ВВЕДЕНИЕ

Промышленное развитие является основой экономического развития, а следовательно, и подъема социально-экономического уровня жизни общества. Однако ранее промышленное развитие во всем мире шло без должного учета исчерпаемости многих видов не возобновляемых ресурсов и понимания того обстоятельства, что вос­становительные способности живой природы не беспредельны. При этом значительная часть принципиально новых технических и тех­нологических решений последних десятилетий родилась в ходе масштабных работ в области совершенство­вания и наращивания различных вооружений и сопряженных с ними систем.

В этой связи охрана окружающей природной среды — одна из важнейших современных проблем. Она затрагивает целый комп­лекс социально-экономических, политических, культурных отноше­ний мирового сообщества, интересы различных производственных коллективов, социальных групп, классов, политических течений и партий, государств и их региональных объединений. Эта проблема является актуальной и для такого института государства, как его вооруженные силы, включающей военно-промышленные объекты, военно-технические комплексы, значительные войсковые группировки с системами вооружения и жизнеобеспечения и другими объектами, связанными с окружающей средой. Многогранность и сложность структуры войсковых частей, выполняемых работ, используемого технологического оборудования предоп­ределяет многообразие причин загрязнения окружающей среды. При этом можно выделить следующие основные виды загрязнений окружающей среды:

• химическое — выброс химических соединений, приводящих к изменению химических свойств окружающей среды, оказывающих отрицатель­ное воздействие на экосистемы и технологичес­кие устройства;

• механическое — засорение окружающей среды агентами, оказывающими лишь механическое воздействие без химико-физических последствий;

• физическое — изменение физических параметров среды, включая тепловое, световое, шумовое и электромагнитное загрязнения.

Обслуживание вооружения и различной техники, повседневная эксплуатация технических систем всех видов транспортных средств, обучение и обеспечение быта личного состава воинских частей со­провождаются образованием отходов и выбросов различных вредных ве­ществ. Эти отходы и выбросы должны быть своевременно локали­зованы и обезврежены, иначе их попадание в окружающую при­родную среду неминуемо приведет к ухудшению качества атмос­феры, водоемов и почвы. В современных условиях военный специ­алист любого профиля, принимая решение или реализуя требова­ния по созданию вооружения и техники, их испытанию, боевой эк­сплуатации и по организации боевого дежурства, боевой подготов­ки, жизнедеятельности воинских коллективов, должен решать ком­плекс задач, среди которых важное место занимает и охрана окру­жающей среды. При этом в ряде случаев природоохранные задачи оказываются одним из приоритетных по отношению ко всем остальным.

Для успешной реализации задач в области охраны природы не­обходимо, чтобы каждый руководитель военного коллектива и во­енный специалист любого профиля, деятельность которых прямо или косвенно влияет на состояние природной среды, имели глубо­кие теоретические экологические знания и определенные практи­ческие навыки, знали природоохранное законодательство, умело применяли их в повседневной деятельности.

В связи с этим основной целью дипломного проектирования является разработка методики оценки выбросов загрязняющих веществ от процессов, протекающих при обслуживании автомобилей в парках войсковых частей.

1. Требования по экологической безопасности обьектов, вооруженя и военной техники рвсн

1.1. Структура требований

Экологические требования представляют комплекс ограни­чений параметров изделий, материалов и технологических процессов, используемых в военном деле, а также предель­ных значений их качественных характеристик, состава и условий выбросов вредных отходов, которые обеспечивают экологическую безопасность военной деятельности.

Экологические требования должны учитывать все экологичес­кие особенности военного объекта и возможные неблагоприятные последствия его функционирования и просто существования для окружающей природной среды. Требования задают при разработке образцов вооружения, выполняют и контролируют в процессе их изготовления (строительства) и эксплуатации посредством систе­мы показателей качества. Традиционно качество техногенных объек­тов определялось как совокупность свойств, полезных с точки зре­ния целевого назначения. Для вооружения и военной техники это могли быть дальность стрельбы, масса полезной нагрузки средств доставки, маневренность, автономность и т.д. К показателям каче­ства относятся и эмпирически установленные характеристики: уп­равляемость, помехоустойчивость, надежность. Но требования обес­печения экологической безопасности существенно и принципиаль­но расширяют представление о качестве и не всегда связывают его с целевым назначением объекта. В широком смысле безопасность, и в частности экологическая безопасность, может рассматриваться как свойство объекта функционировать в заданном (ожидаемом) режиме. С этой точки зрения большинство известных показателей качества могут быть рассмотрены в экологическом аспекте. Проч­ность, стойкость к воздействию внешних факторов, живучесть характеризуют предсказуемость поведения объекта, материало и энергоемкость, срок службы, ремонтопригодность, грузоподъем­ность — удельный расход ресурсов.

Другую группу показателей качества называют вероятностно-статистической. Эффективность является наиболее общим, ин­тегральным свойством технических объектов, в общем виде, отра­жающем отношение полезного действия (результата) к затрачен­ным усилиям, или, другими словами, степень пригодности техни­ческого объекта для использования его по назначению. Для оценки степени экологической безопасности объекта вполне пригоден по­казатель ресурсной эффективности, выраженный отношением полученных результатов к использованным ресурсам. Например, увеличение срока службы космических аппаратов различного на­значения при постоянстве расходов на их запуск способствует по­вышению ресурсной эффективности ракетно-космической деятель­ности, так как снижает в расчете на единицу времени штатного функционирования спутника требуемое количество ракет-носите­лей, топлив, относительные объемы образующихся выбросов про­дуктов сгорания, масс отделяющихся частей и в целом «космичес­кого мусора».

Необходимо учитывать, что в условиях использования больших технических систем концепция абсолютной экологической безопас­ности стала неадекватной внутренним законам техносферы. В со­ответствии с ними на техногенных объектах нельзя полностью ис­ключить происшествия с экологически значимыми последствиями. Развитие антропогенных процессов свидетельствует о реальном экологическом риске как вероятности наступления неблагоприят­ных для окружающей природной среды воздействий техногенных объектов. В качестве неблагоприятных рассматривают любые пря­мые или косвенные, немедленные или проявившиеся через какое-то время вредные последствия аварийных ситуаций или нерациональ­ных режимов природопользования на техногенных объектах.

Негативные воздействия по-разному проявляются на людях, флоре, фауне, почве, воде, воздухе и ландшафте. Поэтому наиболее часто под экологическим риском понимают уменьшение продол­жительности жизни либо вероятность поражения средне­статистического человека на протяжении последующего последующего периода времени в ре­зультате ухудшения качества окружающей среды. В числе учиты­ваемых последствий военной деятельности могут быть поступле­ние в организм человека вредных веществ с воздухом, водой и пи­щей, рост заболеваемости, связанный с ослаблением защитных функций организма в результате энергетических воздействий (на­пример, радиоактивного заражения), вероятность поражения облом­ками вооружения и военной техникой при авариях и другие. В вопросах обеспе­чения экологической безопасности военных объектов речь может идти о снижении вероятности возникновения таких происшествий до приемлемого уровня. Максимальный приемле­мый экологическийуровень риска для человека оценивается величиной 0,0001%, означающей, что поражение человека из-за ухудшения качества окружающей среды не должна превышать одного случая из миллиона возможных аварий. По отношению к другим представителям живой природы экологический риск счита­ют приемлемым, если уменьшение численности (гибель) любого из видов живых организмов в результате воздействия техногенных факторов не превышает 5 %.

В качестве комплексной вероятностной характеристики эколо­гической безопасности объекта выступает обобщенный показатель надежности, взаимосвязанный со всеми другими техническими параметрами. Известно, что под надежностью понимают свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять тре­буемые функции в заданных режимах и условиях применения, тех­нического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирова­ния. Надежность обуславливается безотказностью, ремонтопригод­ностью, сохраняемостью и долговечностью технического объекта.

По определению, понятие надежности применимо к механизмам, техническим системам, технологическим процессам. И тогда соот­ветствующим образом ориентированные количественные показа­тели надежности, например наработка на отказ, ресурс и т.п., могут характеризовать экологическую безопасность объекта. Для этого достаточно в перечень возможных отказов включить нарушения в режимах функционирования объекта, которые могут привести к экологическому ущербу. Таким экологическим отказом, например, может быть превышение концентрации вредных веществ в зоне расположения объекта сверх предельно допустимых значений. Или пре­вышение лимитов на природопользование, т.е. установленных пре­дельных объемов использования природных ресурсов, выбросов, сбросов и размещения отходов загрязняющих веществ в окружаю­щей природной среде. Очевидно, такого рода отказы вызываются несовершенством или недостаточной управляемостью технических систем и технологических процессов, износом оборудования, старением материалов, а также недостаточной изученностью свойств объек­тов [1].

Для предотвращения чрезвычайных экологических ситуаций необходимо, чтобы реальные уровни всех видов возможных воз­действий объекта на окружающую природную среду не превыша­ли допустимых пределов. Поэтому предель­но допустимые уровни вредных воздействий являются неотъемле­мой частью экологических требований к любому техногенному объекту, как показано на рисунке 3.

При выборе номенклатуры экологических характеристик объек­та и назначении их предельных уровней следует исходить из «прин­ципа безальтернативности». Он предполагает, что превышение допустимого уровня воздействия объекта на окружающую среду хотя бы по одному показателю не может быть компенсировано име­ющимся запасом по другим. Все экологические характеристики в зависимости от особенностей воздействия на окружающую среду можно разделить на три вида.

Рисунок 3 - Структура экологических показателей качества военного

объекта

К первому относятся показатели безотходности, отражающие полноту использования сырья, энергоресурсов и материалов при изготовлении (строительстве) и эксплуатации объекта. Безотходность является одним из основных требований, обеспечивающих экологическую безопасность объекта. Все загрязнения и отходы суть неиспользованные материальные ресурсы. Поэтому повышение эф­фективности использования ресурсов лежит в основе ликвидации источников загрязнений как таковых, а не просто борьбы с послед­ствиями их образования.

Ко второму виду относятся степени экологической безопасности объекта. Экологическая чистота как отношение реальных выбросов (стоков) каждого вида токсичных веществ к предельно допустимым значениям, а для физических воздействий — отно­шение достигнутых к предельно допустимым уровням, характери­зует запас экологического качества.

К третьему виду относятся показатели, характеризующие долю вторичного использования компонентной базы военного объекта (изделия) на стадии снятия его с вооружения и ликвидации, т.е. утилизируемость.

К четвертой группе экологических показателей ка­чества составляют эколого-экономические. С экономической точки зрения экологическую безопасность объекта характеризует доля затрат на ликвидацию экологических последствий его функциони­рования (включая и аварийные ситуации) в общих эксплуатацион­ных затратах.

Стоимость ликвидации экологических последствий не является постоянной величиной, а зависит от условий и срока эксплуатации объекта, степени его совершенства и доработок. Эксплуатаци­онные затраты на ликвидацию экологических последствий можно снизить на стадии проектирования и строительства (изготовления) объекта, предусмотрев в его проекте (конструкции) дополнитель­ные меры по обеспечению экологической безопасности. Эколого-экономические характеристики необходимы для срав­нительной оценки экологической эффективности и выбора опти­мальных вариантов конструкторских и организационных решений при создании и обеспечении эксплуатации вооружения и военной техники.

1.2. Экологические требования при проектировании и строительстве военных объектов

При тактико-техническом обосновании проектов и проектиро­вании военных, коммунально-бытовых и иных объектов, техноло­гий ликвидации ВВТ, оказывающих прямое или косвенное воздей­ствие на окружающую природную среду, должны учитываться со­временный уровень научно-технического прогресса, нормировать­ся предельно допустимые нагрузки объекта на среду, предусматри­ваться надежные и эффективные меры по предупреждению и уст­ранению загрязнений, обезвреживанию и утилизации вредных от­ходов, экономному расходованию природных ресурсов, их сохранению и рекультивации нарушенных земель. Реализация проектов на строительство, реконструкцию, в том числе расширение, ликви­дацию военных и иных объектов должна осуществляться только при наличии положительного заключения Государственной эколо­гической экспертизы, в строгом соответствии с природоохранны­ми, санитарными и строительными нормами и правилами, показанными на рисунке 4.

В проектах военных объектов следует предусматривать меры по максимально возможному снижению выброса в воздух помеще­ний, атмосферу и природные воды загрязняющих веществ, влаги и тепла с использованием малоотходной и безотходной технологии, комплексного использования природных ресурсов, уменьшению уровней шума, вибрации, электромагнитных и ионизирующих из­лучений.

Рисунок 4 - Виды природоохранных зон

В основу технологического обеспечения экологической безопасности военных объектов должны быть положены замена вредных веществ в эксплуатации ВВТ менее вредными, пламенно­го нагрева электрическим, твердого и жидкого топлива газообраз­ным; герметизация и максимальное уплотнение стыков и соедине­ний в технологическом оборудовании и трубопроводах; использо­вание процессов, при которых максимально сокращается количе­ство сточных вод, мероприятия по улавливанию, обезвреживанию и утилизации вредных выбросов и отходов. Для обслуживания и войскового ремонта образцов ВВТ необходимо применять преиму­щественно материало и энергосберегающие технологии, снижаю­щие нагрузку на окружающую природную среду в целом. В воен­ных городках необходимо предусматривать экологически безопас­ное удаление и захоронение коммунально-бытовых отходов.

Объекты, их отдельные сооружения и образцы ВВТ, являющие­ся источниками выделения в окружающую среду токсичных ве­ществ, шума, вибрации, ультразвука, электромагнитных волн, ста­тического электричества и ионизирующих излучений, следует от­делять от жилой застройки санитарно-защитными зонами.

Санитарно-защитной зоной называют территорию, отде­ляющую экологически опасный объект от жилой застройки насе­ленных пунктов, на внешней границе которой концентрации выб­расываемых объектом веществ в приземном слое (уровни физичес­ких воздействий) при любых неблагоприятных метеоусловиях не превышают предельно допустимых значений (для мест отдыха — не превышают 0,8 ПДК). Размер санитарно-защитной зоны устанавливают не менее 2000, 1000, 500, 300 и 100 м соответственно для источников вредного воздействия от 1-го до 5-го класса опас­ности. Примерами опасных источников вредных воздействий на окружающую природную среду на военных объектах являются: 1-го класса — стартовые комплексы космодромов, 2-го класса — аэродромы, 3-го класса — автопарки, 4-го класса — авторемонт­ные заводы, 5-го класса — автозаправочные станции. Для тепло­вых электрических станций, производственных и отопительных котельных размер зоны назначают от основания дымовых труб. Источники вредных выбросов не следует размещать с наветренной стороны для ветров преобладающего направления по отношению к жилой застройке. Размещение объектов 1-го, 2-го и 3-го классов опасности среди жилой застройки не допускается [4].

Санитарно-защитная зона объекта может быть увеличена при необходимости, но не более чем в 3 раза. Примерами оснований для такого решения являются недостаточная эффективность пре­дусмотренных методов очистки выбросов в атмосферу; зависимость от розы ветров и других неблагоприятных местных условий, таких, как частые штили и туманы; невозможность снижения уровней шума, вибрации, электромагнитных излучений до установленных норм; строительство новых, еще недостаточно изученных, вредных в экологическом отношении объектов.

В санитарно-защитной зоне допускается размещать пожарные депо, бани, прачечные, гаражи, склады (кроме продовольственных), здания штабов, аналитических лабораторий, поликлиники, карауль­ные помещения, стоянки транспорта, сооружения для подготовки технической воды, насосные станции, подземные резервуары, свя­занные с обслуживанием данного объекта. Санитарно-защитная зона должна быть благоустроена и озеленена с сохранением существую­щих зеленых насаждений. Со стороны жилой застройки надлежит предусматривать полосу древесно-кустарниковых насаждений ши­риной не менее 50 м, а при ширине зоны до 100 м — не менее 20 м. [ 5 ].

Наряду с санитарно-защитными зонами на военных объектах могут устанавливаться некоторые другие виды специальных природозащитных территорий. Зоной ответственности за возможные отдаленные отрицательные по­следствия эксплуатации ВВТ для населения и окружающей при­родной среды принято называть территорию вокруг объекта, на внешней границе которой концентрации выбрасываемых объектом веществ в приземном слое (уровни физических воздействий) при любых неблагоприятных метеоусловиях не превышают 0,05 пре­дельно допустимых значений.

Для охраны подземных или поверхностных вод от загрязнения выделяются вокруг водных объектов водоохранные зоны и полосы. Их размеры определяются в зависимости от местных гидрологи­ческих, географических и климатических условий. Для малых рек длиной от 10 до 100 км ширина водоохранной полосы должна со­ставлять не менее 20-100 м [5]. В пределах водоохранных зон запре­щается распашка земель, размещение животноводческих ферм, ус­тройство стоянок и пунктов обслуживания автотранспорта, скла­дов нефтепродуктов, свалок и т.п.

Зоной санитарной охраны называют район источника водоснаб­жения, где по нескольким поясам устанавливается специальный режим охраны вод от загрязнения. Первый пояс строгого режима непосредственно охватывает водопроводные сооружения (водоза­бор, объекты водоочистки и т.п.). Он должен иметь ограждение и охраняться. Здесь запрещается любая производственная деятель­ность и нахождение лиц, не связанных с эксплуатацией водопрово­да. Во втором поясе ограничиваются виды деятельности, в первую очередь производственной, которые могут ухудшить качество воды. Однако могут быть оборудованы места отдыха населения и спортив­ные сооружения. Третий пояс предусматривает организацию сис­тематического санитарного контроля на прилежащей к источнику водоснабжения территории для предупреждения распространения инфекционных заболеваний через водопроводную сеть.

Вдоль воздушных линий электропередачи, наземных продукто­вых трубопроводов, железных дорог, электрифицированных систем заграждения для предупреждения техногенного поражения насе­ления и животных должны выделяться и соответствующим обра­зом обустраиваться охранные зоны. Их оборудование может вклю­чать предупредительные плакаты, сигнализацию, ограждение и т.п. Ввод в эксплуатацию военных, производственных, коммуналь­но-бытовых и других₇объектов должен производиться при условии выполнения в полном объеме всех мероприятий по обеспечению их экологической безопасности (экологичное), предусмотренных проектом.

1.3 Экологические требования при эксплуатации военных объектов

Военная деятельность относится к наиболее опасным видам техногенной деятельности наряду с энергетикой, градостроитель­ством, сельским хозяйством и мелиорацией земель, использовани­ем радиоактивных материалов и химических веществ, биотехноло­гиями, переработкой производственных и бытовых отходов. Эко­логические требования, предъявляемые к ним природоохранным законодательством, обязательны для военных объектов (кроме особых ситуаций). Под особыми ситуациями подразумевается деятельность войск и сил флота в военное время, при выполнении Вооруженными Силами неотложных задач по за­щите целостности и независимости государства, а также действия по оказанию помощи населению в период стихийных бедствий и техногенных катастроф.

Перечень основных экологических требований к наиболее опас­ным видам техногенной деятельности включает:

• обязательность планирования и выполнения комплексных мер по охране почв, водоемов, лесов, растительности и животного мира от побочных последствий применения сложной военной техники, специальных материалов и веществ; рациональное использование земель, сохранение плодородного слоя почв, экономное потребле­ние воды, охрану природных ресурсов от истощения;

• повышение эффективности использования энергии всех видов и освоение энергосберегающих технологий;

• обеспечение полной радиационной безопасности;

• соблюдение правил хранения, транспортировки и применения химических веществ, взрывчатых и опасных материалов;

• создание наиболее благоприятных условий для жизни, труда и отдыха личного состава и населения;

• сохранение памятников природы, истории и культуры;

• информирование органов, осуществляющих обеспечение ради­ационной и экологической безопасности о всех случаях превыше­ния допустимых норм воздействия на окружающую среду;

• полное и немедленное устранение экологических последствий техногенных аварий.

При эксплуатации в основу обеспечения экологической безо­пасности военных объектов должны быть положены глубокое знание личным составом экологических требований и особенностей ВВТ, строгое соблюдение правил и технологий эксплуатации и об­служивания военной техники, организация экологического мони­торинга и контроля, эффективной работы очистных устройств, про­филактика чрезвычайных ситуаций и ликвидация их последствий, своевременная утилизация (уничтожение) устаревших и аварийных образцов ВВТ. Выброс и сброс вредных веществ, захоронение от­ходов допускаются только на основе разрешения, выдаваемого спе­циально уполномоченными на то природоохранными органами.

Проводимые при хранении образцов ВВТ на складах, базах и арсеналах мероприятия по контрольным осмотрам, техническому обслуживанию и ремонту военной техники не должны оказывать влияния на окружающую среду.

Для уничтожения снятых с вооружения образцов ВВТ должны применяться технологии, получившие положительное заключение Государственной экологической экспертизы на стадии разработки, безопасные для окружающей природной среды, личного состава и населения. Технологии уничтожения должны быть малоотходны­ми, материало и ресурсосберегающими, с минимальной нагрузкой на окружающую среду. В районах уничтожения образцов ВВТ, со­держащих токсичные и радиоактивные вещества, должен быть орга­низован мониторинг состояния окружающей среды с целью конт­роля за ее возможными изменениями.