Зоны техногенного воздействия мобильных электростанций и оценка их масштабов

Атмосфера. Основные причины загрязнения атмосферы: работа автотранспорта и дорожно-строительной техники, проведение строительных, сварочных и окрасочных работ. Результатом является загрязнение атмосферы нефтепродуктами, CO, NO₂, SO₂, сажей, NO₂, Fe₂O₃, Mn и его соединениями, неорганической пылью, фтористыми соединениями, ксилолом и уайт-спиритом [4]. Расчеты, выполненные в [4] по методике ОНД-86 [9], показывают, что на стадии строительства расчетные приземные концентрации выбрасываемых загрязняющих веществ (ЗВ) значительно ниже нормативных величин в атмосферном воздухе населенных мест и их воздействие ограничивается площадкой строительства.

Поверхностные и подземные воды. Масштабы воздействия на поверхностные воды при строительстве МЭС определяются главным образом ливневыми стоками и носят локальный характер. Являясь частью территории подстанций, ливневые стоки с площадок МЭС направляются в ливневую канализацию населенных пунктов. При варианте использования технологии DENOX подавления выбросов NO_x (от словосочетания «de-NO_x») путем впрыска обессоленной воды в камеру сгорания ГТУ, проектом строительства МЭС предусматривается использование достаточно значительных объемов воды, соизмеримых с объемами расходуемого топлива (обычно авиационного керосина марки ТС-

Во многих случаях источником воды являются артезианские скважины с неглубоким залеганием подземных вод - не более 100 м. Другие варианты водообеспечения МЭС предусматривают использование воды из городского водопровода. Аварийное загрязнение артезианских вод при бурении скважин и их эксплуатации исключается при соблюдении соответствующих защитных мероприятий. Водопотребление для бытовых и технических целей при производстве строительных работ составляет ориентировочно всего порядка 1 м³ на весь период строительства. Количество загрязненных стоков составляет приблизительно такую же величину [4]. Загрязнение водных бассейнов носит локальный характер и ограничено размерами площадок МЭС (несколько десятков метров).

Почва и геологическая среда. При производстве строительных работ на площадке МЭС происходит загрязнение и нарушением плодородного слоя почвы. Горизонтальный масштаб нарушения и загрязнения почвы и геологической среды соответствует масштабу площадки МЭС. Вертикальный масштаб соответствует масштабу глубины бурения артезианской скважины в случае использования технологии DENOX (до 100 м). В тех случаях, когда такая технология не предусматривается, вертикальный масштаб нарушения геологической среды определяется глубиной скважин, проходимых при производстве инженерно-изыскательских работ (до 10 м).

Флора и фауна. Подготовка территории площадки под строительство МЭС не предусматривает отчуждения земельных и лесных ресурсов. Нарушение растительного покрова происходит на площади, соизмеримой с площадью площадки. Соответствующий горизонтальный масштаб составляет 10-30 м. После завершения строительных работ природоохранными требованиями предусматривается рекультивация нарушенного слоя почвы и благоустройство территории. Негативное воздействие на городскую фауну (главным образом птиц и грызунов) носит локальный характер и несущественно.

Акустическое воздействие. В работе [4] было установлено, что акустическое воздействие при эксплуатации МЭС является одним из наиболее значимых. Однако, как показано в работе [4], в период строительства это воздействие несущественно. Кроме того, оно непродолжительно по времени.

Электромагнитное воздействие. В период строительства оно определяется только работой электрической подстанции, на которой монтируется МЭС.

Этап эксплуатации МЭС

Атмосфера. Загрязнение атмосферы происходит в результате выброса продуктов сгорания топлива из дымовых труб МЭС, а также керосина во время его перекачки из топливозаправщиков в топливные баки. Как показывают расчеты [4], приземные концентрации керосина в воздухе пренебрежимо малы по сравнению с ПДК. Кроме того, продолжительность заправки топливных баков гораздо меньше продолжительности работы МЭС.

Основные ЗВ, выбрасываемые из дымовых (выхлопных) труб МЭС, - NO₂, NO, SO₂, CO, углеводороды, взвешенные вещества. ЗТВ МЭС в атмосферном воздухе можно отождествить с зоной влияния МЭС (в пределах которой концентрации ЗВ в атмосферном воздухе превышают 5% от предельно допустимых максимальных разовых концентраций) и ее протяженность оценить с помощью модели ОНД-86 [9]. Соответствующие расчеты, выполненные автором для площадок Пушкино (г. Пушкино Московской области), Рублево (г. Москва), Кызыл (г. Кызыл), Псоу, ПАТП-6, Сочинская ТЭС (г. Сочи), показали, что максимальная протяженность ЗТВ МЭС, определяемая по группе суммации ЗВ, изменяется в пределах 6,2-11,3 км (см. табл. 1).

Таблица 1. Максимальная протяженность ЗТВ МЭС, определяемая по группе суммации ЗВ

мобильный загрязнение электростанция отход

Расчеты выполнялись с учетом климатических данных и коэффициентов рельефа, предоставленных местными органами Росгидромета. Поскольку понятие ЗТВ МЭС подразумевает влияние самого объекта на ландшафтную оболочку без совокупного воздействия других источников, фоновые концентрации ЗВ в расчетах не учитывались. В значительной степени протяженность ЗТВ больше на тех площадках, где больше устанавливаемых энергоблоков. Отчасти протяженность ЗТВ зависит также от рельефа местности и от климатических условий. Значительная протяженность ЗТВ МЭС Кызыл связана с тем фактом, что на этой станции не используется технология DENOX. Из табл. 1 следует, что горизонтальный масштаб ЗТВ МЭС в атмосфере составляет 10 км. В расчете на одну ГТУ масштаб остается тем же.

Поверхностные и подземные воды. При эксплуатации МЭС вода используется для водообеспечения технологии DENOX, периодической промывки оборудования и хозяйственно-питьевых нужд персонала. Как уже отмечалось выше, при использовании технологии DENOX предусматривается потребление воды из артезианской скважины либо из городского водопровода. Годовое водопотреб - ление при максимальной продолжительности работы МЭС в 150 часов составляет 953 м³ в расчете на одну ГТУ. Для сбора рассола отобессоливающей установки обратного осмоса на площадке устанавливается специальный подземный дренажный бак. При соблюдении технических условий по качеству рассола (общее солесодержание - не более 1000 мг/л, содержание хлоридов - не более 350 мг/л, содержание сульфатов - не более 500 мг/л) дренажные воды могут быть отведены в посторонний водосбор за пределами объекта без дополнительной очистки [4]. Сточные загрязненные воды, образующиеся при аварийных проливах топлива и периодической промывки топливных резервуаров и оборудования, собираются в специальную емкость и вывозятся на очистные сооружения. Дождевые и талые воды при помощи открытой системы водоотвода в направлении понижения естественного рельефа местности поступают в систему ливневой канализации. Таким образом, загрязнение водных бассейнов носит локальный характер и ограничено размерами площадок МЭС.

Почва и геологическая среда. В период эксплуатации МЭС воздействие на почву и геологическую среду ограничено размерами площадок МЭС.

Флора и фауна. Негативное воздействие на городскую фауну (главным образом птиц и грызунов) носит локальный характер и несущественно.

Акустическое воздействие. Уровни звукового давления в октавных диапазонах и эквивалентный уровень шума в непосредственной близости от ГТУ задаются ее шумовой характеристикой. При этом эквивалентный уровень шума составляет 95 дБА. Расчет уровня шума в заданных контрольных точках осуществляется по специальной сертифицированной программе «Эколог-Шум» фирмы «Интеграл» по методике [11]. В качестве ЗТВ акустического загрязнения естественно принять зону, в пределах которой с помощью стандартных измерений можно достоверно идентифицировать источник звукового воздействия. Принимая во внимание порядок погрешности измерения эквивалентного уровня шума, составляющего 1 дБА [7], выявить такую зону не представляет труда. Расчеты, проведенные автором для МЭС с разным числом энергоблоков, приведены в табл.

Результаты расчетов показывают, что протяженность ЗТВ МЭС, обусловленной шумом энергоблоков, изменяется в пределах 2,35-4,45 км. Однако уровень шума в 1 дБА практически невозможно идентифицировать на общем акустическом фоне. Учитывая это обстоятельство, масштаб зоны акустического воздействия МЭС можно принять равным 1 км.

Таблица 2. Протяженность ЗТВ МЭС при различном числе энергоблоков

Электромагнитное воздействие. Ранее уже отмечалось, что МЭС обычно размещаются на территориях электрических подстанций. При этом, для того чтобы ресурса подстанции было достаточно для подключения к ней МЭС, мощность подстанции должна быть достаточно большой и многократно превышать суммарную мощность энергоблоков МЭС.

Дальность распространения электромагнитных полей (ЭМП) промышленной частоты, генерируемых элементами электросетевого хозяйства подстанции, зависит от класса напряжения. Так, для воздушных линий электропередачи она достигает десятков и даже сотен метров. Для придания размерам зон распространения ЭМП количественной определенности существуют понятия зон влияния электрической и магнитной составляющих ЭМП. Согласно [6], зона влияния электрического поля - пространство, где напряженность электрического поля частотой 50 Гц более 5 кВ/м. В соответствии с [8], зона влияния магнитного поля - пространство, в котором напряженность электрического поля превышает 80 А/м. Принимая в качестве критерия ЗТВ совокупность зон влияния электрического и магнитного полей, можно оценить масштаб электромагнитного воздействия МЭС в 10 м.

Вывод МЭС из эксплуатации. С точки зрения воздействия на природную среду этап вывода из эксплуатации традиционных ТЭС принципиально мало отличаются от их нового строительства [2]. Очевидно, что такая особенность присуща и МЭС. При выводе МЭС из эксплуатации масштабы техногенных воздействий остаются в основном такими же, что и на этапе нового строительства, а интенсивность этих воздействий снижается. После вывода МЭС из эксплуатации и проведения рекультивационных работ техногенный ландшафт существенно изменяется и приобретает новое равновесное состояние.

В заключение можно констатировать следующее:

1. На основе материалов выполненных ранее геоэкологических исследований для обоснования строительства МЭС в различных регионах России установлены масштабы техногенных воздействий МЭС на ландшафтные компоненты для основных стадий жизненного цикла МЭС (их строительства, эксплуатации и вывода из эксплуатации).

2. Горизонтальная протяженность ЗТВ МЭС определяется особенностями проектируемой МЭС (технологией выработки электроэнергии, числом устанавливаемых энергоблоков, размещением ее объектов) и структурой ландшафтов территории. При этом масштабы ЗТВ МЭС практически не зависят от этих факторов.

3. Наибольшие горизонтальные масштабы техногенного воздействия характерны для загрязнения атмосферы и шумового воздействия МЭС.