СИТУАЦИЯ В ЭКОЛОГИИ И ЭНЕРГЕТИКЕ МОСКОВСКОГО РЕГИОНА
АНАЛИЗ И УПРАВЛЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИМ РИСКОМ В МЕГАПОЛИСЕ МОСКВЫ
(Интернет-кафедра)
Риск - благородное дело, но рисковать надо с умом !
А.В.Суворов
(Кафедра: Анализ и управление экологическим риском в мегаполисе Москвы)
Заведующий кафедрой: Бекман Игорь Николаевич
Доктор химических наук, профессор Химического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова. Область научных интересов - риск-стратегия, глобальная экология, миграция радионуклидов и токсинов в окружающей среде. Автор 230 публикаций, 4 монографий и 20 изобретений. Москва, ГСП-3, 119899, Ленинские горы, Московский государственный университет, химический факультет beckman@radio. chem.msu.ru
НОВОСТИ
Обсуждаем тему дня: Что такое безопасная энергетика ?
Понятие энергоэффективности:
Энергоэффективность связана не только с экономикой, но и с экологией. Сегодняшнее экономически "обоснованное", но экологически ошибочное решение завтра может оказаться неэффективным с учетом затрат на ликвидацию его последствий.
Ситуация в экологии и энергетике Московского региона
В настоящее время по степени отрицательного влияния источников энергии на экологическую обстановку в Москве на первом месте находится транспорт, на втором - теплоцентрали и трубопроводы, на третьем - "большая" энергетика. Из-за широкого использования природного газа, энергетика московского региона относительно чистая (по сравнению с угольными и мазутными станциями). Газовые ТЭЦ выделяют некоторое количество сажи и оксидов серы, но основное их вредное воздействие на окружающую среду связано с выделением диоксида углерода (парниковый эффект и потепление климата), оксидов азота (кислые дожди) и тепла (цветение водоемов). О масштабах проблемы свидетельствует ежегодное потребление Москвой 30 млрд. куб. м природного газа, что сравнимо с потреблением всей Франции. Существенное напряжение в экологию Москвы вносят не только источники энергии, но и ее потребители (плохо теплоизолированные здания и окна, энергетически неэффективные источники света, промышленное оборудование и т.п.).
Проблема
C развитием научно-технического прогресса в промышленности имеет место устойчивая тенденция увеличение загрязнения окружающей среды токсинами и рост числа аварий со все более тяжелыми экологическими, экономическими и социальными последствиями. Актуальной задачей является создание энерго- и ресурсосберегающих, малоотходных и безопасных технологий получения и потребления энергии: не только много и дешево, но безопасно и чисто. Предлагаемые решения должны обеспечить достижение компромисса между экономическими и экологическими критериями. Успех возможен только при использовании в качестве методологической базы современной РИСК-СТРАТЕГИИ (концепции анализа, планирования и управления интегральным экологическим риском). Новые технологии призваны не только снизить экологические последствия использования энергии, но и существенно повысить комфортность окружающей среды для всех ее обитателей (Экотехнология).
Метапроект
Внедрение концепции управления экобезопасностью энергетических предприятий и устройств в экологическую, социальную и экономическую ткань Московского региона. Энергоэффективность как средство развития экономического процветания и защиты окружающей среды.
Схема
Проектное бюро
Мусороперерабатывающие заводы как источники энергии.
Экологичные дома
Аккумулирование и дальний транспорт энергии
Атомные источники тока
Водородная энергетика;
Атомно-водородная энергетика
Тепловые насосы
Вы хотите получить образование на нашей кафедре по предложенной авторской программе, составить и реализовать личную образовательную программу, использовать учебные материалы на занятиях со своими студентами, поделиться опытом преподавания с коллегами, задать интересующий Вас вопрос профессионалу и получить его консультацию и оценку своим идеям, научиться делать проекты и предложить свой проект на конкурс?
Мы ждем Вас в нашей Аудитории и Хранилище знаний (Эпистемотеке)
Аудитория
Основные понятия
Образовательные программы
Твоя образовательная программа
Личный планшет
Открытый урок
Конкурс образовательных проектов
Поле проблем
Темы проектов
Условия конкурса
Форма заявки
Консультации
Экспертиза
Лучшие проекты прошлых лет
Наши студенты
Ваш вопрос
ЭПИСТЕМОТЕКА:
Навигатор
Архив
Публикации
Книги
Полезные ссылки
Клуб профессионалов
Визитные карточки
Предисловие.
«Большая энергетика» Москвы базируется на работе ОАО «Мосэнерго» – крупнейшей региональной энергетической компании России. Она производит 9% вырабатываемой в РФ электроэнергии и 9% тепловой энергии. Компания является ключевым инфраструктурным предприятием Центрального района России и осуществляют монопольную поставку электроэнергии в регионе с населением 16 млн человек, обеспечивая 80% поставок тепла Москве и 20% электроэнергии другим регионам. В состав “Мосэнерго” входит 21 электростанция общей электрической мощностью 14.7 тыс МВт и 40.4 тыс МВт тепловой. В рамках “Энергетической программы развития московского региона” в Москве и ближайших регионах намечено ввести 3 ГВт новых мощностей и провести замену 30% основного оборудования. Новые мощности будут создаваться в основном на базе газотурбинных и парогазовых технологий.
Анализ ситуации показывает, что в настоящее время по степени отрицательного влияния источников энергии на экологическую обстановку в Москве на первом месте находится транспорт, на втором - теплоцентрали и трубопроводы, на третьем - "большая" энергетика. Из-за широкого использования природного газа, энергетика московского региона относительно чистая (по сравнению с угольными и мазутными станциями).
Газовые ТЭЦ выделяют некоторое количество сажи и оксидов серы, но основное их вредное воздействие на окружающую среду связано с выделением диоксида углерода (парниковый эффект и потепление климата), оксидов азота (кислые дожди) и тепла (цветение водоемов). О масштабах проблемы свидетельствует ежегодное потребление Москвой 30 млрд. куб. м природного газа, что сравнимо с потреблением всей Франции.
Существенное напряжение в экологию Москвы вносят не только источники энергии, но и ее потребители (плохо теплоизолированные здания и окна, энергетически неэффективные источники света, промышленное оборудование и т.п.).
Для получения объективной информации об экологической ситуации в Москве систематически проводится комплексная оценка состояния окружающей среды. Она включает разделы:
1) Состояние компонентов природы и городской среды
- геологическая среда
- почвенный покров
- водные ресурсы
- растительный и животный мир
- качество воздуха и шум
- твердые отходы
- радиоактивное и токсичное загрязнения
2) Факторы воздействия на окружающую среду
- транспорт
- промышленное и городское хозяйство
- население
3) Инструменты решения проблем
- комплексная экологическая программа
- мониторинг и научные исследования
- экологическое образование и воспитание
- международное сотрудничество
Сбор информации проводится в сети радиационного экологического мониторинга. По результатам мониторинга строятся карты утечек из подземных коммуникаций, загрязнений подземных вод, схемы техногенных загрязнений, схемы размещения свалок (санкционированных и несанкционированных), тепловых аномалий промпредприятий и теплового загрязнения Москвы реки, плотности выбросов в атмосферу от автомобильного транспорта и стационарных источников, токсичности выбросов от всех источников, уровня шумового загрязнения, радиационноопасных объектов, загрязнения атмосферного воздуха, размещения участков радиоактивного загрязнения, и др., обеспечивающие наглядное представление загрязнений различных районов города токсинами, радионуклидами и физическими полями. Важное значение имеет построение карт последствий ухудшения экологической остановки: схемы поражения почвенного покрова и растительности, карты распространения болезней животных, смертности от онкологических заболеваний, уровня инфекционной и паразитной заболеваемости и др. Полученные данные позволяют составляь карты интегрального экологического риска населения (растений, животных) и отслеживать динамику экобезопасности в пространстве и времени. Тем самым, появляется объективная предпосылка принятия оптимальных решений по нахождению пути устойчивого развития.
Только найдя экологически устойчивый путь к производству и использованию энергии, мы можем рассчитывать на экологически обеспеченное будущее. Если не удастся снять озабоченность общества в отношении энергии и природной среды, то тем самым будут поставлены под угрозу непрерывность и надежность энергоснабжения, от которого зависит наша экономика.
Можно ожидать, что энергосбережение – повышение эффективности использования топлива и энергии в производстве, транспорте и потреблении электрической и тепловой энергии – приведет к существенному улучшению экологической обстановки в мегаполисе Москвы.
Проблема
Существующая в настоящее время реальная угроза глобальной экологической катастрофы, связанной с истощением природных ресурсов, деградацией окружающей среды и ростом населения, привела к созданию концепции устойчивого развития. Устойчивое развитие предусматривает прежде всего устойчивость экономического развития, стабильность которого должна поддерживаться достаточно долго без перегрева экономики и без носящего циклический характер чередования бумов и депрессий. Одновременно подразумевается развитие без истощения нашего экологического или социального капитала в неприемлемых пределах и без возложения непропорционально тяжелого бремени на будущие поколения.
Говорить об энергии в контексте устойчивого развития – значит затронуть социальный аспект проблемы. Производство и использование энергии не только должны быть совместимы с приоритетами общества в отношении окружающей среды, но эти процессы необходимо еще и организовать таким образом, чтобы поддержать социальное согласие в обществе. Перспективы развития того или иного вида энергетики следует рассматривать в контексте трех относящихся к политике проблем: устойчивость поставок и использования энергии, озабоченность по поводу воздействия энергопотребления на земную среду и приход конкуренции на рынки электроэнергии.
Известно, что с развитием научно-технического прогресса в промышленности началась и продолжается устойчивая тенденция увеличения загрязнения окружающей среды токсинами и рост числа аварий со все более тяжелыми экологическими, экономическими и социальными последствиями. Актуальной задачей является создание энерго- и ресурсосберегающих, малоотходных и безопасных технологий получения и потребления энергии: не только много и дешево, но безопасно и чисто.
Предлагаемые решения должны обеспечить достижение компромисса между экономическими и экологическими критериями. Успех возможен только при использовании в качестве методологической базы современной РИСК-СТРАТЕГИИ (концепции анализа, планирования и управления интегральным экологическим риском). Новые технологии призваны не только снизить экологические последствия использования энергии, но и существенно повысить комфортность окружающей среды для всех ее обитателей (Экотехнология).
Риск стратегия охватывает все стадии производства и потребления энергии: добыча сырья, синтез топлива, строительство электростанций, эксплуатация энергогенераторов, аккумулирование и дальний транспорт энергии, потребление энергии, использование энергии для повышения комфортности среды обитания и т.п. Расчеты риска проводятся для одного человека, популяции, этноса и экосистемы в целом. При этом учитываются такие параметры, как число дополнительных смертей, болезней, ран, стрессов, испорченного настроения и т.п.
Важное направление риск - стратегии – сравнительная оценка безопасности различных вариантов производства энергии, особенно с точки зрения здравоохранения и защиты окружающей среды. К альтернативным вариантам относятся: электростанции на ископаемом топливе (каменном угле, нефти, природном газе), т.е. на невозобновляемых углеродных источниках энергии; электростанции на возобновляемых углеродных источниках энергии (источниками энергии биомассы являются сельскохозяйственные, лесохозяйственные и муниципальные отходы); электростанции на безуглеродных возобновляемых источниках энергии (решение проблем парниковых газов и кислых дождей, а также истощения природных ресурсов), работающие за счет энергии воды (гидростанции), ветра, солнца, тепла Земли, приливов, атомной и (в будущем) термоядерной энергии. Риск-анализ позволяет сравнить альтернативные источники энергии по таким параметрам, как вероятность катастроф, выбросов токсичных веществ, переселения населения, потери мест обитания и, как следствие, уменьшение биоразнообразия, изменение уровня грунтовых вод, шумовое и тепловое загрязнение и т.п.
Риск-анализ обеспечивает базу информации, на которую планирующие органы и руководители могут опираться при принятии решений по выбору энергетических вариантов. Для всех типов технологического развития цель обеспечения безопасности заключается в адекватной защите отдельных лиц и общества в целом от соответствующих опасностей. Однако, несмотря на все принимаемые меры, риски, связанные с крупномасштабными технологиями, даже если они малы, не могут быть сведены к нулю. Хотя и возможно уменьшить риски, добившись их снижения до уровня ниже заданных критериев безопасности, связанные с этим прямые издержки, как правило, возрастут по экспоненте, что в конечном счете приведет к нерациональному расходованию или даже растрате ограниченных финансовых средств и людских ресурсов, необходимых для других целей. Чтобы справиться с этой ситуацией, необходимо прибегнуть к количественному выражению остаточных рисков технологий, особенно тех, которые используются для производства энергии. Цель в том, чтобы объективно сравнить их друг с другом или с естественными рисками и установить опорную базу для сравнения. Очевидно, что невозможно количественно выразить все параметры и что сохраняются существенные неопределенности в отдельных областях. Например, трудно количественно определить ущерб, нанесенный биологическому разнообразию путем нарушения мест обитания редкой птицы.
Сравнительная оценка рисков, связанных с энергетическими системами, базируется на двух основных концепциях. Во-первых, это описание показателей воздействия различных источников риска, прежде всего на здоровье и окружающую среду, в количественном или качественном выражении; во-вторых, сравнение этого воздействия с определенными критериями для составления докладов, которыми могут эффективно пользоваться те, кто принимает решения в области энергетики. Методология сравнительных оценок риска предусматривает три этапа:
1) Отслеживание последовательности событий, начиная с различных действий в энергетической топливной цепи;
2) Оценка эмиссии и изменения средовых концентраций поллютантов;
3) Оценка нарастания воздействия этих концентраций. (Основными показателями воздействия являются такие эффекты, как рост смертности, повреждений деревьев или увеличение числа респираторных заболеваний).
Важно подчеркнуть, что общественное мнение, безусловно, оказывает влияние на лиц, ответственных за разработку политики в области энергии, однако основой принятия информированных решений при выборе энергетических вариантов должны оставаться объективные научные оценки.
Аудитория
Основные понятия
Эпистимотека
Навигатор
1. Состояние окружающей природной среды Москвы
2. Gerald J.S. Wilde Target Risk: Dealing with the danger of death, disease and damage in everyday decisions. Hardcopy available from PDE Publications, 1994
3. Др. Джеральд Уайлд ЗАПЛАНИРОВАННЫЙ РИСК, связанный со смертельной опасностью, болезнью или травмой, в ежедневных решениях. Перевод И.Н.Бекмана.
4. Гелий Радонов Профессорские байки. Этюды по темам: риск, экология, безопасность.
5. Журнал ВЕСТНИК ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ В РОССИИ NN11, 12, 13, 1999 год
6. Россия в окружающем мире- 1999 (аналитический ежегодник) E-mail: ctaep@iinep.mpei.ac.ru
7. БЕЛАЯ КНИГА Государственный доклад «О санитарно-эпидемиологической обстановке в РФ в 1997 году, подготовленный Государственной СЭС, 1988 год.
8. Концепция обеспечения экологической безопасности города Москвы на период до 2001 года и более отдаленную перспективу
9. Экология, охрана природы и экологическая безопасность. – Учебное пособие под ред.
В.И.Данилова-Данильяна. E-mail: kozlova@orc.ru
10. Краткая экологическая библиография. E-mail: kozlova@orc.ru
Конкурс образовательных проектов
Поле проблем
1. Устойчивое развитие и энергетика
2. Ресурсосберегающие, малоотходные и безопасные системы производства и потребления энергии
3. Энергетический риск
4. Экологическая безопасность
Темы проектов
1. Кислые дожди в московском регионе
Цель проекта: Определение интенсивности кислых дождей в Московском регионе.
Задачи проекта:
1) Измерение кислотности осадков (дождя, снега) в различных точках на территории города и области
2) Построение графика зависимости кислотности осадков от времени года
3) Построение карты распределение кислотности осадков по территории региона
4) Анализ распространения кислотных дождей в пространстве и времени
5) Выявление источников кислых дождей
6) Выявление зон повышенного риска
7) Разработка мер по предотвращению вредных последствий от кислых дождей
Кислые дожди вызывают коррозию и разрушение памятников культуры (например, скульптур), строений (например, фундаментов домов, материалов крыш) и инженерных сооружений (мачты, мосты). Повышение кислотности почвы угнетает растительность и приводит к гибели лесов и парков. Кислотные дожди возникают при взаимодействии компонентов газовых выбросов теплостанций и металлургических заводов с парами воды. К таким компонентам относятся оксиды азота, серы, углекислый газ и др. Анализ распространения кислых дождей по территории региона позволит выработать адекватные меры по снижению экологического риска кислых дождей.
Работа над проектом включает регулярный сбор осадков, измерение степени их кислотности (например, с помощью лакмусовой бумажки, составление массивов данных, их обработку и анализ.
2. Пригрунтовый слой озона в Москве
Цель проекта: Измерение концентрации озона в воздухе Московского региона
Задачи проекта:
1) Измерение концентрации озона в жилых и рабочих помещениях
2) Составление карты распространения озона и пространственно-временных флуктуаций его концентрации
3) Разработка мер по снижению концентрации озона в воздушной атмосфере
Озон – высокотоксичный газ, приводящий к раздражению и повреждению дыхательных путей и легких человека. Генерируется при работе электрического оборудования и транспорта.
Работа над проектом включает выращивание в цветочном горшке табака, определение числа и среднего диаметра коричневых пятен на листьях, составление массива данных по всему региону, их обработка и анализ, оценка озонового риска и предложение мер по его подавлению.
3. Интенсивность автомобильного движения и загрязненность воздуха на улицах Москвы
4. Оценка совокупного риска жителей нашего микрорайона.
5. Тепловое загрязнение Москвы реки
Метапроект
Внедрение концепции управления экобезопасностью в городское хозяйство Москвы
Схема
1. Введение. Энерго- и ресурсосберегающие, малоотходные и безопасные технологии. Непримиримая борьба экономики и экологии. Управление круговоротом техногенных продуктов и энергосбережение.
2. Опасность и риск*.
- Концепция риска*
- Экологический риск*.
3. Этапы риск-стратегии
- Мера риска*
- Безопасность*
- Анализ риска *.
- Оценка риска *.
- Планирование риска.
- Управление риском. Принятие решений. Ответственность за последствия принятых решений.
4. Типы экологического риска *.
- Природные стихийные бедствия *
- Антропогенные катастрофы *
- Технологический риск *.
5. Цели и средства решения различных задач анализа риска*.
- Возможные опасности последовательности событий, исходы аварий и последствия*
- Управление технологическим риском*
- Промышленный (неаварийный) риск *.
6. Риск от газообразных токсинов *.
- Источники токсинов*
- Миграция токсинов в окружающей среде (дисперсия)*
- Экспозиция и доза
- Медико-биологические последствия воздействия токсинов на экосистему и человека.
7. Риск-анализ в энергетике
- Электростанции. Гидроэлектростанции. Аккумуляторные электростанции. Теплоэлектростанции на угле, мазуте и природном газе. Атомные электростанции. Водородная энергетика. Альтернативная энергетика.
- Линии электропередач.
- Тепловые станции. Котельные. Системы транспорта тепла. Стратегии теплосбережения.
- Мусороперерабатывающие заводы, как источники энергии.
- Химические источники энергии. Газо- и нефтеперерабатывающие заводы. Аккумулирование и дальний транспорт энергии.
- Атомные источники тока и топливные элементы.
- Тепловое загрязнение городской среды промышленными предприятиями.
- Эффективность систем потребления энергии
- Эффективность жилищ.
8. Риск-анализ некоторых московских энергосистем.
9. Управление экологическим риском и стратегии развития энергетики на региональном, государственном и глобальном уровне.
10. Заключение. Внедрение концепции управления экологическим риском в энергетику Москвы.
Замечание: Отмеченные звездочкой пункты рассмотрены в соответствующих главах книги И.Н.Бекмана Анализ и управление экологическим риском (См. Архив Книги).
