Источники воздействия на окружающую среду объектов нефтегазодобывающего и перерабатывающего комплексов. Учебное пособие

Решение

1. Древесина в основном (на 99,7 %) состоит из целлюлозы, включающей в себя такие органические вещества, как клетчатка, лигнин, дубильные вещества и другие подобные соединения. Все эти вещества встречаются в живой природе, в том числе и в почве, а также входят

и способствуют повышению почвенного плодородия. Поэтому для расчета опасности целлюлозы принимаем относительный параметр, равный 4,

исоответственно WI = 106 = 1000000.

2.Значения первичных показателей n опасности формальдегида выбираем по справочным данным из научно-технической официально изданной литературы (табл. 37) и проставляем для каждого показателя соответствующие баллы.

3.Количество наиболее значимых первичных показателей опасности формальдегида для ОПС n = 8.

4.Балл для n = 8, равный 2, присваиваем, используя следующие диапазоны изменения показателя информационного обеспечения:

1– < 0,5 (n < 6);

2– 0,5–0,7 (n = 6–8);

3– 0,71–0,9 (n = 9–10);

4– > 0,9 (n > 11).

5.По установленным степеням опасности формальдегида для ОПС рассчитываем относительный параметр его опасности X делением суммы баллов по всем параметрам на число этих параметров. Общее число показателей в системе равно количеству первичных показателей опасности компонента отхода плюс 1 (показатель информационного обеспечения):

Х= 17/(8 + 1) ≈ 1,889.

101

Окончание табл. 37

Примечания: ПДКП – предельно допустимая концентрация вещества в почве; ПДКВ – предельно допустимая концентрация вещества в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования; ПДКРХ – предельно допустимая концентрация вещества в воде водных объектов рыбохозяйственного назначения; ПДКПП – предельно допустимая концентрация вещества в продуктах питания; МДУ – максимально допустимый уровень; МДС – максимально допустимое

в миллиграммах действующего вещества на 1 кг живого веса, вызывающая гибель 50 % подопытных животных при однократном пероральном введении в унифицированных условиях; LC50 – средняя смертельная концентрация вещества, вызывающая гибель 50 % подопытных животных при ингаляционном поступлении в унифицированных

условиях; LC50водн – средняя смертельная концентрация вещества в воде, вызывающая

гибель 50 % всех взятых в опыт гидробионтов (например рыб) через 96 ч; БП – биологическая диссимиляция.

6. Унифицированный относительный параметр экологической опасности формальдегида:

Z = [4X/3] – 1/3 = [4 · 1,889/3] – 1/3 ≈ 2,1857.

7. Коэффициент степени опасности формальдегида W для ОПС: ℓgW = Z = 2,1857.

Тогда:

W ≈ 153,4.

102

8.Суммарный показатель степени опасности (табл. 38) составит:

К= 0,975 + 162,973 = 163,948.

Таблица 38 Суммарный показатель степени опасности отходов древесных

незагрязненных из древесно-стружечных материалов

Вывод: отходы древесные незагрязненные из древесно-стружечных материалов, имеющие состав: древесина натуральная и древесностружечные материалы (формальдегид – 2,5 %) относятся к III классу (умеренно опасному) опасности, степень негативного воздействия отходов на ОПС – средняя.

Экспериментальный метод отнесения отходов к классу опасности для ОПС основан на биотестировании водной вытяжки отходов и осуществляется в специализированных аккредитованных для этих целей лабораториях.

Экспериментальный метод используют в следующих случаях:

для подтверждения отнесения отходов к V классу опасности, установленного расчетным методом,

при отнесении к классу опасности отходов, у которых невозможно определить их качественный и количественный состав,

при уточнении по желанию и за счет заинтересованной стороны класса опасности отходов, полученного в соответствии с расчетным методом.

На отходы, обладающие опасными свойствами, отходы I–IV класса

подготовки материалов по утверждению лимитов на размещение отходов,

с отходами.

Кроме того, отнесение отходов к тому или иному классу опасности важно и с экономической точки зрения, так как класс опасности является основным показателем, определяющим сумму платы за негативное воздействие на окружающую среду. Разница между нормативами платы,

103

установленными для отходов разных классов опасности, существенна. Вот почему определение класса опасности отходов является актуальной задачей при организации работ по обращению с отходами производства и потребления на предприятии.

Индивидуальные предприниматели и юридические лица, в процессе деятельности которых образуются отходы I–IV класса опасности, обязаны подтвердить отнесение данных отходов к конкретному классу опасности, составив паспорт опасности отхода.

Материалы отнесения отходов к конкретному классу опасности

в Федеральный классификационный каталог отходов (ФККО).

После внесения отхода в ФККО на него выдается Свидетельство о классе опасности отхода для окружающей природной среды – документ, подтверждающий отнесение отхода к конкретному классу опасности для окружающей природной среды.

Радиоактивные отходы

В США ещё в конце 80-х гг. ХХ века обнаружены загрязнения территории месторождений нефти и газа радионуклидами естественного происхождения (ЕРН): радием-226, торием-232 и калием-40.

Для разработки мероприятий по нормализации радиационноэкологической обстановки была изучена фактическая радиационная обстановка на ряде месторождений в Российской Федерации и проанализировано радиационное воздействие различных этапов технологического цикла добычи нефти и газа на персонал и окружающую

мощность экспозиционной дозы от оборудования достигает значений 3000 мкР/ч и более. Загрязнены ЕРН также нефть, пластовая вода и грунт. Причем удельная активность воды в сотни раз превышает допустимые значения. На объектах нефтегазодобычи может накапливаться в опасных концентрациях радон-222 в первую очередь в производственных помещениях, где производится ремонт нефтегазового оборудования, имеющего отложения в виде радиобаритов. Определенную опасность представляют также нефтегазовые промыслы и хранилища газов, где проводились подземные ядерные взрывы. В таких районах вероятен выход на поверхность продуктов деления урана-235: цезия-137 и стронция90, радиационно-опасных долгоживущих радионуклидов, а также трития с периодом полураспада 12–34 года. Цезий-137 обусловливает внешнее

104

гамма-облучение, а стронций-90, являясь чистым бета-излучателем, – внешнее бета-облучение, поражающее роговицу глаз и кожу. Тритий, являясь бета-излучателем, находится в воздухе или воде. При определенных условиях цезий-137, стронций-90 и тритий могут попадать внутрь организма с водой, пищей, воздухом, через кожу, обусловливая внутреннее облучение.

Возможны следующие основные пути радиоактивного загрязнения окружающей среды:

выброс радиоактивных веществ в атмосферу,

сброс радиоактивных веществ в поверхностные воды (реки, озера

ит. д.).

Радиоактивные вещества, выброшенные в атмосферу, распространяются в дальнейшем ветровым потоком от точки выброса

условий. Концентрация радиоактивной примеси в приземном слое воздуха является исходным параметром, определяющим ингаляционное поступление радионуклидов в организм человека и последующее внутреннее облучение, а также внешнее облучение человека от радиоактивного облака. Радиоактивное загрязнение окружающей среды является исходным звеном в дальнейшей цепочке путей облучения человека, – внешнего облучения от подстилающей поверхности, внутреннего облучения от загрязнения растительности и за счет корневого поступления радионуклидов в растения из почвы (рис. 2).

Значение эффективной дозы внешнего облучения представителей i-ой группы населения при облучении на открытой местности гаммаизлучением смеси радионуклидов при прохождении радиоактивного облака EIА определяют следующим образом:

EIА = KIА · T · ΣeАК · CАК, мЗв,

где eАК – дозовый коэффициент, определяемый как мощность поглощенной дозы гамма-излучения k-го радионуклида на высоте 1 м над подстилающей поверхностью от источника в виде радиоактивного облака, (мГр/ч)/(кБк/м3); CАК – средняя концентрация k-го радионуклида в приземном слое воздуха за время прохождения радиоактивного облака (кБк/м3); КIA – коэффициент перехода от дозы в воздухе на высоте 1 м над подстилающей поверхностью к эффективной дозе для представителей i-ой группы населения при облучении от радиоактивного облака, мЗв/мГр (принимают равным 0,7 мЗв/мГр для взрослого населения, 0,75 мЗв/мГр – для детей школьного возраста, 0,85 мЗв/мГр – для дошкольников); T – время облучения от данного источника, ч.

105

Рис. 2. Схема процессов облучения человека при радиоактивном загрязнении окружающей среды атмосферным путем.

Задача

Определить эффективную дозу облучения взрослого человека на открытой местности, если время прохождения облака Т составило 2 ч.

Измерены концентрации в приземном слое воздуха следующих радионуклидов 137Cs – 104 кБк/м3 и 134Cs – 5 . 103 кБк/м3.

Дозовый коэффициент 137Cs – eАК = 1,3 · 10-4 (мГр/ч)/(кБк/м3). Дозовый коэффициент 134Cs – eАК = 3,4 · 10-4 (мГр/ч)/(кБк/м3). Средняя концентрация радионуклидов в приземном слое воздуха за

время прохождения радиоактивного облака составила 103 кБк/м3.

Решение

Эффективная доза облучения взрослого человека на открытой местности:

EIА = 0,7 · 2 · (1,3 · 10–4 · 103 + 3,4 · 10–4 · 103) ≈ 0,7 мЗв.

Оценку ожидаемой эффективной дозы внутреннего облучения за счет ингаляции радионуклидов рассчитывают по формуле:

EIИ = 10–6 · ΣСАК · hIK · V · T, мЗв,

где hIK – дозовый коэффициент для i-ой группы населения и k-го радионуклида, Зв/Бк; V – интенсивность дыхания представителей i-ой

106

Для установления требований к обеспечению радиационной безопасности населения и работников на месторождениях нефти и газа, ограничения загрязнения окружающей среды природными радионуклидами и планирования видов и объема радиационного контроля при обращении с производственными отходами, а также установления радиационно-гигиенических требований по обращению с ними введена классификация производственных отходов по эффективной удельной

Примечание. Мощность дозы гамма-излучения измеряется на расстоянии 0,1 м от поверхности отходов в соответствии с утвержденными в установленном порядке методиками контроля. Расчетные значения H по табл. 39 соответствуют верхним граничным значениям АЭФФ для отходов разной категории.

Вслучае, когда все радионуклиды в рядах урана и тория находятся

врадиоактивном равновесии, значение АЭФФ в материалах рассчитывают по формуле:

АЭФФ = ARa + 1,3 · ATh + 0,09 · АК, Бк/кг,

где ARa и ATh – удельные активности 226Ra и 232Th в материале, находящиеся в равновесии с остальными членами уранового и ториевого

где А228Ra – удельная активность 228Ra в отходах, Бк/кг; k – поправочный коэффициент, отн. ед. (табл. 40).

107

Таблица 40

При неизвестном возрасте производственных отходов значение поправочного коэффициента k принимают равным 1,3.

Если возраст отходов заведомо больше трёх лет, то значение АЭФФ рассчитывают по формуле:

АЭФФ = ARa + 1,3 · А224Ra + 0,09 · AК, Бк/кг,

где А224Ra – удельная активность 224Ra в отходах, Бк/кг.

Технологическое оборудование, инструмент и пр., используемые при добыче нефти и газа, в процессе работы могут загрязняться радиоактивными веществами до уровней, превышающих установленные. При загрязнении поверхностей технических средств выше предельно допустимых уровней они подлежат выводу из рабочего цикла и дезактивации в отведенных для этого местах. Пункт дезактивации оборудуется техническими средствами дезактивации и специальной емкостью (при необходимости) для сбора жидких радиоактивных отходов (ЖРО). Проект организации пункта дезактивации, его оборудование, требования к технологии обработки согласовываются с территориальным органом Роспотребнадзора и МПР России.

По заполнении емкости перевозятся специальным транспортом по предварительной договоренности на местные (региональные) пункты захоронения радиоактивных отходов или спецкомбинаты. Возможно отверждение ЖРО на месте по действующим методикам. Запрещается удаление ЖРО в поглощающие ямы, колодцы, скважины питьевой воды, на поля орошения, в пруды, озера, реки и любые другие водоемы, а также слив их на поверхность грунта.

Твердые радиоактивные отходы собираются и временно хранятся в металлических контейнерах (ящиках), закрытых на замок, в специально отведенных для этого местах, а затем перевозятся специальным транспортом на региональные пункты захоронения радиоактивных отходов. Захоронение радиоактивных отходов вне централизованных пунктов запрещается.

Загрязненные средства индивидуальной защиты, спецодежда, а также спецобувь, использовавшиеся при гамма-дефектоскопии, других методах неразрушающего контроля систематически подвергают

радиоактивными веществами в пределах допустимых уровней направляют на дезактивацию один раз в неделю. Спецодежду, уровни загрязнения которой превышают допустимые уровни, сразу после использования направляют на дезактивацию. Нательное белье направляют в стирку одновременно со спецодеждой, носки и полотенца – после каждого использования. В случае загрязнения радиоактивными веществами личная одежда и обувь подлежит дезактивации под контролем службы радиационной безопасности, а в случае невозможности дезактивации – захоронению как радиоактивные отходы.

Обращение с отходами производства и потребления

Обращение с отходами производства и потребления – это деятельность, связанная с образованием, учетом, перемещением (включая трансграничное), обезвреживанием, размещением отходов в окружающей среде (хранением, захоронением) и их использованием.

Обращение с каждым видом отходов зависит от их происхождения, физического состояния, количественного соотношения компонентов и степени опасности для здоровья населения и окружающей природной среды.

Обращение с отходами включает следующие общие элементы деятельности:

предупреждение образования отходов на стадии жизненного цикла изделия,

минимизацию и контроль образования, накопления отходов на стадии жизненного цикла изделия,

документирование деятельности по обращению с отходами производства и потребления на этапе технологического цикла отходов,

организацию и контроль за процессами сбора, сортировки, обезвреживания, транспортирования, размещения, хранения отходов,

организацию и контроль процессов утилизации инертных отходов,

организацию и контроль процессов удаления опасных отходов,

обязательный надзор за трансграничным перемещением отходов, местами их удаления и процессами безопасной ликвидации отходов,

информатизацию процессов обращения с отходами. Предупреждение, минимизацию и контроль образования отходов

на стадии жизненного цикла изделия и на этапе технологического цикла отходов осуществляет разработчик изделий на стадии проектирования, изготовители – в технологическом цикле производства, потребители – на стадиях их эксплуатации и ликвидации отходов.

Обращение с отходами (рис. 3) основано на документировании элементов деятельности и управлении (регулировании) процессами образования, существования, превращения и уничтожения отходов производства и потребления.

109

Операции по обращению с отходами характеризуются определенными кодами, перечисленными ниже:

Е.1 – операции по удалению отходов (не приводящие к возможности их утилизации – восстановления, регенерации, рециркуляции, рекуперации, прямого повторного или альтернативного применения):

D1 – складирование (сваливание) на земле или под поверхностью земли, например на свалке и т. п.;

D2 – размещение для обработки грунта (мелиорация земли) – биохимическое разложение жидких или илистых отходов в грунте и т. п.;

D3 – закачивание на глубину (закачивание отходов соответствующей консистенции через скважины, в соляные купола или природные резервуары и т. п.);

D4 – сброс в поверхностные (как правило, искусственные) водоемы (размещение жидких или шламоподобных отходов в котлованах, рудахнакопителях, отстойниках, бассейнах и т. п.);

D5 – размещение (помещение) в специально приспособленных земляных сооружениях (на полигонах), например, размещение в отдельных отсеках, закрытых сверху и изолированных один от другого и от окружающей среды;

Рис. 3. Схема регионального регулирования обращения с отходами.

D6 – сброс твердых отходов в водоемы, кроме морей и океанов;

D7 – сброс в моря и океаны, в том числе размещение (захоронение) на морском дне;

D8 – биологическая обработка;

110