Система мониторинга окружающей седы вокруг потенциально опасного объекта

Структура комплексной многоступенчатой системы безопасности и прогнозирования ЧС на критически важном, потенциально опасном объекте представляет собой совокупность подсистем, которая обеспечивает комплекс организационно-технических мероприятий по раннему обнаружению, идентификации, сбору, обработке информации о происходящих событиях на объектах, автоматизи­рованному воздействию на источник внештатной ситуации в реаль­ном режиме времени, автоматизированному определению зоны за­щитных мероприятий, определение текущего ущерба от нештат­ных и аварийных ситуаций, оценки и прогнозирование обстановки для обеспечения устойчивости в управлении по привлечению сил и средств РСЧС различного уровня, контроль качественного состо­яния объекта и прилегающей территории.

Данная система мониторинга предназначена для рационально­го использования новых современных подходов в целях осуществ­ления производственно-экологического контроля в рамках ОКСИОН (Общероссийской комплексной системы информирования и оповещения населения), что требует создания на опасных объек­тах автоматизированной подсистемы санитарно-гигиенического, радиационного и химического контроля (АПРХИК), включающей в себя непрерывный контроль за концентрацией вредных химичес­ких и радиоактивных веществ. Это достигается:

- измерением параметров химической и радиационной обста­новки с чувствительностью, позволяющей регистрировать ее изме­нения на уровне радиационного фона и ПДК;

- оперативным обнаружением аварийных ситуаций, вызван­ных химическим загрязнением объектов;

- оценкой мощности и динамики газо-аэрозольного выброса, его распространения;

- измерением и регистрацией метеорологических параметров в пунктах наблюдения;

- сбором, обработкой и отображением данных о санитарно-ги­гиенической, радиационной, химической и экологической обста­новке в целом;

- оперативным анализом особенностей формирования химиче­ской и радиационной обстановки с использованием результатов ма­тематического и физического моделирования процессов загрязне­ния атмосферы и местности с учетом особенностей метеоусловий в регионе;

- отображением прогнозируемой и фактической химической и радиационной обстановки на электронных картах опасного объ­екта и окружающей ее местности.

В пределах границы зоны защитных мероприятий, ус­танавливаемой вокруг объекта, осуществляется локальный эколо­гический мониторинг с помощью автоматических стационарных постов контроля воздушной среды (АСПК) и периодический эколо­гический мониторинг (лабораторно) в определенное время и опре­деленных местах с большим интервалом по времени.

Существующие методы получения долгосрочной, среднесрочной, краткосрочной и оперативной информации о прогнозировании разви­тия аварии на химически опасном объекте (ХОО) имеют более широ­кий спектр по своему назначению

Основной задачей комплексной системы мониторинга является осуществление системных наблюдений за состоянием окружающей среды, обеспечивающих регистрацию измерений, происходящих в биосфере, оценку различных негативных факторов и объективную оценку опасности загрязнения и деградации окружающей среды с использованием беспилотных летательных аппаратов (БПЛА).

Наблюдения осуществляются приборными средствами, а оценка посредством использования модели путей распространения и воз­действия загрязнителя. Изучается влияние на биосферу и геофизи­ческий процесс в ней путем измерения и наблюдения геофизичес­ких характеристик окружающей среды, их изменений во времени.

Оценка качества окружающей среды проводится по результа­там этих наблюдений и измерений. Объектом мониторинга являет­ся территория вокруг контролируемой зоны. Составной частью контролируемого района являются возможные гипотетические зоны взрыва (выброса) и зоны возможного поражения в случае ава­рий на объекте.

На главном экране системы производственно-экологического мониторинга ДДС объекта высвечиваются данные сани­тарно-гигиенического и радиационного мониторинга, данные мете­ообстановки, в случае аварийной обстановки высвечиваются на эк­ране со звуковым сопровождением превышающие нормативные значения, данные при превышении контрольных уровней и данные при нормальной обстановке. Подсистема радиационного и химиче­ского мониторинга с помощью датчиков контроля позволяет опре­делять НС1 (хлористый водород), МН₃ (аммиак), Ж)₂ (диоксид азо­та), С1₂ (хлор), СО (окись углерода), НР¹ (гидрофторид), 8О₂ (диок­сид серы), О₃ (озон), Кп (радон) на опасных объектах предприятия

Предметом мониторинга на указанных площадях являются:

- почва, грунт, пыль;

- воды (подземные и поверхностные, в том числе, сточные);

- воздух (атмосферный и почвенный);

- растительность и животный мир.

Экологический мониторинг основан на использовании имею­щихся методов и моделей с использованием принципов общей эко­логии, системного подхода, геофизических методов и представле­ний, что позволит решить основные задачи по системному наблю­дению и контролю состояния природной среды вокруг опасного объекта:

1. Сбор и анализ информации о состоянии природной среды.

2. Прогнозирование и наблюдение за экологической обстановкой;

3. Экологическая экспертиза возможных ЧС;

4. Прогнозирование и оценка экологических исследований, техногенных аварий и катастроф и создание условий для принятия решений о предупреждении или ликвидации ЧС.

- район воздействия объекта на окружающую среду;

- район взрыва (выброса) при аварийной ситуации на объекте;

- район движения воздушных масс с выбросами от опасного объекта или при аварийной ситуации на объекте;

- район прохождения следа от облака взрыва (выброса).

Экологический мониторинг предполагает использование раз­личных методов получения информации, среди которых можно выделить:

1. Контактные - обусловлены необходимостью присутствия че­ловека или прибора в обследуемой зоне.

2. Дистанционные (оптические спектральные):

2. 1. Пассивные - основанные на приеме и обработке собствен­ного излучения исследуемых сред или объектов.

2. 2. Активные - основанные на исследовании параметров отра­женного или рассеянного излучения от сред, что позволяет увели­чить дистанцию до объекта наблюдения и дает возможность по де­тектированию и идентификации сложных молекулярных систем.

Активные оптические спектральные методы имеют важное пре­имущество, обусловленное исключением необходимости присутст­вия человека в зоне заражения.

На примере объектов уничтожения и хранения химического оружия мониторинг загрязнения атмосферного воздуха проводит­ся с помощью контактных методов обусловленных необходимос­тью присутствия человека в зоне заражения. Это характерно и для других потенциально опасных объектов.

Дистанционные методы контроля в системе мониторинга окру­жающей среды занимают особое место. Возможность определить состав и количественные характеристики загрязнения природной среды, находясь при этом на расстоянии, является одним из основ­ных путей решения данной задачи.

Немаловажная роль дистанционных методов контроля заклю­чается в использовании их возможностей для оперативного выяв­ления химической обстановки в случае экстремально высокого за­грязнения атмосферного воздуха над территорией самого объекта так и в пределах зоны защитных мероприятий. Что позволит руко­водству объекта и руководству муниципального образования в кратчайший срок принять наиболее правильные решения по про­ведению экстренных мероприятий направленных для защиты пер­сонала, населения и территорий.

Дистанционные методы контроля нашли свое применение в стационарных и мобильных лидарных комплексах с системой ла­зерного зондирования атмосферы. Лидарные системы могут быть универсальным средством исследования выбросов вредных хими­ческих веществ в атмосферу и дают возможность осуществлять контроль непрерывно, обеспечивать большой радиус действия, опе­ративность получения результатов измерения, простоту обслужи­вания и меньшую трудоемкость, связанную с подготовительными операциями по пробоотбору.

Лидарные комплексы компонуются в виде транспортируемых модулей. В качестве транспортной платформы используются шас­си грузовых автомобилей, предназначенных для перевозки контей­неров. Лидарные комплексы оснащаются набором излучателей, что позволяет осуществлять лидарное зондирование в широком спектральном диапазоне излучения, начиная от ультрафиолетово­го и заканчивая дальним инфракрасным. Вращающийся сканер позволяет осуществлять мониторинг атмосферы в широком прост­ранственном диапазоне.

Благодаря этому лидары могут эффективно использоваться для решения следующих задач:

1. Получение карт параметров рассеяния шлейфов выбросов и их эволюции во времени.

2. Пороговое обнаружение загрязнения, как правило, кон­троль аварийных ситуаций.

3. Определение источника аварийного загрязнения.

4. Измерение концентраций загрязнения.

5. Аэрозольный лидар определяет местоположение и отслежи­вает эволюцию естественных и искусственных аэрозольных образо­ваний в атмосфере, а также оценивает характерный размер частиц.

6. Поляризационный многоволновый лидар исследует их фи­зическую структуру - что это: капли жидкости или твердые крис­таллические частицы.

7. В1АЬ измеряет концентрацию в атмосфере газов линии пор глощения которых попадают в диапазон излучения лазеров, а так­же определяет присутствие в атмосфере изотопов йода, что важно при контроле радиационной безопасности, например в случае ава­рийных выбросов на АЭС.

8. Турбулентный лидар позволяет оценить уровень и распреде­ления параметров атмосферной турбулентности.

9. С0₂ гетероидный лидар определяет скорость и направление ветра, а также измеряет концентрации высокомолекулярных за­грязняющих примесей.

Мобильный лидарный комплекс может быть оснащен допол­нительными системами, что существенно расширяет его воз­можности :

1. Инфракрасным радиометром, используемым для обнаруже­ния пожаров, взрывов и выбросов раскаленных газов.

2. Инфракрасным быстродействующим Фурье-спектромет­ром для точного определения отравляющих веществ и сильно ную структуру.

Мобильный лидарный комплекс позволяет определить и прогнозировать дальнейшую трансформацию и перемещенение загрязняющих веществ в т. ч. и биологической природы. Точное географическое позиционирование обеспечивает входящий в состав приемник - ГЛОНАС/GPS/ Бортовой программный ко: плекс позволяет быстро в удобной для операторов форме выполни все операции по настройке лазерного, оптического, электронно и электромеханического оборудования, а также получать резулы ты лидарного зондирования не только в виде диаграмм и графике но и с помощью специально разработанной системы картографщ вания, накладывать результаты измерений на карту местности, ч позволит своевременно провести мероприятия по защите населен и территорий в районах размещения опасного объекта.