3.4. Особенности очистки сточных вод аэс

Специфической особенностью сточных вод АЭС является возможность наличия в них радиоактивных загрязнений, которые должны быть удалены до достижения необходимых ПДК. Очистка производится с использованием специальных установкок типа СВО (спец- водо-очистка), разработанных для АЭС с реакторами различных типов (ВВЭР, РБМК) и различных схем (одноконтурных, двухконтурных), жестко привязных к используемой технологии.

Все типы спецводоочистки работают по безопасному принципу, когда часть воды из соответствующего контура выводится для очистки, а очищенная вода возвращается обратно в контур. Типовая схема очистки содержит механические фильтры, испарители, ионообменные фильтры (смолы); дистилляторные и выпарные установки, отходы от работы которых захорониваются на территории станции.

4. Гибридные методы контроля загрязнений природной среды при энергофизическом мониторинге

Контроль параметров природной среды при энергофизическом мониторинге представляет задачу существенно более сложную, чем те, с которыми приходится сталкиваться в отдельных областях техники, химии, физики, биологии. Большое количество нормируемых химических компонентов и физических параметров, сложность и непредсказуемая изменчивость состава отбираемых проб, глобальные масштабы полей отбора, человеческий фактор, часто направленный на сокрытие следов экологических нарушений и аварий, требует особого подхода к организации такого контроля.

Принципиально при этом можно использовать все многообразие применяемых методов и средств исследований в других областях, но специфическими для контроля параметров природной среды являются гибридные методы, сочетающие в едином процессе отбор пробы (пробоотбор), пробоподготовку и определение целевых компонентов пробы с измерениями, не требующими аналитических методов. В общем случае гибридные методы контроля параметров природной среды должны объединять в едином цикле как минимум два различных селективных процесса, имеющих различные механизмы селективности по отношению к определяемым показателям. Необходимость высокой избирательности применяемого метода в условиях сложности и слабой предсказуемости появления и состава загрязнений, особенно при нелегальных выбросах, и в то же время практическое отсутствие ограничений по объему пробы создают возможность успешного использования на первом этапе контроля не только индикаторных (идентифицирующих) методов высокой чувствительности, но и относительно малочувствительных методов, требующих разделения и концентрирования определяемых веществ с одновременным их селективным извлечением из большого объема пробы. После этого на втором этапе гарантировано успешное применение высокоточного первичного преобразователя (датчика), селективного к определяемым веществам.

Возможные сочетания подобных методов в едином гибридном методе приведены в прогностической матрице (табл.17). Ее столбцы представляют известные методы разделения и/или концентрации компонентов пробы, а строки – методы получения идентифицирующего сигнала. Таким образом, клетки матрицы, образованные пересечением строк и столбцов, характеризуют гибридные методы, в том числе и новые, основанные на сочетании различных процессов пробоподготовки. и определения вещества. Добавление к матрице дополнительных показателей, например, технического или экономического характера, приводит к трех- (и более) мерной классификации возможных гибридных методов. В техническом плане это может быть применимость метода, определяемая для известных методов по количеству опубликованных результатов апробации и патентов, а для неизвестных сочетаний – по двум обязательным критериям. Первый из них – принципиальная возможность получения идентификационного сигнала от обнаруживаемого вещества загрязнения (например, совместимость метода анализа и фазового состояния объекта этого анализа). Второй – возможность существования двух (и более) идентификационных процессов, способных обнаружить и вовлечь в анализ одно и то же вещество (группу веществ) загрязнителя.

Наиболее целесообразным является такое построение автоматизированных систем гибридного контроля, когда полученный идентифицирующий сигнал сам формирует взятие и подготовку пробы для количественного анализа, а в качестве транспортной (подвижной) фазы выступает сама проба. Основанные на этом подходе аналитические системы фактически «сами себе» приготавливают в ходе анализа

Прогнозная матрица гибридных методов

Условные обозначения: + известен; ++ широко применяется; +++ лидирует; 0 возможен

Методы определения целевых компонентов пробы			Методы
			селективная сорбция-десорбция из потока пробы	Проточно-инжекционные методы
				прямой (инжекция пробы в поток с реагентом)	Обратный (инжекция реагента в поток пробы)
1			2	3	4
Анализ на основе химических процессов	химическая дериватизация (окрашивание)		*	+++	+
	фотохимическая дериватизация		*	*	*
	Пиролити- ческая деривати- зация	плазменно-иони- зационный метод	+	0	-
		плазменно-фотомет- рический метод	+	0	-
Анализ на основе электрохи- мических прцессов	Кондуктометрический метод		+	+	+
	Вольтамперометрический метод		+	+	0
	Ионометрический метод		+	+	0
Анализ на основе тепловых процессов	Калориметрические методы		+	+	+
	Катарометрические методы		+	-	-
	Криоскопические методы		+	-	-

препараты (растворы) сравнения и способны селективно концентрировать анализируемые вещества также в ходе анализа.

Примером подхода являются разработанные в НИЦБ РАН люминесцентные (флуориметрические) детекторы, обеспечивающие на три – четыре порядка более низкий предел обнаружения по сравнению с другими методами. Здесь в качестве источника возбуждения флуорисценции использовано тормозное излучение Черенкова-Вавилова, а дальнейшее взятие пробы и ее концентрирование (в 100 раз) осуществлено на слоевых селективных поглотителях (электрополяризуемых сорбентах), периодически десорбируемых с помощью смены знака поляризации для повторения проб. Система обеспечивает считывание фона - аналитического сигнала веществ в пробе без вклада от извлеченных «целевых» анализируемых веществ и способна в автоматическом режиме осуществить до 30 видов проб для детального химического анализа, зарегистрировать факт превышения нормального содержания компонента, подать сигнал тревоги.

Таблица 17

контроля параметров природной среды в энергофизическом мониторинге

без видимых преимуществ; - предположительно невозможен; * возможен новый метод

разделения и /или концентрирования пробы
электромиграционные методыо			хроматографические методы
Электро- осаждение	электрофорез		жидкостная хроматография			газовая и флюидная хроматогра- фия
	в непод- вижном носителе	в потоке	в колонке	в открытом слое сорбента
				ТСХ	Проточная ТСХ
5	6	7	8	9	10	11
-	+	*	+	+++	*	0
-	*	*	+	+	*	+
-	-	0	+	+	-	+++
-	-	0	+	+	-	+++
0	+	+	+++	-	*	+
+	+	+	+	-	+	+
-	-	*	+	-	*	-
-	-	0	+	-	0	+
-	-	-	-	-	-	+++
0	-	0	0	-	-	0

1				2	3	4
Анализ на основе процес- сов взаимо- действия излуче- ния с вещест-вом	Оптичес-кие методы	рефрактометрические методы		0	0	-
		методы на основе эффекта Керра		*	0	0
		поляриметрич. методы		*	0	0
		методы на основе эффекта Фарадея		+++	0	0
		Люми- несцент- ные методы	фотолюминесценция	+	+	+
			хемолюминесценция	*	+	+
			сонолюминесценция	*	0	0
			люминесценция в радиаторе Черенкова	*	*	*
			химическое тушение люминесценции	*	*	*
			хронолюмнесценция	*	0	0
			фосфоресценция	*	0	0
			радиолюмнесценция	*	0	0
		фотоабсорбционные методы		+++	+++	+
	Моле курно-спектроскопические методы	спектрофотометрические методы		+	+	+
		спектро-флуори-метричес-кие методы	эмиссии	+	+	+
			возбуждения	+	+	+
		магнито-резонансные методы		+	0	0
		масс-спектрометрические методы		+	0	0
	Атомноспектроскопические методы	рентгеновская эмиссия и флуоресценция		+	0	0
		фотоэлектронная и Оже-спетроскопия		-	-	-
		атомно-эмиссионная и флуоресцентная спектроскопия		+	0	0
	Ядерно-спекро скопические методы	Мессбауэровская спектроскопия		-	-	-
		активационный анализ		+	0	0
		радиохимический анализ (метка)		+	0	0
		Радио-метри-ческие методы	обратное рассеяние	+	0	0
			электронный захват	+	-	-
			тормозное излучение (эффект Вавилова-Черенкова	*	0	0

Продолжение таблицы 17

5	6	7	8	9	10	11
-	+	+	+++	-	-	+
-	*	*	_+	-	-	0
-	+	*	+	-	-	+
-	*	*	+	-	-	0
-	+	+	+++	+++	+++	+
-	-	*	+	0	0	+
-	*	*	+	*	0	+
-	-	*	+	-	-	-
-	*	*	+	0	*	+
-	0	0	+	0	*	+
-	0	0	+	+	0	+
+	+	+	+	+++	+	+
+	+++	+++	+++	+++	+++	+++
+	+	+	+++	+	+	+
-	+	+	+	+	*	0
-	+	+	+	+	*	0
-	0	0	+	0	-	-
+	+	*	+	-	-	+++
+	+	0	*	+	0	0
+	0	-	-	+	-	-
+	0	*	+	0	-	+
+	+	-	0	+	-	-
+	+	+	+	+	-	+
+++	+	+	+	+	+	+
+	0	+	*	0	0	0
-	-	-	-	-	-	+++
+	*	*	*	0	0	0

5. Процедуры оценки и регулирования воздействий

на окружающую среду

5.1. Международная практика проведения процедуры оценки воздействия на окружающую среду – ОВОС

(основные принципы и методология)

Оценка воздействия на окружающую среду (ОВОС) по определению одного из ее создателей Р. Манна означает деятельность, направленную на выявление и прогнозирование ожидаемого влияния на среду обитания, здоровье и благосостояние людей со стороны различных мероприятий и проектов, а также на последующую интерпретацию и передачу полученной информации. Главное значение методологии ОВОС состоит в создании научной основы по системе подготовки и принятии решений об экологической безопасности проектов, реализация которых может оказать воздействие на природную среду.

Для подготовки исходных материалов и проведения процедур ОВОС на качественном уровне целесообразно использовать метод, разработанный Л.Леопольдом с сотрудниками Геологической службы США. Метод получил название матрицы Леопольда. Матрица представляет собой контрольный список, который включает в себя качественную информацию о взаимосвязях типа «причина-следствие», и таким образом полезна в качестве источника информации о прогнозируемых результатах. Это открытая матрица, которая содержит около 100 наименований факторов воздействия (по одной оси) и условий окружающей среды (по другой оси). В общем виде матрица представляет собой таблицу следующего содержания (табл. 18).

Таблица 18

Матрица Леопольда

Экологические сектора (факторы)	Этапы жизненного цикла проекта
	Подготовка	Производство	Использование	Уничтожение
Значительность отходов
Загрязнение и деградация почвы
Загрязнение воды
Загрязнение воздуха
Шум
Потребление энергии
Потребление сырья

В матрице используются как качественные, так и количественные данные (шкала от 1 до 10000), однако она не содержит средств, позволяющих оценить их различность. Кроме того, предсказуемые величины не учитывают в явной форме различия будущих состояний «при осуществлении вмешательства» и «при его отсутствии».

Мощным средством наглядного представления ОВОС является картографическое моделирование, дающее возможность комплексного анализа основных закономерностей структуры воздействия сложных процессов и структур в больших геосистемах. По каждому отдельному виду воздействия может использоваться отдельная карта анализируемой территории, но рекомендуется использовать не более 7-- 8 (максимум 10) карт, ячейки которых совмещаются либо последовательно, либо в отдельном сочетании.

Понятно, что объективность метода определяется достоверностью исходной картографической основы и квалификацией экспертов. Хотя при этом используются количественные данные, но сама оценка и принятие решений носит в большей степени качественный характер.

Попытка создания и практического использования количественных методов оценки воздействий на окружающую среду была реализована в лаборатории Бателле (США). Метод Бателле основан на анализе четырех основных категорий факторов (сфер): экологической, физико-химической, сферы чувственного восприятия и сферы человеческих взаимоотношений - социума. Для оценки каждого фактора в методе Бателле был разработан индекс качества окружающей среды, ранжирующий факторы от 0 до 1 по методу значимой функции. Каждый фактор-индикатор воздействия задается как разность между существующим и на момент оценки состоянием окружающей среды и ее состоянием после реализации воздействия, каждому из которых в окружающей среде присвоен свой относительный вес.

Для использования метода необходимая достоверная информации по назначению весовых коэффициентов единообразным образом всеми пользователями.

Наиболее эффективными подходами для этого является так называемое «имитационное» моделирование процессов и их многопараметрическая оптимизация (поиск наилучшего решения). Это, вообще говоря, осуществляется лишь по отдельно взятым (выделенным) доминирующим критериям, в предположении, что все остальные лежат в допустимой области ограничений.

Выполнение прогноза по частным математическим моделям позволяет получить тренды достаточно простых (в пределах возможной формализации) процессов, которые для дальнейшего анализа ранжируются по «действующим факторам», таким как избыточные выбросы и т.п.

Далее возможно создание банка (базы) данных ЭВМ, которые могут обрабатываться на основе так называемых экспертных систем, действующих по аналогии с уже рассмотренными проектами, но механизм выявления нестандартных ситуаций отсутствует.

Этот недостаток устраняется следующим приемом:

• автоматизацией системы (строится по адаптивному методу)

• диалоговым режимом работы группы экспертов на основе обсуждения первичного документа – «Заявления разработчика «воздействия на окружающую среду (ЗВОС)».

Подготовка ЗВОС преследует три цели:

• обеспечение гарантий того, что анализ окружающей среды производится до начала реализации проекта;

• облегчение оптимального выбора варианта проекта по критериям экологической безопасности;

• подготовка детального отчета о принятом природоохранном решении для последующей эксплуатации со стороны федеральных органов, конгресса, президента, Верховного суда, общественности.

Ответственность за подготовку ЗВОС возлагается на учреждение - заявителя (ведущего). Если проект предлагается или выполнен негосударственной организацией (например ЭС строится частной фирмой), то за подготовку ЗВОС отвечает Государственное ведомство, ответственное за проект перед федеральными органами (в данном случае – агентство, выдавшее лицензию).

В соответствии с установленными правилами по всем видам федеральных мероприятий (включая строительство, административные мероприятия, законодательные предложения, выдачу патентов, лицензий, разрешений, финансирование и др.), ЗВОС должен содержать:

• описание предложенного проекта, заявление о целях и описание подвергающихся влиянию объектов окружающей среды;

• рассмотрение взаимоотношений между планируемым использованием земли, программными мероприятиями и контролем за районами, подвергающимися воздействию;

• сведения о позитивном или негативном, вторичном или косвенном, а также прямом или непосредственном вероятном воздействии; сведения о вероятном воздействии на окружающую среду соседних государств;

• рассмотрение альтернативных вариантов;

• возможные вредные влияния, которых нельзя избежать в результате технологической недостижимости их подавления на современном уровне знаний;

• взаимоотношения между локальным и долгосрочным использованием природной среды, включая эксплуатацию природных ресурсов, с прогнозом последствий этих действий;

• сведения о восполнимых и необратимых потерях природных ресурсов;

• описание федеральных компенсаций, возмещающих ущерб природной среде, который наносится в результате вредных воздействий предложенного проекта или его вариантов;

• заключения и комментарии, поступившие от рецензентов.

• Основой оценки воздействия на окружающую среду является базовая концепция и содержательное описание возможных вариантов развития ожидаемых событий (сценариев) в процессе реализации рассматриваемого проекта.

Разработка сценариев для сложных комплексных проектов предусматривает введение некоторых допущений относительно тех действующих факторов, количественные показатели которых не поддаются прямому измерению или формализации. Обоснование таких допущений должно приводится в ЗВОС как реперная (отправная) точка для экспертной группы.

Цель процедуры ОВОС – обеспечение экологически безопасного развития. Эта цель в большинстве проектов представляется в виде системы ограничений, затрудняющих или удорожающих реализацию проекта. Разработчики ОВОС, имеющие опыт острых дискуссий с авторами и лоббистами проектов, с целью утверждения своих заключений используют чрезвычайно эффективный прием – так называемый метод перевоплощения. В соответствии с ним разработчик ОВОС берет за основу расчетные модели целевых процессов будущего объекта, указанные в ЗВОС, вводит критерий экологической безопасности и повторяет расчеты авторов проекта. Такой прием особенно эффективен, если авторы проекта принимают концепцию минимализации воздействия, а исходная информация достоверна. Если же в ней есть неопределенность, то разработчики ОВОС вправе потребовать от авторов проекта раскрытия этой неопределенности и дополнительной проработки ЗВОС, который является основополагающим документом для дальнейшего рассмотрения.

Итоговым документом ОВОС является экспертное заключение и предварительный вариант рекомендации по ЗВОС для органов, принимающих решение о разрешении реализации проекта (без доработки, с доработкой, с запрещением). Оно публикуется в официальном издании.

Принятая в США процедура ОВОС показана в табл.19.

Таблица 19.

Организация процедур ОВОС в США

№пп.	Этапы прохождения проекта	Участвующие инстанции
		Общественность	Государственные и местные агентства	Федеральные агенства и экс-пертиза	Совет по качеству окружающей среды	Проектировщик	Конгресс президент секретарь	Суд
1	Предложения по проекту					Д
2	Решение о природо-охранной значимости				К	Р	юридический отвод решения	Р
3	Оценка окружающей среды, подготовка ЗВОС	Общест-венные слушания К	К	К	К
4	Обработка проекта ЗВОС
5	Рецензирова-ние ЗВОС	К З	К З	К З	О
6	Подготовка окончатель-ного ЗВОС					Р
7	Окончатель-ная обработ-ка ЗВОС и передача рекоменда-ций ответст-венному лицу	О	О	О	О		С удебное разбира-тельство адекватности ЗВОС	Р
9	Передача рекоменда-ций лицу, принимающему решение					Р	Р
10	Начало внедрения проекта						Судебное разбира-тельство решения	Р

Обозначения: Д - пакет документов; О – обработка документов; Р - принятие решения; судебное отклонение решения; КЗ – критические замечания; К - консультации, рецензии и экспертные заключения

Основные этапы прохождения процедуры ОВОС заключаются в следующем.

1. Учреждение – заявитель разрабатывает предложение о мероприятии и определяет, окажет ли оно существенное влияние на окружающую среду, если да, то оно подготавливает ЗВОС.

2. При разработке проекта проектировщик имеет право консультироваться с Советом по качеству окружающей среды (СОКОС) и другими федеральными, местными или отраслевыми органами, а также в интересах дела – организовывать публичные слушания с общественностью и конкурентами.

3. Проект ЗВОС должен быть размножен заявителем и передан в СОКОС, бюро по охране окружающей среды, федеральные, местные и отраслевые органы, фирмам – конкурентам и общественности для анализа и комментариев.

4. После завершения периода экспертизы (4-6 недель) окончательный вариант ЗВОС вновь передается в Бюро по охране окружающей среды и во все остальные перечисленные в п.3. организации.

5. Вариант ЗВОС, в котором учтены все критические замечания, передается руководителю или секретарю ведомства, ответственного за решение.

6. Ответственным лицом или группой принимается решение. Если проект требует законодательного утверждения, ЗВОС направляется в Конгресс и президенту для рассмотрения и вынесения решения.

7. К реализации проекта приступают только после прохождения всех этапов. В этой связи важно отметить, что в Верховный суд могут быть переданы ходатайства и жалобы местных жителей, несогласных с решением, для судебного разбирательства.

Положительные моменты этой процедуры:

а). Государство получило реальный механизм предотвращения возможных отрицательных последствий загрязнения и деградации окружающей среды; и обусловленных этим проявлений социальной напряженности.

б). Предприниматели стали учитывать критерии экологической безопасности при разработке проектов.

в). Население впервые получило объективную информацию о фактической экологической ситуации и прогнозированию неблагоприятных последствий реализации того или иного проекта на территории его проживания, а также возможность обоснованно отстаивать свои права в суде.

Четкая методология процедуры ОВОС заслужила быстрое признание и распространилась почти во всех развитых странах мира. С конца 90-х годов прошлого столетия вступила в действие Директива ЕЭС «Оценка воздействия некоторых государственных и частных проектов на окружающую среду» (85/337/ЕЭС), устанавливающая изложенные принципы ОВОС в странах Европы.

Декларацией по экологическому праву (1990 г.) подтверждены основные изложенные принципы ОВОС, установленные Директивой, и дополнительно рекомендовано включить в ОВОС:

• Экспресс-анализ вредных воздействий проектов на сопредельную территорию.

• Указание на наличие или отсутствие законодательных актов (в том числе международных), предусматривающих природоохранные меры при разработке проектов.

• Альтернативные варианты проектов.

• Оценку воздействия на затрагиваемое население и на качество окружающей среды в целом.

• Изучение кумулятивного воздействия будущего загрязнения, в том числе на сопредельные территории в целом.

• Выявление научных неопределенностей.

Данные, собранные в процессе ОВОС, рекомендуется хранить и систематически использовать для улучшения качества окружающей среды и накопления научных экологических знаний.