Scientific journal
Fundamental research
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,749

AIR POLLUTION RISKS ANALYSIS AS A NATURE PROTECTIVE MEASURE IN THE REGIONAL POLICY TOWARDS PUBLIC SANITATION AND WELLBEING CARRIED OUT BY LLC «GAZPROM DOBYCHA ASTRAKHAN»

Anoshkina E.V. 1 Andreeva E.V. 1
1 Astrakhan State Technical University
One of the largest gas producing companies in the world, «Gazprom» supplies Russia and other countries with valuable fuel resources. Industrial company LLC «Gazprom dobycha Astrakhan» comprises several plants dealing with extracting, processing and transportation of raw materials from the Astrakhan gas condensate field (AGCF) which has unique features and large deposits of gas and oil. Further development prospects aiming growth of the raw-material base are connected with discoveries of new gas condensate fields. Oil extracting industry damages atmosphere. Because of inefficient air purification and accidental gas discharges into the atmosphere toxic substances are constantly present in the air. Company’s departmental laboratory continuously controls atmospheric quality in five townships around AGCF. To determine the risks from dust, sulphur oxide, carbon oxide, nitrogen oxide and hydrogen sulphide oxide there was carried out analysis of their influence on biota and man. Thus, data about their toxic effect were proved. Estimation results prove the dynamics of increasing atmospheric pollution, taking into account the wind rose. Risk analysis brings us to introduce ecological audit, risk ensurance, health-protection and other measures, as well as to improve the system of industrial ecological monitoring.
the Astrakhan region
LLC «Gazprom dobycha Astrakhan»
air pollution
risk analysis
ecological management
1. Vozdejstvie oksida ugleroda na organizm cheloveka, 2011 g. URL: http://eurolabgas.ru/vozdeystvie_oksida_ugleroda_na_orga (daty obrashhenija: 13.02.2014, 03.04.2015).
2. Goldovskaja L.F., Vozdejstvie oksidov azota na rastenija i organizm cheloveka, 2005 g. URL: http://bibliofond.ru/view.aspx?id=118117 (data obrashhenija: 24.03.2013).
3. Gorbunova A.G. Jekologicheskij kontrol i monitoring v Astrahanskoj oblasti / A.G. Gorbunova, B.M. Nasibulina // Almanah sovremennoj nauki i obrazovanija. no. 5: Medicina, himija, veterinarnye nauki, farmacevticheskie nauki, biologicheskie nauki, selskohozjajstvennye nauki, nauki o zemle i metodika ih prepodavanija. Tambov: «Gramota», 2008. рр. 12–15.
4. Gorbunova A.G. Sostojanie atmosfernogo vozduha Rossijskoj Federacii i jekologicheskie aspekty ego ohrany / Ju.M. Dedkov, B.M. Nasibulina, A.G. Gorbunova. // – Moskva: Izd-vo «MOZAIKA», 2009. 92 р.
5. Otchety «Ohrana okruzhajushhej sredy» za 2011–2013 gg. OOO «Gazprom dobycha Astrahan», 2012-2014 gg. URL: http://astrakhandobycha.gazprom.ru/d/textpage/14/20/otch12.pdf. http://astrakhandobycha.gazprom.ru/d/textpage/14/20/otchet-okhrana-okruzhayushchej-sredy-za-2013-god.pdf (daty obrashhenija: 24.03.2013, 13.02.2014, 03.04.2015).
6. Oficialnyj sajt OOO «Gazprom dobycha Astrahan». URL: http://www.gazprom.ru/about/subsidiaries/list-items/gazprom-dobycha-astrakhan/ (daty obrashhenija: 13.02.2014, 03.04.2015).
7. Rukovodstvo po ocenke riska dlja zdorovja naselenija pri vozdejstvii himicheskih veshhestv, zagrjaznjajushhih okruzhajushhuju sredu Human Health Risk Assessment from Environmental Chemicals: P 2.1.10.1920-04. (utv. Postanovleniem Gl. gos. san. vracha RF ot 05 marta 2004 goda). M., 2004.
8. Sluzhba prirodopolzovanija i ohrany okruzhajushhej sredy Astrahanskoj oblasti. Monitoring sostojanija okruzhajushhej sredy. URL: http://nat.astrobl.ru (data obrashhenija: 24.03.2013).
9. Toksikologicheskaja ocenka dioksida sery. URL: http://ru-ecology.info/post/101323903400016/ (daty obrashhenija: 13.02.2014, 03.04.2015).

В условиях современного развития промышленности большую опасность вызывают серьёзные нарушения экологической обстановки во всех регионах России, в том числе и в Астраханской области. Особое беспокойство связано с развитием газовой и нефтяной промышленности, которые являются одними из основных отраслей, определяющих высокие темпы развития народного хозяйства.

ООО «Газпром добыча Астрахань», расположенное в поселке Аксарайский, является одним из основных источников загрязнения атмосферного воздуха. Изучение качества атмосферного воздуха санитарно-защитной зоны и близлежащих территорий является одной из главных задач, стоящих на сегодняшний день перед экологами, так как на долю данного предприятия приходится уже свыше 60 % всех выбросов на территории Астраханской области [3].

Газодобывающая промышленность наносит все больший урон атмосфере. Вследствие недостаточной очистки, а также при аварийных выбросах топлива в воздухе систематически обнаруживаются токсические вещества.

В воздушную среду поступают метан, сероводород (Н2S), меркаптаны, оксиды азота (NO, NO2), сажа с преобладанием диоксида серы.

Повышенное содержание в атмосфере соединений серы и азота, в частности диоксида серы и диоксида азота, вызывает кислотные осадки. Сероводород также токсичен для человека. Вдыхание воздуха с небольшим содержанием сероводорода вызывает головокружение, головную боль, тошноту, а со значительной концентрацией – приводит к коме, судорогам, отеку легких и даже летальному исходу. Серный ангидрид образуется при окислении сернистого ангидрида. Конечным продуктом реакции является аэрозоль, или раствор серной кислоты в дождевой воде, который обостряет заболевания дыхательных путей человека.

Следствием загрязнения атмосферного воздуха является интенсивное воздействие, оказываемое не только на человека, но и на гидросферу, почвенно-растительный покров и геологическую среду. Это стало серьезной экологической проблемой как для Астраханской области, так и для географически приближенных регионов.

Для снижения вредного воздействия загрязняющих веществ, выбрасываемых ООО «Газпром добыча Астрахань», используется методология оценки риска и методы управления ими [8].

Целью данной работы явилась оценка рисков загрязнения атмосферного воздуха вредными веществами, выбрасываемыми ООО «Газпром добыча Астрахань», и разработка предложений по управлению ими.

В задачи исследования входило:

1. Охарактеризовать ООО «Газпром добыча Астрахань» и его деятельность;

2. Научно обосновать выбор загрязняющих веществ и изучить статистический материал среднесуточных показателей выбросов ООО «Газпром добыча Астрахань» за 2012–2014 гг.;

3. Количественно рассчитать риски химического загрязнения на исследуемой территории и оценить их;

4. Рекомендовать меры по снижению экологического риска на ООО «Газпром добыча Астрахань».

ООО «Газпром добыча Астрахань» является одним из стационарных источников по проценту промышленных выбросов от областного объема. В состав выбросов загрязняющих веществ входят следующие соединения: оксид углерода (48,2 %), сернистый ангидрид (44,0 %), летучие органические соединения, объединяющие в своем составе 39 ингредиентов (3,6 %), диоксид азота (1,7 %), метан (1,2 %), пыль серы (0,5 %), на остальные 33 ингредиента приходится около 0,8 % от суммарного количества выбросов [6].

Наибольший интерес представляют сернистый ангидрид, диоксиды азота и серы, т.к. именно они, выделяясь в значительных количествах, наносят непоправимый вред окружающей среде.

Своеобразие климатогеографических условий региона, а также соседство месторождения с уникальной природной зоной Волго-Ахтубинской поймы требует внимательного отношения к вопросам защиты окружающей среды и обеспечения газовой безопасности.

В районе расположения источника техногенного воздействия – Астраханского газоконденсатного месторождения (АГКМ) – «роза ветров» варьирует в направлении восток – запад, с преобладанием направления восток – юго-восток.

На долю ветров юго-восточного и северо-западного направлений приходилось 43 % и 27 % соответственно, а на долю полного штиля – 2 %. Со стороны восточных, юго-восточных ветров располагаются населенные пункты п. Комсомольский, ст. Досанг, а по направлению западных, северо-западных – с. Сеитовка, п. Бузан.

Преобладающие направления ветров на исследуемой территории восточные и западные. В районе расположения ООО «Газпром добыча Астрахань» скорость ветра больше, чем в г. Астрахани. Объясняется это тем, что район расположен в вытянутой депрессии вдоль господствующих ветров на границе с территорией Казахстана, что способствует усилению скорости ветра [4].

Анализ риска проводился по данным, полученным за 2012–2014 гг. На базе процедуры анализа риска были идентифицированы и охарактеризованы с позиции токсичности основные загрязняющие вещества атмосферы: пыль, диоксид серы, оксид углерода, диоксид азота, оксид азота и сероводород.

Загрязнение атмосферы определялось по значениям концентраций примесей (в мг/м3). Степень загрязнения атмосферы примесью оценивалась при сравнении концентрации примесей с ПДК [5].

Ведомственная лаборатория охраны окружающей среды ООО «Газпром добыча Астрахань» проводит наблюдения в 5 населенных пунктах близ АГКМ (рисунок).

Для каждого вредного фактора был составлен маршрут воздействия, характеризующий механизм попадания в окружающую среду и организм человека.

pic_80.tif

Расположение постов наблюдения

Воздействие окислов азота на человека в основном связано с раздражением слизистых оболочек. Длительное воздействие приводит к возникновению острых заболеваний органов дыхания. При остром отравлении оксидами азота может возникнуть отек легких, также в организме этот газ трансформируется до нитрозосоединений (R–N = 0) и нитрозоаминов (R–NН–N = 0), обладающих выраженным канцерогенным действием [2]. Диоксид серы способен вызывать приступы астмы у астматиков, приводит к смертности от заболеваний сердечно-сосудистой системы и органов дыхания [9]. Известно, что оксид углерода нарушает тканевое дыхание, является фактором риска в развитии атеросклероза и болезней сердца [1]. Пыль (хромовые соли, известь, сода, мышьяк, карбид кальция, кварцевая пыль) приводит к раздражению кожи, слизистой оболочки глаз, силикозам. Сероводород – высокотоксичный нервный яд с сильно выраженным раздражающим действием слизистых оболочек глаз и дыхательных путей, является причиной тканевой гипоксии, поражает кроветворные органы.

Расчетные значения среднесуточных доз для выбранных неканцерогенов определялись с учетом средних концентраций, воздействующих в период экспозиции (мг/м3). Коэффициент опасности рассчитывался на основе референтных безопасных доз (табл. 1, 2, 3, 4, 5) [7].

Таблица 1

Референтные концентрации для ингаляционных воздействий

 

CAS

ARFC, мг/м3

Критический орган/система

Диоксид азота

10102-44-0

0,47

Органы дыхания

Оксид азота

10102-43-9

0,72

Органы дыхания

Диоксид серы

2025884

0,66

Органы дыхания

Оксид углерода

630-08-0

23

Сердечно-сосудистая система, развитие

Пыль

0,3

Органы дыхания

Сероводород

7783-06-4

0,1

Органы дыхания

Таблица 2

Расчетные значения коэффициента опасности для выбранных неканцерогенов за 2012 год

Номер поста

Пыль

Диоксид серы

Оксид углерода

Диоксид азота

Оксид азота

Сероводород

1

0,00E+00

1,25E-03

1,19E-02

1,75E-02

3,81E-03

2,74E-03

3

9,13E-02

1,67E-03

2,38E-02

1,75E-02

2,74E-03

4

9,13E-02

1,19E-02

2,34E-02

2,74E-03

8

9,13E-02

1,19E-02

2,34E-02

9

1,67E-03

1,17E-02

2,74E-03

Таблица 3

Расчетные значения коэффициента опасности для выбранных неканцерогенов за 2013 год

Номер поста

Пыль

Диоксид серы

Оксид углерода

Диоксид азота

Оксид азота

Сероводород

1

0,00E+00

1,25E-03

0,00E+00

1,17E-02

3,81E-03

2,74E-03

3

9,13E-02

2,08E-03

1,19E-02

2,34E-02

5,48E-03

4

0,00E+00

1,19E-02

2,34E-02

5,48E-03

8

0,00E+00

1,19E-02

2,91E-02

9

8,30E-04

1,75E-02

5,48E-03

Таблица 4

Расчетные значения коэффициента опасности для выбранных неканцерогенов за 2014 год

Номер поста

Пыль

Диоксид серы

Оксид углерода

Диоксид азота

Оксид азота

Сероводород

1

0,00E+00

8,30E-04

1,19E-02

1,17E-02

3,81E-03

2,74E-03

3

0,00E+00

8,30E-04

2,38E-02

2,34E-02

2,74E-03

4

8

0,00E+00

1,19E-02

2,91E-02

9

1,67E-03

1,17E-02

2,74E-03

Таблица 5

Расчетные значения индекса опасности за 2012–2014 годы

 

2012 год

2013 год

2014 год

Пыль

2,74E-01

9,13E-02

0,00E+00

Диоксид серы

4,59E-03

4,16E-03

3,33E-03

Оксид углерода

5,95E-02

3,57E-02

4,76E-02

Диоксид азота

9,35E-02

1,05E-01

7,59E-02

Оксид азота

3,81E-03

3,81E-03

3,81E-03

Сероводород

1,10E-02

1,92E-02

8,22E-03

Характеристика риска развития неканцерогенных эффектов при комбинированном и комплексном воздействии химических соединений проводится на основе расчета индекса опасности (HI).

Подобный подход, принятый в оценке риска для неканцерогенных эффектов, хотя и достаточно консервативен, т.к. может преувеличивать опасность для здоровья, однако является более предпочтительным по сравнению с раздельной, независимой оценкой каждого из компонентов или признанием всех компонентов аддитивно действующими [7].

Таким образом, отмечается динамика увеличения степени рисков химического загрязнения (пыль, диоксид серы, оксид углерода, диоксид азота, оксид азота и сероводород). Характеристика рисков показала необходимость внедрения в систему управления качеством окружающей среды ООО «Газпром добыча Астрахань» не только экологического аудита, страхования рисков, оздоровительных и природоохранных мероприятий, но и совершенствования системы производственного экологического мониторинга. Чрезвычайно актуальна разработка новых технологий, направленных на исключение из процессов производства высоких давлений и температур, материалов, способных к быстрому окислению и коррозии. Также необходимо широкое информирование общественности о важности проблем обеспечения экологической безопасности и внедрение культуры экологической безопасности, расширение исследований в области анализа риска.

Рецензенты:

Алтуфьев Ю.В., д.б.н., профессор кафедры «Физиология и морфология человека и животных», Астраханский государственный университет, г. Астрахань;

Бухарицин П.И. д.г.н., профессор кафедры «Инженерная экология и природообустройство», Астраханский государственный технический университет, г. Астрахань.

Работа поступила в редакцию 17.04.2015.