Мұнай өндіретін кәсіпорынның жұмысы кезіндегі атмосфераға ластаушы заттардың шығарындысынан экологиялық тәуекелді бағалау



Мақалада экологиялық тәуекелді есептеу әдістемесі қарастырылған, сондай-ақ экологиялық ластаушы заттардан болатын экологиялық тәуекелді ескере отырып есептеу әдістемесі келтірілген. Толық экологиялық залалдың құрылымы көрсетілген. Қоршаған табиғи орта үшін де, адам денсаулығы үшін де зиянды бағалау әдістері қарастырылған. Экологиялық тәуекелді азайту мақсатында ұсыныстар келтірілген.

Түйінді сөздер: атмосфера,экологиялық тәуекел,ластаушы заттар, бағалау, қауіптілік.

В статье предусмотрена методика расчета экологического риска, а также приведена методика расчета экологического риска от экологических загрязняющих веществ. Приведена структура полного экологического ущерба. Предусмотрены методы оценки ущерба как для окружающей природной среды, так и для здоровья человека. Приведены рекомендации по снижению экологического риска.

Ключевые слова: атмосфера, экологический риск, загрязняющие вещества, оценка, опасность.

Атмосфералық ауа қоршаған ортаның ажырамас құрамдас бөлігі болып табылады. Соған сәйкес экологиялық тәуекел елді мекендердің нақты жағдайларында қоршаған ортаның қолайсыз факторларының әсер ету деңгейлері болжанатын халықтың денсаулығы үшін ықтимал және нақты қауіптіліктің сандық бағасын алуға мүмкіндік береді [1].

Зерттеу өзектілігі мұнай өндіретін кәсіпорындар аумағындағы экологиялық жағдайдың нашарлауы қоршаған ортаға ластаушы заттар шығарындылары арқылы кері әсер ететін көптеген факторларға байланысты. Атмосфералық ауаның өнеркәсіптік шығарындылармен ұзақ уақыт бойы ластануы, аудандарда және өнеркәсіптік аумақтарда қауіпті концентрациясы бар химиялық заттармен тұрақты ластану аймағын құрайды. Қышқыл газды жағу нормасының артуы, күкірт тазарту жүйесін іске қосуды кідіртуі де жағымсыз факторлардың туындауына әкеліп соғады. Атмосфералық ауаның ластануы адамдардың денсаулығының нашарлауы, ауылшаруашылық өнімдерінің сапасының төмендеуі, өсімдіктердің құнсыздануы, сондай-ақ жануарлардың табиғи ортасы үшін қолайлы аумақтардың азаюы, парниктік газ шығарындыларының артуы барлығы күрделі экологиялық жағдайды тудырады [2]. Өндірістік шығарындылар әсерінің салдарынан қан мен қан түзу мүшелерінің, тыныс алу жүйесінің және халықтың аллергиялық ауруларының артуы бағаланды. Көміртектің дисульфиді, хлор, көміртек тотығы, көмірсутектер, толуол, күкірт диоксиді және аммиак сияқты шығарындылар компоненттері адам ауруларының әртүрлі нозологиялық түрлерінің пайда болуына үлкен үлес қосады. Осыған байланысты кәсіпорын аумағындағы атмосфералық ауаның экологиялық тәуекелін бағалау өзекті болып табылады және халық пен қоршаған ортаны қауіпті химиялық қосылыстардан қорғау мәселелерін шешуде, іс шаралар ұйымдастыруға үлкен мүмкіндіктер ашады [3].

Жұмыстың мақсаты:

Мұнай өндіретін кәсіпорынның жұмысы кезіндегі атмосфераға ластаушы заттардың шығарындысынан экологиялық тәуекелді бақылау және бағалау.

Зерттеу нысаны:

Мұнай өндіретін кәсіпорынның жұмысы кезіндегі атмосфералық ауаға тарайтын өндрістік шығарындылар.

Экологиялық тәуекелді бағалау — қауіпті факторлардың популяцияға және адам мен экожүйенің тұрақсыз фактордың әсеріне тұрақтылығын анықтауды бағалау. Тәуекелді бақылап, бағалау үшін ақпараттық жүйе қажет, яғни қоршаған ортаның, адам денсаулығының жай-күйі туралы, шаруашылық қызметтің болжамды бағыттары және оның ықтимал экологиялық салдары жайлы деректер керек [4].

Сурет 1. Экологиялық тәуекелді бағалау объектісінің моделі (нұсқа): 1-нысан элементтері, 2 — шығарынды көздері, 3 — тастанды көздері, 4-елді мекен, 5 — объект аумағының шекарасы, 6 — санитарлық қорғау аймағының шекарасы, 7 — су қоймасы, 8-жел бағыты, 9 — қалдықтар алаңы

Экологиялық тәуекелді бағалау үшін есептеулер жүргізілді. Ол үшін бізге қажетті материал ретінде төмендегілерді атап өтейік:

− шығарынды алаудың осі бойынша жер бетіндегі NO₂ ең жоғары концентрациясы және ең жоғары концентрацияға қол жеткізілетін қашықтық;

− жедел уытты әсерлердің пайда болу қаупін және жинақталған жиынтық дозадан уытты әсерлердің пайда болу ықтимал уақытын есептеу (халық үшін созылмалы әсерлердің пайда болу уақыты);

− құрамында NO₂ бар газ ауа қоспасын шашыратуға арналған құбырдың ең аз биіктігі (Н min);

− желдің қауіпті жылдамдығы (Vm).

Атмосфералық температура градиентіне тәуелді коэффициенті 140-қа тең. Атмосфераға шығарылған зиянды заттардың массасы 1,05 г/с; Шығарылатын газ-ауа қоспасы мен қоршаған орта температураларының айырмасы 52,8 ⁰С екені анықталды.

Risk = 0,46 + (0,5–0,46)*(-0,056-(-0,1))/ (0,00- (-0,1)) = 0,478

Тәуекелдің сандық көрсеткіші ретінде көрсеткішті пайдалану, бір мезгілде жағымсыз фактордың екі сипаттамасын ескеретін — оның басталу ықтималдығы және оларға келтірілген залалдың мөлшерін, ықтимал апаттардың қауіптілігін талдау арқылы тәуекелдің жалпы мәні анықталды.

Мұнай өндіретін өнеркәсібінің атмосферасының ластану мониторингі мемлекеттік гидрометеорологиялық қызметі мен мемлекеттік экологиялық бақылау қызметінің тұрақты станцияларында жүзеге асырылды. Ауаны ластауышылардың орташа жылдық және ең жоғары шоғырлануы талданды. Өнеркәсіп аумағының атмосфералық ауасы рұқсат етілген гигиеналық нормативтерден жоғары ластанған. Кен орнының орталық бөлігіндегі ластану деңгейі Р көрсеткішімен (орташа жылдық шоғырлану) салыстырмалы түрде Солтүстік тұрғын ауданға қарағанда 1,5 есе жоғары деп анықталды. Қаланың орталық бөлігінде жедел әрекет ету қаупі 2,31 есе жоғары, созылмалы уыттану қаупі қаланың солтүстік тұрғынмен салыстырғанда 1,55 есе жоғары. Ауаның ластануынан жедел әрекет ету және созылмалы уыттану қаупін бағалау нәтижелері бойынша халықтың денсаулығы үшін аса қауіпті өлшенген заттар: азот оксидтері, көміртегі тотығы, фенол және формальдегид болып табылды [5]. Ауа райы температуралық инверсияға, шаң дауылына байланысты атмосфераның ластануы жоғары аумақтарға жатады. 2016–2019 жылдар аралығында зиянды заттардың орташа концентрациялары, азот диоксиді — 2,21 есе, азот оксиді — 1,76 есе, көміртегі оксиді-1,22 есе ШРК-дан асып түсті [6].

Ластаушы заттар шығарындыларының негізгі көлемі қазандықтарда, технологиялық пештерде және компрессорларда, газтурбиналық қондырғыларда, компрессорлық станцияларда отын газын жағу, газды жалындатып жағу нәтижесінде пайда болады. Барлық ластаушы заттар шығарындыларының нақты жалпы көлемі 2019 жылы 395 мың тоннаны құрады (2018 жылы 351 мың тонна). Жаңа көздердің пайдалануға енгізілуіне байланысты шығарындылардың шамалы ұлғайғаны байқалды.

Кесте 1

Ластаушы зиянды заттардың жылдық концентрациясы

Жылдар	Күкірт диоксиді (SО2)		Көміртек оскиді (СО)		Азот диоксиді (NО2)		Күкіртті сутек
	мг/м3	%	мг/м3	%	мг/м3	%	мг/м3	%
2016	0,126	0,8	5,0	0	0,3	5	0,010	25
2017	0,127	1,6	5,1	2	0,4	10	0,011	37,5
2018	0,128	2,4	5,2	4	0,5	15	0,012	50
2019	0,129	3,2	5,3	6	0,6	20	0,014	75
ШРК, мг/м3	0,125		5		0,2		0,008
Қауіптілік классы	3		4		2		2

Жұмыс орнынан шығатын зиянды заттарды артық дозада алса, яғни ШРК-дан асып кетсе, онда оның тәуекел қаупі артады. 1 кестеде көрсетілген. Зиянды заттың дозасы 1 мг-нан асқан жағдайда, экологиялық нашарлау пайызы да артып отырады. Қарастырылып отырған кен орнындағы қоршаған ортаны ластаушы шығарындыларды жеке есептеп пайызбен 3 суретте көрсетілген, сол арқылы мүмкін болатын тәуекел анықталды. Жиынтық дозадан (халық үшін созылмалы әсерлердің пайда болу уақыты) уытты әсерлердің басталу ықтимал уақытын есептеу үшін ШРК-дан асып түсу жиілігін бағалау кезінде қабылданған регламентке сәйкес елді мекен ауасындағы химиялық заттарды регламенттеу жүйесіне негізделген теңдеуді пайдалану арқылы есептелді.

Сурет 2. Мұнай өндіру кәсіпорнындағы тәуекелдің артуы

Экологиялық тәуекелді есептеу әдісіне сәйкес, жеке тәуекелді есептеу барысында бізге қажетті адамның дене салмағының көлемі мен стандартты мәнін (70 кг), ауаны тәуліктік тұтыну (20м/тәул) және ауыз суды тұтыну (2л/тәул) деп есептеледі. Зиянды заттардың әсер ету қауіптілігі де осы сипаттамаларға байланысты. Экологиялық тәуекелді бағалаудың құрылымдық сұлбасы R1 — жабдықты тасымалдау немесе бұзу кезінде қоршаған ортаға ластаушы заттардың түсу тәуекелі; R2 — қоршаған ортаға ластаушы заттардың әсер ету тәуекелі; Rn-осы өндірістің экологиялық тәуекелі. Осы тәуекелдерді есептеу арқылы жалпы тәуекелді анықтап, 1 жылда мүмкін болатын тәуекел есептелді. 3 суретте, яғни графикте 2016–2019 жыл аралығындағы мүмкін болған жылдық тәуекелдер есептелді. Тәуекел 2017–2018 жылдары 40 пайызға көтерілген. Ал 2019 жылы 60 пайызға дейін артты [7].

ҚР СТ ИСО 17776–2004 (ИСО 17776:2000, IDT) стандартына сәйкес [8] тәуекел талдауын жүргізу үдерісі келесі негізгі кезеңдерді қамтиды:

− Негізгі факторлардың пайда болуынан талдауға негізделген қауіптерді сәйкестендіру.

− Қауіпті жағдайдың нәтижесі болып табылатын тәуекелді бағалау;

− Тәуекел дәрежесін жою немесе төмендету

Қоршаған орта үшін ең жағымсыз салдар ретінде ұңғымадан шығарылатын көмірсутектердің шығарындыларынан келетін авариялық жағдайды айтуға болады. Жұмыс кезеңінде туындауы мүмкін осындай авариялық жағдайлардың қатарына:

− көмірсутектердің ұсақ және ірі төгілуі

− жанбаған және жанған газдардың шығарындылары

Авариялық жағдайлардың қоршаған ортаға әсерін бағалау әдістемесі. Өндірістік объект қызметінің штаттық режимі кезінде қоршаған ортаға әсері авариялық жағдайлардың пайда болуы нәтижесінде әсерлерден күрт ерекшеленеді. Авариялық жағдайлардың қоршаған ортаға әсерін бағалау «Методических указаний по проведению оценки воздействия хозяйственной деятельности на окружающую среду» утвержденной Приказом Министра ООС РК № 270-п от 29.10.2010 [9] әдістемесі негізінде орындалған. Төтенше жағдайлардың әсерін бағалаудың негізгі кезеңдері:

1. Қоршаған орта үшін маңызды салдарға әкеп соқтыратын ықтимал қауіпті оқиғаларды анықтау.
2. Грифондардың пайда болу тәуекелділігін бағалау
3. Ықтимал төтенше жағдайлардың қоршаған ортаға әсерін бағалау
4. Қауіпті оқиғалардың туындау мүмкіндігін азайту және олардың салдарын азайту бойынша іс-шараларды әзірлеу.

Аварияның әрбір жағдайлары үшін экологиялық тәуекел деңгейін бағалау келтірілген (диссертациялық жұмыста нақтырақ көрсетілген) матрицаға сүйене отырып анықталады. Матрицада тік орналасуы бойынша қоршаған орта компоненттерінің өзгеру дәрежесі көрсетіледі. Әрбір өзгеріс дәрежесіне әсер ету маңыздылығы сәйкес келеді, ол штаттық жағдай үшін әсерді бағалау әдістемесі бойынша анықталады. Әрбір жағдай үшін экологиялық тәуекел деңгейі (жоғары, орташа және төмен) аварияның пайда болуының белгіленген жиілігінің бағанасы бар матрицаның тиісті қатарының қиылысындағы ұяшықпен анықталады.

Авариялардың әрбір жағдайы үшін экологиялық тәуекелдің нәтижелі деңгейі былайша айқындалады:

− Төмен (Т) — қолайлы тәуекел / әсер.

− Орташа (О) — тәуекел/егер тиісті түрде басқарылса, қолайлы әсер

− Жоғары (Ж) — тәуекел/қолайсыз әсер.

Желдің қауіпті жылдамдығының айырмашылығы — 0,53–0,48)/0,53)*100=9,4 %. Уытты әсердің ықтимал әсер ету уақыты — 25 жыл.

Сурет 3. Магистралды мұнай құбырлары желісі бар суланған батпақтар мен су объектілерінің картосхемасы

Сурете спутниктік деректерді пайдалана отырып мұнайдың авариялық төгілуінің экологиялық тәуекелдерін бағалау көрсетілген. Картосхемада зерттелетін аумақта болуы мүмкін мұнай төгінділерінің әсер ету аймағы, буферлік аймақтың ені мұнай құбырлары желісінің екі жағынан 1 км деп белгіленген. Т₀ =25 жыл — уытты әсердің болу ықтималдығы (p < 0,05). 4 суретте көрсетілген дерек бойынша бағаланатын кезеңде елді мекендердің атмосфералық ауасындағы зиянды заттың шоғырлануының орташа мөлшері келтірілген. Мұнай өндіру кәсіпорнының шығарындыларын салыстырмалы түрде есептеп қарағанда, 395 т/жыл шығатын зиянды заттардың уытты әсері 25 жылға дейін созылуы ықтимал. ШРК-дан 2 есеге жоғары. Бұл жерде құбыр биіктігіне байланысты да зиянды заттардың көп шоғырлануы есепке алынды. Есептеулер шығарындылар мөлшері үшін құбыр биіктігі 50 м болса, ол жеткіліксіз болып саналады, яғни есептелген ең төменгі биіктік кемінде 135 м болуы тиіс. Сол кезде атмосфераның жер бетіндегі қабатында зиянды заттардың концентрациясы ШРК-дан аспайды. Экологиялық тәуекел көрсеткіші 50 % — ға төмендейді.

Сурет 4. Ластаушы шығарындылардың жеке шоғырлану тәуекелінің пайызы

Яғни көміртегі оксиді 53 %, жоғары көрсеткішті көрсетіп тұр. Әрбір ортада ластаушы құрамының шоғырлану деңгейін анықтау үшін аналитикалық өлшеу нәтижелері немесе модельдеу жолымен алынған ластаушы концентрациясы пайдаланылды. Көміртегі тотығының көп болуы қандағы карбоксигемоглобин құрамының пайыздық өзгеруі, жүрек ауруларын, 35–37 жастағы стенокардия ауратын науқастарда ұстамалар жиілігінің өзгеруі сияқты мүмкін болатын қауіптерді туғызады.

Авариялық жағдайлардың туындау тәуекелдерін азайту бойынша ұсынылатын іс-шаралар сақталған кезде мұнай кен орны аумағындағы көзделіп отырған қызмет қоршаған ортаға әсері орташа деп бағаланды. Болжамға сәйкес экологиялық қауіпсіздікті қамтамасыз ету үшін атмосфераға Тасталынатын шығарындыларды азайту жөніндегі төмендегідей іс-шаралар ұсынылды:

1. Көмірсутек шикізатын өндіру кезінде шикі газды ұдайы жағуды тоқтату;
2. Парниктік газдар шығарындыларын азайту және «Көміртегі ізін» азайту жөніндегі ісшараларды жүргізу;
3. Пайдаланылған газдарда сақталатын ластаушы заттарды жоспардан тыс тексеру жүргiзу
4. Шығарынды заттардың уыттылығын бақылау мақсатында автоматты қондырғыларды техникалық қадағалау; [11].

Зерттеу нәтижелері келесі қорытындыларда көрсетілген:

Мұнай газ өнеркәсібінің зерттеліп отырған кен орнының ластану деңгейі алдыңғы жылмен салыстырмалы түрде 1,5 есе жоғары екені анықталды. Ауаның ластануынан жедел әрекет ету және созылмалы уыттану қаупін бағалау нәтижелері бойынша халықтың денсаулығы үшін аса қауіпті өлшенген заттар, азот оксидтері, көміртегі тотығы, фенол және формальдегид болып табылды.Формальдегид негізінен ауаның ластануынан канцерогендік тәуекелдердің пайда болуына ықпал етеді. Қоршаған орта компоненттеріне әсер ету қарқындылығы шекті мәннен бастап, одан төмен әсер ету деңгейі төмен болып табылады, яғни әсерді интегралдық бағалау 9–27 деген балл көрсеткішімен сипатталады. Қарастырылып отырған аумақта экологиялық тәуекел тым жоғары, себебі халықтың жедел уытты әсерлердің пайда болу қаупі және созылмалы уытты әсердің болуының ықтимал уақыты 25 жылдан төмен емес.

Ұсыныс ретінде, қосымша тазалау жүйесін орнату; шығарылатын заттың массасын азайту немесе құбыр биіктігін арттыру үшін өндірісті жаңғырту. Зауыттағы мұнайдың төгілуінің негізгі себебі — коррозиялық процестердің әсерінен кәсіптік мұнай құбырларының тесілуі болып табылады. Сондықтан, олардың бүтіндігі мен сенімділігін арттыруға бағытталған құбырларды диагностикалау, қайта жаңарту, ауыстыру, тежеу және тазарту бойынша іс-шараларды уақытылы және сапалы орындауы тиіс.

Әдебиет:

1. Дорошин Г. «Методика расчета выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных дизельных установок», РНД 211.2.02.04–2004, Астана-2004г.; [1]
2. Төреғожина Ж. Р., Жүнісова М. А. «Қауіпсіздік және тәуекел».- Алматы: Қазақ университеті баспасы, 2012 ж. [2]
3. Ақбасова а. Ж., саинова г.ә., экология. Жоғары оқу орындарына арналған оқу құралы. Алматы, 2003 [3]
4. Амангазиева г. д., экономика нефтяной и газовой промышленности. Учебное пособие.алматы «экономика», 2004г. [4]
5. Лұқпанов ж., нүсіров н. Химиялық ұлы препараттардың анықтамалығы. "қайнар баспасы» алматы 1999ж [5]
6. Диаров М. Д., Гилажов Е. Г., Димеева Л. А. и др. Экология и нефтегазовый комплекс. — Алматы: Ғалым, 2003. — Т. 2. — 340 с. [6]
7. Фаизов К. Ш., Асанбаев И. К., Абдукаймова А. М. Современные проблемы загрязнения почв нефтепромыслов Прикаспия //Нефть и газ. — 2005. — № 1. — С. 64–68. [7]
8. Об утверждении минимальных нормативов и требований к ресурсам, необходимым для ликвидации разливов нефти на море, внутренних водоемах и в предохранительной зоне. приказ Министра энергетики Республики Казахстан от 18 апреля 2018 года № 130. [8]
9. «Методических указаний по проведению оценки воздействия хозяйственной деятельности на окружающую среду» утвержденной Приказом Министра ООС РК № 270-п от 29.10.2010 [9]
10. Гойшиев Т.Қ. Ж «Методике расчета выбросов вредных веществ в окружающую среду от неорганизованных источников нефтегазового оборудования», РД 39.142–00; [10]
11. Н. Б. Утепов и др. «Единые технические правила ведения работ при строительстве скважин на нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождениях Республики Казахстан», Актюбинск; 1995г. [11]