8.2. Гээ проектов и функционирующих пхтс

8.2.1. Промышленные

Основная задача ГЭЭ промышленных объектов и их проектов состоит в оценке механизма коадаптации хозяйственной подсистемы с природной и всей ПХТС с окружающей геоэкологической средой.

При экспертизе проекта, который представляет собой модель хозяйственного освоения территории, основная задача экспертизы состоит в том, чтобы выяснить, как предлагаемый проект согласован с природными свойствами ПХТС, как учитывает их особенности, а так же в прогнозировании тех изменений, которые произойдут в окружающей среде и самой ПХТС при осуществлении проекта. При экспертизе функционирующего объекта эксперты изучают сам объект и на основе полученной информации строят систему моделей возможного его функционирования и развития.

Особенности методики состоят в том, что внутреннее содержание каждого блока, рассмотренного в общих вопросах методики осуществления ГЭЭ (разд.7.4), имеет свои специфические черты.

Территориальная и геоэкологическая организация объекта ГЭЭ и его среды (блок 1) рассматривается в четырех направлениях (см. рис.8.10). Подблок 1а направлен на выяснение географического

положения объекта и тех его основных свойств, которые обусловлены его положением. Для промышленного предприятия важно установить его современное экономико-географическое положение, которое, как показал Н.Н.Баранский (1980), изменчиво во времени и определяет свойства самого объекта. Необходимо проследить экономические и социально-экономические связи предприятия. Это позволит в дальнейшем обеспечить многие выводы.

Подблок 1б компонентная структура территории промышленного предприятия и прилегающих окрестностей устанавливается, как было отмечено, в направлении выяснения критических и оптимальных характеристик компонентов, важных для функционирования объекта ГЭЭ: типа рельефа (определяет потенциал самоочищения атмосферного воздуха), максимальных и минимальных высот (анализируются возможные орографические барьеры для рассеивания вредных веществ или понижения, способствующие их накоплению); выявляются неблагоприятные для строительства свойства горных пород; устанавливаются критические и оптимальные показатели климатических характеристик: средние, максимальные и минимальные температуры, осадки, скорость ветра, продолжительность периода с малоградиентными типами погод, продолжительность отопительного сезона; тип флоры и фауны, наличие эндемиков или редких видов, стадия дигрессии или ренатурализации исходной геосистемы.

Пример из практики автора. Ошибки многих проектов обусловлены недоучетом таких природных характеристик, как осадки, поверхностный сток, неверным определением направления эрозионной сети, господствующего ветра в пределах мезорегионального ранга и др. Приведу некоторые примеры. В проекте мясокомбината г.Симферополя (1991) неверно определены: а) господствующее направление ветра (преобладают не северо-восточные, а ветры южных, юго-западных, западных, юго-восточных и восточных румбов, направление их часто соответствует направлению долин и балок, прорезающих Симферопольскую котловину); б) местоположение объекта (площадка мясокомбината расположена не в балке, впадающей в долину р.Булганак, а в Симферопольской котловине).

Главная сущность организации территории предприятия (подблок 1в) сводится к анализу тематических карт (топографической, инженерно-геологической, гидрогеологической, геоэкологической и др.) и комплексных (ландшафтной, карты ПХТС). Как правило, карта ПХТС в экспертных материалах отсутствует. Исходя из того, что ГЭЭ – это научно-практический вид деятельности, предполагающий новые виды исследований, ее необходимо создать.

Определяется современное геоэкологическое состояние мезо-, (микро-) региона, к которому принадлежит предприятие. Это выполняется прежде всего на уровне фоновых характеристик. При этом учитывается требование СНиП о недопустимости введения нового строительства при характеристиках фонового загрязнения выше ПДК. Делается вывод о возможном влиянии геоэкологической среды на технологические процессы и качество продукции. Данное положение особенно важно установить, когда речь идет о предприятиях пищевой или фармацевтической промышленности. Например, при осуществлении предпроектной экспертизы территории мясокомбината в г.Симферополе (1991) установлено, что фоновые концентрации района строительства по пяти компонентам достигают 1-4 ПДК, а с учетом эффекта суммации – 4-9 ПДК, особенно по окиси углерода, двуокиси серы и взвешенным веществам.

Результат подблока – выделение критических условий организации территории объекта. Это могут быть неблагоприятные инженерно-геологические свойства грунтов, агрессивность грунтовых вод по отношению к инженерным конструкциям, повышенные фоновые концентрации загрязнителей в основных типах сред и др. Данный анализ является базовой основой для блока 3.

Задача подблока 1г – организация среды – состоит в выявлении ограничивающих факторов развития производства исходя из внешней его среды. На основании геоэкологической карты (в случае ее отсутствия – фоновых характеристик мезорегиона) делается вывод о целесообразности строительства исходя из геоэкологической ситуации мезорегиона. На основе карты бассейновой ландшафтной структуры устанавливаются возможные направления потоков вредных веществ и делается сравнение их с информацией, представленной на картах селитебных комплексов, биоценотических и природоохранных.

Первый блок имеет особое значение при экспертизе типовых проектов. Тогда главная задача как экспертизы, так и проекта сводится к привязке типового проекта к конкретным условиям природных и ПХТС. Такая задача решалась автором при осуществлении экспертизы станции технического обслуживания на 10 постов и корпуса автопредприятия в с.Чистеньком Симферопольского района (1992), проектов цеха по производству карбида кальция треста "Крымспецсельмонтаж" (1992), завода керамического кирпича мощностью 15 млн. штук в год в с.Соленое озеро Джанкойского района (1993) и др.

Средообразующие свойства объекта и его среды (блок 2) рассматриваются согласно схеме, представленной на рис.8.11. При их оценке в пределах территории предприятия основное внимание уделяется анализу позиции зеленых насаждений относительно основных потоков вредных веществ (ВВ). Для мезорегиона методом экспертных оценок устанавливается необходимое количество средообразующих ресурсов и сравнивается с действительным. Формулируются предложения вышестоящим соответствующим учреждением о корректировке численности средообразующих геосистем. Интересен анализ соотношения вредных веществ, выбрасываемых предприятием в окружающую среду, с собственным количеством средообразующих геосистем. В идеальных условиях, когда собственные средообразующие ресурсы смогут компенсировать собственные вредные вещества, в целом, на региональном уровне организации можно достичь относительного геоэкологического равновесия. Но это лишь постановка вопроса. Она требует дальнейших разработок.

Более реальными выглядят требования о соблюдении размеров и структуры санитарно-защитных зон (СЗЗ) предприятий. Как уже указывалось в разделе 7.5, это требование относительно средообразующих (или средозащитных) зеленых насаждений в подавляющем большинстве случаев не соблюдается. В некоторых проектах даже нет разработок по выделению СЗЗ (проект станции технического обслуживания на 10 постов и корпуса авторемпредприятия в с.Чистеньком,1992; РП разработки и реконструкции Восточно-Журавлевского месторождения пилющихся известняков, 1992; ТЭО строительства завода керамического кирпича ...., 1993; реконструкция дробильно-сортировочного завода на 700 тыс. куб.м щебня...., 1992 и др.).

Пример из практики автора. При осуществлении экспертизы проекта реконструкции Керченского металлургического завода (1996) установлено, что СЗЗ методически рассчитана не верно. СЗЗ была принята в размере 500 м в зависимости только от одного вида производства (цеха стрелочных переводов), а не от всей территории завода, в пределах которой расположено 18 производственных зданий, соединенных линиями коммуникаций, в том числе автомобильного и железнодорожного транспорта. Выбросы вредных веществ цеха стрелочных переводов составляют 0,26% от валовых выбросов завода (после реконструкции и расширения будут составлять 1,7%), в то время как выбросы от всех источников образуют определенный фон концентрации вредных веществ, последний при неблагоприятных метеоусловиях распространяется на находящиеся в радиусе 500 м от территории завода 35 частных домов, где проживают 158 человек, школу, дом пионеров и примыкающий непосредственно к заводу детский садик. Зеленые насаждения современной СЗЗ представлены однорядовыми придорожными лесополосами и приусадебными садами жилых домов. Планируется создание средозащитных зеленых насаждений в виде двух локальных зеленых массивов площадью 8% от площади ЗСС, при минимальной необходимости 40%.

Коадаптация хозяйственной и природной подсистем в пределах территории промышленного предприятия (блок 3) осуществляется в четырех направлениях (см. рис. 8.12).

Оценка природных ресурсов и условий (подблок 3а) для данного вида производства, как показано в разделе 7.4, имеет существенное значение. Часто отдельные характеристики природных условий не соответствуют принятым параметрам производственных сооружений. Так, при осуществлении экспертных исследований проекта реконструкции Симферопольской ТЭЦ (1991) установлено, что объем горизонтальных отстойников (4 штуки по 860 куб.м) рассчитан для осадков менее 10 мм в сутки, в то время как за год в районе расположения ТЭЦ насчитывается 19 дней с осадками более 10 мм.

Главное при раскрытии этого блока – проанализировать структурную совместимость хозяйственной и природной подсистем в пределах территории предприятия. В основу анализа ложится карта морфологической или бассейновой структуры исходного ландшафта и выявляются возможные пути миграции вредных веществ и размещение основных видов производств. Как показывает опыт, слабым местом проектов и функционирующих предприятий является размещение отходов. Часто их местоположение способствует формированию значительных полей рассеивания вредных веществ.

Пример из практики автора. Керченский металлургический завод имеет шламохранилище с отстойником, которые расположены в балке, впадающей в Керченский залив. Отсутствие СЗЗ и дренажных сооружений способствует распространению вредных веществ не только вдоль всей балки, но и в пределах прибрежных вод.

Как показывает практика, в проектах очень часто не все эффекты суммации вредных веществ (ВВ) учтены, а в расчетных характеристиках загрязняющих веществ предприятия не учитываются выбросы внутреннего транспорта предприятия, хотя они часто достигают до 5% от валовых выбросов вредных веществ, а от отдельных ингредиентов – до 40%.

Геоморфологические условия во многом формируют условия для рассеивания вредных веществ, поэтому прежде всего должны быть проанализированы с этой точки зрения. Как показано в разделе 7.5, в подавляющем большинстве случаев этот аспект не учитывается.

Не следует размещать промышленные предприятия, загрязняющие атмосферный воздух, в регионах, где преобладает скорость ветра до 1 м/с в совокупности с часто повторяющимися штилями, туманами, инверсиями более 30-40% дней в году. В противном случае при этих условиях вредные вещества, выделяющиеся в процессе производства, остаются в пределах данной территории, что часто ведет к неблагоприятным экологическим последствиям.

Четвертый блок посвящен анализу механизма коадаптации промышленного предприятия как ПХТС с его окружающей средой, осуществляется по направлениям, представленным на рис. 8.13.

Подблок 4а нацеливает на определение потенциала самоочищения ландшафта или, как возможный вариант, атмосферного воздуха. Геоэкологический потенциал связывается с геоэкологическими состояниями, обусловленными типами погод. Важно выделить период малоградиентных типов погод (скорость ветра менее 3 м/с в пределах равнин и менее 5-7 м/с в пределах котловин) и геоэкологические состояния, связанные с ними. Эта информация в дальнейшем ляжет в основу выделения экологических режимов работы (подблок 4г).

При расчете загрязнения атмосферного воздуха учитываются условия рассеивания вредных веществ, в частности, рельеф местности (подблок 4б). В подавляющем большинстве проектов коэффициент, учитывающий рельеф, принимается неверно. Это, в свою очередь, является следствием неквалифицированного анализа геоморфологической структуры.

Пример из практики автора. 1. При осуществлении геоэкологических экспертиз проектов мясокомбината в г. Симферополе (1991), проектов реконструкции Керченского металлургического завода (1991), Симферопольской ТЭЦ (1991) и ряда других объектов не учитывалась котловинообразная структура рельефа, и расчеты велись так, как если бы вышеупомянутые объекты были расположены в пределах равнины. Как ни парадоксально, но тот факт, что г.Симферополь расположен в Симферопольской котловине, имеющей глубину относительно окраин куэстовых гряд 36 м, а по отношению к средней высоте – 50-80 м, не учитывается ни одним из рассматриваемых проектов, не учтен этот факт и Генеральным планом развития города.

2. При определении коэффициента рельефа местности, выполненном в соответствии с ОНД-86 для Керченского металлургического завода (КМЗ) и учитывающего степень рассеивания вредных веществ, было принято положение, что "окружающая местность холмистая", "ближайшая возвышенность г. Митридат" (с.45, ТМ-73183). Коэффициент рельефа 1.1. Методически такой подход неверен, так как главной особенностью местности там является не холмистость и не предполагаемая равнинность территории, а котловинообразность структуры рельефа (рис. 8.14). К тому же гора Митридат расположена в 5 км западнее завода и на характер рассеивания ВВ практически не влияет. В 3 км к северо-востоку от КМЗ находится возвышенность с абсолютными отметками 102,0 м. Поэтому определение коэффициента рельефа должно производиться по отношению, с одной стороны, к эрозионному центру котловины, а с другой – относительно ближайших возвышенностей.

Оценка воздействия на растительный и животный мир. Экспертами анализируются те ПХТС, в пределах которых будет идти строительство. Особое внимание уделяется существующим зеленым насаждениям (лес, парк, лесопарк и др.). Чаще всего выбираются альтернативные территории, где нет древесных пород, а в случае необходимости строительства предусматривается пересаживание деревьев на другие территории. Делается анализ наличия распространения редких и лекарственных растений, а также охраняемых видов животных, на рассматриваемой территории, и если те имеются, то в заключении указывается на необходимость проведения мероприятий по их переселению. Оценивается территория относительно, а также возможности воздействия создаваемого объекта на охотничьи угодья и миграционные процессы перелетных птиц. Рассматривается близость объекта к природно-заповедным территориям и памятникам археологии.

Анализируются возможные дестабилизирующие процессы, обусловленные обратными связями, возникающими после воздействия хозяйственного объекта на окружающую среду.

Третий подблок (4в) – оценка технологических процессов с точки зрения безотходности и замкнутости производственных циклов, обеспечения, ресурсо-, водо- и энергосбережения. Необходимо применение технологии, дающих теоретически достижимый минимум отходов всех видов, а также тех, при которых отходы производства используются в качестве сырья для других отраслей.

Гипсометрические разрезы Керченской мульды

Рис. 8.14. Обоснование котловинообразной структуры рельефа при осуществлении геоэкологической экспертизы Керченского металлургического завода.

Существует несколько направлений создания и внедрения эффективных малоотходных производств:

1) внедрение более совершенных конструкций очистных сооружений, с помощью которых отходы одного производства улавливаются и используются в качестве сырья для другого;

2) создание технологически замкнутых систем с использованием надежных методов очистки на различных стадиях процесса с многократным использованием воды или технологических газов;

3) сокращение образования отходов на основе комплексного использования сырья;

4) разработка и внедрение системы утилизации отходов;

5) формирование комплексов взаимосвязанных отраслей, имеющих замкнутую структуру материально – энергетических потоков сырья и отходов.

Для определения степени безопасности производства при сопоставлении проектных вариантов предложено использование коэффициентов экологичности и безопасности (Тетиор, Позаченюк, 1996).

Степень замкнутости производства можно оценить по формуле

Кз = Σ НтАк – Он / Σ НтАк,

где

Кз – коэффициент уровня замкнутости;

Нт – фактический расход природных ресурсов, сырья, материалов топлива на единицу производимой продукции или перерабатываемого сырья;

Ак – годовой объем производимой продукции или перерабатываемого сырья;

Он – годовой объем неиспользуемых отходов и побочных продуктов производства.

Коэффициент экологичности производства Кэ характеризует степень его безопасности:

Кэ = I – Ко,

где

,

Ко – коэффициент отходоемкости;

Он – годовой объем неиспользуемого отхода г-го вида, размещаемого в окружающей среде;

Р – показатель относительно опасности отхода г-го вида.

Уровень безотходности

Кб = (Кп + Кэ) 1/2

Уровень безотходности проектируемого производства должен сравниваться с эталонным объектом с целью аттестации проектируемого промышленного объекта.

Минимум экологической ресурсоемкости позволяет оценить оптимальность взаимодействия объекта с окружающей средой:

Кр + Кз → min,

где

Кр – величина объемов потребляемых природных ресурсов.

Кз – уровень загрязнения.

, где

Rgi – оценка i – го природного ресурса в регионе функционирования g-го производственного объекта, баллы.

l – количество видов потребляемых природных ресурсов;

Wgi – объем потребляемого природного ресурса g-м производственным объектом, натуральный показатель;

Vg – годовой объем производимой продукции g-м производственным объектом, усл. ед.;

Rgi – устанавливается в зависимости от региональных особенностей эксплуатации природного ресурса, его дефицитности и качества, затрат на восстановление эколого-ресурсного потенциала территории.

Коэффициент загрязняющего воздействия К_зг

,

где

Pgij – оценка приведенной массы выбросов по j-му направлению в регионе функционирования g-го производственного объекта, баллы;

Qgij – годовая масса выбросов i- го загрязняющего вещества j-м производственным объектом, т/год;

Аij – показатель относительной опасности (агрессивности) i-го загрязняющего вещества по j-му направлению загрязнения (показатель Аij можно определять по методике Ю.В.Склянкина (1989));

k – количество видов загрязнения в результате функционирования g-го производственного объекта;

n – число ингредиентов загрязнения.

В подблоке 4в анализируются также технологии с точки зрения биопозитивности.

В подблоке 4г устанавливаются (контролируются) экологические режимы работы. Данный подблок вводится только для ГЭЭ промышленных предприятий. В большинстве случаев в проектах промышленных предприятий указывается необходимость перевода их работы на иные режимы вследствие неблагоприятных типов погод. Но часто характеристики этих типов погоды не приводятся, а если и даются, то только те, которые связаны с техникой безопасности и могут привести к аварийности, а не нарушению геоэкологической ситуации. Тем не менее необходимо также менять режим работы предприятия, обусловленный экологически неблагоприятными типами погод. Это особенно актуально, если предприятие расположено в долинах рек или котловинообразных структурах рельефа.

На начальном этапе разработки экологических режимов работы предприятий можно предложить три режима: I-й – нормальный (обычный), характерный для рассеивающих ВВ типов погод, II-й – для аккумулирующих ВВ, при малоградиентных типах погод продолжительностью до 3-х дней и III-й – для малоградиентных типов погод продолжительностью более 3-х дней (см. табл. 8.1).

Таблица 8.1. Экологические режимы работы предприятий

Потенциальная экологическая ситуация	Типы погод	Экологические режимы работы
Благоприятная	ветреные (скорость ветра 5-7 м/с)	I-й режим
Малоблагоприятная	малоградиентные (скорость ветра менее 3 м/с) продолжительностью до 3 дней	II-й режим
Неблагоприятная	малоградиентные (скорость ветра менее 3 м,с) продолжительностью более 3 дней	III-й режим

Переход на экологические режимы работы должны регулировать органы Министерства охраны окружающей природной среды и ядерной безопасности Украины, координируя свою деятельность с гидрометслужбами и распределяя производственную нагрузку на предприятия, исходя из общей геоэкологической ситуации производственной территории.

Определение экологического состояния продукции (блок 5) осуществляется согласно методике, приведенной в разд. 7.5, и блок-схемы, представленной на рис. 8.15.

Прогноз состояния объекта и его среды (блок 6) осуществляется согласно блок-схеме, представленной на рис. 8.16.

Прогноз производится с учетом методик, рассмотренных при прогнозных экспертизах (см. раздел 6.4).

Прогноз геоэкологических состояний среды иногда необходимо осуществлять исходя из химического содержания исходного сырья. Например, как это было сделано при экспертизе проекта завода керамического кирпича в с.Соленое озеро Джанкойского района (1993).

Экспертное заключение (блок 7) составляется по результатам основных видов анализа, осуществленным по проанализированным выше блокам (см.рис. 8.17).

Рассмотренная методика ГЭЭ промышленного предприятия существенно отличается от методики экологической экспертизы, и внедрение ее в производственный процесс позволит более гармонично "вписывать" промышленные объекты в окружающую среду.