авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:   || 2 | 3 |

Уничтожению химического оружия с использованием идентификационного полигона

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

ЯННИКОВ Игорь Михайлович

УДК 623.459.1(04)+502.2(04)

Биомониторинг объектов по уничтожению химического оружия с использованием идентификационного полигона

Специальность

05.13.01. – Системный анализ, управление и обработка информации

(в машиностроении и вычислительной технике)

03.00.16. – Экология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Ижевск 2007

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ижевский государственный технический университет» (ГОУ ВПО «ИжГТУ»)

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Алексеев Владимир Александрович

Научный консультант:

кандидат биологических наук Козловская Наталья Викторовна

Официальные оппоненты:

доктор технических наук Толстых Алексей Васильевич

кандидат технических наук Юнусова Лиана Зайкатовна

Ведущая организация: Научно-производственное объединение «Тайфун», г. Обнинск, Калужская область

Защита состоится 19 июня 2007 года в 10 часов на заседании диссертационного совета К 212.065.01 в ГОУ ВПО «ИжГТУ» по адресу: 426069, г. Ижевск, ул. Студенческая, 7.

Отзыв на автореферат, заверенный гербовой печатью, прошу выслать по

указанному адресу

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «ИжГТУ»

Автореферат разослан «___»____________

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат технических наук, доцент Сяктерев В.Н.

Общая характеристика работы

Актуальность темы

В современных условиях негативные факторы природного, техногенного и террористического характера являются одной из основных угроз не только для национальной безопасности страны, но и всего мира. Последствия данных угроз становятся все более реалистичными и масштабными.

Обострение экологической обстановки в настоящее время – это результат бездумного и потребительского отношения человека к окружающей его природной среде, доминирования ресурсоемких и энергоемких технологий, несовершенства природоохранного законодательства, неудовлетворительной организации работы по предотвращению и снижению масштабов негативного воздействия хозяйственной деятельности на окружающую среду.

Федеральными органами исполнительной власти, органами государственной власти субъектов Российской Федерации, органами местного самоуправления организована работа по предупреждению чрезвычайных ситуаций, обеспечению защищенности потенциально опасных объектов инфраструктуры и безопасности населения от угроз техногенного, природного характера и террористических проявлений.

Создание техносферы с высокими показателями качества среды и безопасным уровнем жизнедеятельности человека предполагает решение целого ряда сложнейших задач, прежде всего на потенциально опасных объектах, поскольку именно они оказывают наибольшее негативное воздействие на окружающую среду.



В период эксплуатации на объект воздействуют различные внутренние и внешние факторы, которые могут привести к опасным событиям и возникновению чрезвычайных ситуаций.

Своевременное обнаружение источника опасности и прогнозирование возможных последствий вызванной им чрезвычайной ситуации позволит заблаговременно выполнить комплекс мероприятий, направленных на предотвращение ЧС, максимально возможное уменьшение масштабов негативных последствий, а также оперативное реагирование на возникающие чрезвычайные ситуации.

«Основами государственной политики в области обеспечения безопасности населения Российской Федерации и защищенности критически важных и потенциально-опасных объектов от угроз техногенного, природного характера и террористических актов» создание систем мониторинга опасных объектов для оценки и оперативного прогнозирования последствий их разрушения (повреждения), сопряжение этих систем с едиными дежурно-диспетчерскими службами, локальными системами оповещения органов государственной власти субъектов Российской Федерации, органов местного самоуправления и органов управления организаций, эксплуатирующих опаснее объекты, а также собственников или балансодержателей этих объектов отнесено к числу основных задач государственной политики в указанных областях.

Федеральной целевой программой «Уничтожение запасов химического оружия в Российской Федерации» предусмотрено строительство объектов по уничтожению химического оружия на территориях ряда субъектов Российской, в том числе и в Удмуртской Республике.

Несмотря на то, что в ряде субъектов Российской Федерации, в том числе и в Удмуртской Республике, создана и действует многоуровневая система контроля и прогнозирования чрезвычайных ситуаций, она не может дать полных гарантий обеспечения безопасности окружающей среды при работе потенциально-опасного объекта и, следовательно, методы функционирования системы контроля и методы осуществления мониторинга нуждаются в дополнении и совершенствовании.

Актуальность разработки новых подходов к организации и осуществлению экологического мониторинга потенциально опасных объектов (далее ПОО) вызвана появлением новых технологий, в том числе, утилизации вооружений.

Цель работы – получение качественного анализа результатов мониторинга биоты при оценке влияния потенциально-опасных промышленных объектов на окружающую среду, на примере объекта по хранению и/или уничтожению химического оружия (далее ОУХХО).

Для достижения указанной цели в работе поставлены и решены следующие задачи:

- анализ существующих подходов и методов проведения биомониторинга вокруг потенциально-опасных объектов с выделением задач исследований;

- моделирование оценки экологической безопасности объектов уничтожения химического оружия с использованием графов;

- разработка алгоритмов организации и осуществления биомониторинга в зоне влияния ОУХХО с использованием экспериментального полигона;

- определение эталона, определяющего характер функционирования ОУХХО в виде описания признаков с использованием квантификационных отношений;

- построение базы данных параметров биомониторинга;

- разработка и обоснование нового методологического подхода к организации и осуществлению биомониторинга объекта по хранению и/или уничтожению химического оружия с использованием полигонов;

- определение основных принципов и требований к организации и осуществлению биомониторинга объекта по хранению и/или уничтожению химического оружия;

- разработка регламента проведения биомониторинга с учетом его разновидности, участка наблюдений (пробоотбора), времени и периодичности оценки, параметров и методов исследований;

- проведение экспериментов по исследованию разработанного подхода на примере ОУХХО, а также – при воздействии на биологические объекты физических полей антропогенного происхождения.

Объектом исследования являются системы экологического мониторинга потенциально-опасных объектов на примере объекта по хранению и/или уничтожению химического оружия и техногенное влияние указанных объектов на окружающую среду.

Предметом исследования являются методологические подходы и алгоритмы организации и осуществления биомониторинга ОУХХО.

Методы исследования – в работе применялись теоретические и экспериментальные методы исследований.

Для обоснования предлагаемого методологического подхода к организации и осуществлению биомониторинга в зоне защитных мероприятий (далее ЗЗМ) ОУХХО с использованием экологического полигона применялись методы сравнительного анализа существующих подходов и методической базы; методы острых экспериментов, вегетационные методы, использовался сравнительно-аналитический подход к проведению оценки достоверности предельно-допустимых концентраций мышьяксодержащих соединений; методы системного анализа и математического моделирования параметров биомониторинга для разработки базы данных и алгоритмов классификации результатов биомониторинга.

Достоверность и обоснованность полученных в работе результатов и выводов подтверждены камеральной и аналитической обработкой данных, полученных в ходе экспериментов, проведенных на полигоне в период с 2005 по 2007 годы, а также подкреплены итогами лабораторных исследований на биосистемах разных таксономических групп и результатами компьютерной обработки данных.

На защиту выносятся результаты исследования и разработки подсистемы биомониторинга, обеспечивающей получение качественного анализа результатов мониторинга при оценке влияния ОУХХО на окружающую среду, в том числе:

- модель оценки экологической безопасности ОУХХО с использованием ориентированных графов;

- новый методологический подход к организации и осуществлению мониторинга ОУХХО с использованием полигона;

- основные принципы организации и осуществления биомониторинга с использованием полигона и регламент его проведения;

- алгоритмы организации и осуществления биомониторинга с использованием экспериментального полигона;

- алгоритм построения эталона с использованием квантификационных отношений, определяющий характер функционирования объекта;

- база данных параметров биомониторинга;

- результаты экспериментов по исследованию разработанного подхода к организации и осуществлению биомониторинга.

Научная новизна полученных результатов заключается в создании подсистемы биомониторинга при контроле ОУХХО обладающей оперативностью и автоматизацией обработки результатов биомониторинга, при разработке которой:

- разработан алгоритм организации и осуществления биомониторинга с использованием полигона при различном характере функционирования объекта (диагностический и оперативный биомониторинг);

- впервые предложено использовать относительное описание в виде решетчатых функций результатов биомониторинга;

- разработан алгоритм построения эталона, определяющего характер функционирования ОУХХО, с классификацией данных биомониторинга в виде относительного описания;

- определены структура и параметры базы данных биомониторинга;

- предложен новый методологический подход к организации и осуществлению биомониторинга с использованием полигона;

- определены основные параметры, регламент проведения биомониторинга с учетом его разновидностей;

- получены экспериментальные зависимости «доза-эффект» и «время-реакция» по воздействию продуктов трансформации люизита на природные системы (в лабораторных и полевых условиях).

Практическая значимость исследования

Предложена новая подсистема организации и осуществления экологического мониторинга в районе потенциально-опасных объектов на примере ОУХХО. Проведена апробация указанной системы в лабораторных и полевых условиях. Разработан регламент, алгоритмы проведения биомониторинга с применением методов автоматизации.

Работа выполнялась в соответствии с Федеральной целевой программой «Снижение рисков и смягчение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в Российской Федерации до 2008 года», утвержденной постановлением Правительства Российской Федерации от 29 сентября 1999 года № 1098 и планами НИОКР Главного управления МЧС России по Удмуртской Республике и Министерства по делам ГО и ЧС Удмуртской Республики.

Реализация работы в производственных условиях

Предлагаемая подсистема подготовлена к внедрению в качестве блока мониторинговых работ ПОО, на примере ОУХХО.

Апробация работы

Отдельные этапы работы обсуждались и были представлены на XIV международной научно-практической конференции «Предупреждение, спасение, помощь» (теория и практика 15 лет в системе МЧС России» в г. Химки Московской области 3 апреля 2007 года, научно-практическом семинаре-совещании «Интеллектуальные транспортные системы» Комитета поддержки реформ Президента Российской Федерации в г. Ижевске 18 июля 2006 года, научно-технических конференциях «Приборостроение в XXI веке. Интеграция науки, образования и производства» ИжГТУ, г. Ижевск в 2006 и 2007 годах. Материалы работы обсуждались на совещаниях, научно-технических семинарах и конференциях, проводимых в 2004-2006 гг. ГУ МЧС России по Удмуртской Республике, МЧС Удмуртской Республики, на семинарах ИжГТУ.





Публикации

Основные научные результаты по теме диссертации опубликованы в 18 научных работах, в том числе 16 статей в журналах и сборниках, и двух научно-технических отчетах. Из них в изданиях, рекомендованных ВАК РФ 3, в том числе 2 в печати.

Структура и объем работы

Диссертация содержит введение, 4 главы и заключение, списки использованных литературных источников и нормативных правовых актов, содержащих 275 наименований и 1 приложение. Диссертация содержит 16 рисунков и 4 таблицы, общий объем работы 210 страниц машинописного текста. В приложении к диссертации приведены акты об использовании результатов работы.

Содержание работы

Введение

Во введении обоснованы актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цель и задачи исследования, методы, определены новизна и практическая значимость работы.

В первой главе рассмотрены основные положения и функции экологического мониторинга, проведен анализ методов контроля за содержанием загрязняющих веществ в биосфере, организация системы экологического мониторинга на различных уровнях управления и существующих проблем в указанных областях.

Рассмотрены работы Ашихминой Т.Я., Лозановской И.Н., Русанова А.Н. и Миляковой Е.А., Майстренко В.Н,, Розанцева Э.Г. и Черемных Е.Г., Л. Филипповой и Г. Инсарова, Ю.А. Мамаева и Б.К. Лапочкина, Миркина Б.М., Т.Г. Габричидзе, Н.В. Козловской, В.А. Алексеева, Добровольского В.В., Железновой Г.В., Гераськина С.А., Закутновой В.И. и др. На основе теоретических исследований рассмотрены основные положения биомониторинга на потенциально опасных объектах, принципы экологического флористического мониторинга на локализованных территориях. Отмечена и обоснована необходимость комплексного и системного подхода к осуществлению мониторинга на потенциально опасных объектах с обязательным достижением конечной цели – принятия четких управленческих решений, обоснованных результатами мониторинговых исследований и данными прогноза.

Показаны примеры «классического подхода» к осуществлению биомониторинга с применением стандартных методик и методов популяционной экологии. Отмечены проблемы методического обеспечения мониторинга биоты и недостатки указанных подходов, не учитывающих особенностей ландшафта в сочетании с влиянием ПОО, особенно на стадии пробоотбора.

На основе анализа существующих подходов к проведению биомониторинга сформулированы специальные требования к организации биомониторинга в зоне защитных мероприятий объектов по уничтожению и/или хранению химического оружия с учетом соблюдения временной динамики параметров биоты в контуре ЗЗМ ОУХХО при различных режимах работы объекта, оперативности получения данных, учета поправки на адаптацию биоты и тестирования подсистемы биомониторинга.

Обоснована необходимость введения к существующим биоэкологическим и геоэкологическим методам контроля загрязнений в ЗЗМ ОУХХО экспериментального метода на базе идентификационного экологического полигона.

Сформулированы основные задачи исследования для обеспечения качественного анализа результатов биомониторинга с использованием компьютерной базы данных и обработки результатов биомониторинга.

Во второй главе рассмотрены проблемы моделирования оценки экологической безопасности объектов уничтожения химического оружия.

Экологическая безопасность объекта и окружающей среды должна рассматриваться как с точки зрения социальных последствий, так и проблем технической и технологической безопасности. Поэтому моделирование оценок экологической безопасности требует не только количественных, но и качественных методов. Что возможно лишь при системном подходе.

Например, понятие экологической безопасности объектов уничтожения химического оружия можно рассматривать с двух позиций:

- экологическая безопасность в режиме нормальной, безаварийной работы;

- экологическая безопасность при аварийном режиме работы.

В первом случае, экологическую безопасность можно выразить в виде функционала следующих переменных, каждая из которых представляет множество параметров:

А1 - длительность работы на различных технологических этапах;

А2 - параметры влияния объекта на фауну, флору и человека на данной территории при сложившейся природной и техногенной обстановке;

А3 - превышение существующих на данной территории вредных воздействий и загрязнений при функционировании объекта;

А4 - результаты воздействий (в том числе и длительных) на обслуживающий персонал и население и окружающую среду;

А5 - улучшение экологической обстановки за счет косвенной очистки воды, воздуха, отходов в технологических схемах объекта утилизации;

А6 - экономические выигрыши проекта, позволяющие улучшить финансирование программ по охране окружающей среды и охране здоровья населения.

Во втором случае составляющими оценки экологической безопасности будут:

А1 - длительность аварийного процесса и времени его воздействия на окружающую среду;

А2 - параметры влияния объекта на окружающую среду и человека;

А3 - превышение норм загрязнения территорий;

А4 - результаты воздействия на обслуживающий персонал и население;

В1 - параметры вредных воздействий на окружающую среду и человека в случае аварийного процесса на объекте утилизации;

В2 - последствия воздействий на окружающую среду, обслуживающий персонал и население;

В3 - параметры обеспечения ликвидации последствий аварийного процесса;

В4 – принятие решений о предупреждении и ликвидации ЧС.

Формализованную модель экологической безопасности как сложной системы можно построить только с использованием методов системного анализа, представив переменные и оценки в виде системы признаков и описав структуру такой системы через графы.

Для рассмотренных случаев графы систем экологической безопасности имеют следующий вид (рис.1, рис.2), где С1 и С2 - экологическая безопасность для соответствующих случаев.

Первый граф имеет семь вершин и связи между ними. При этом направление связи говорит о влиянии одного фактора на другой. Если это влияние положительное (что показано окраской связи) то исходный фактор усиливает фактор последующий. Например, появление любых новых вредных факторов (А2) приводит к уменьшению экологической безопасности (С). А улучшение экологической обстановки за счет дополнительных функций объекта утилизации по очистке воздуха и воды приводит к росту экологической безопасности.

 Оценка экологической-0

Рисунок 1. Оценка экологической безопасности объекта по утилизации



Pages:   || 2 | 3 |
 

Похожие работы:










 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.