О.Г. Воробьев, Ю.С. Данилова

Санкт-Петербургский Государственный Морской Технический Университет

Abstract — We offer one of the ways of increasing the efficiency of the environment’s quality management at the shipyard. It means a development of the program complex providing a preparation and an output ecological information in an appropriate for analysing way. At the first stage it was worked out the structure of such complex. The search in this direction is to be continued.

Промышленное предприятие вовлекает в сферу производства сырье и природные ресурсы и направляет в окружающую среду отходы производственных процессов, формируя таким образом геотехническую систему (ГТС).

При этом должен соблюдаться закон внутреннего равновесия, т. е. внутренняя энергия системы, вещество, информация, динамические качества должны быть связаны между собой настолько, что любое изменение одного из этих параметров вызывало бы адекватное изменение другого параметра системы с обратным математическим знаком. Таким образом, суммарные вещественно- энергетические, информационные и динамические показатели системы остаются неизменными.

Балансовое уравнение ГТС на уровне “черного ящика” имеет вид:

где Мс, Мр, Мо, Мп- массы соответственно сырьевых материалов, местных природных ресурсов, отходов производства, готовой продукции и реализуемых на стороне отходов. Рассмотрим материальные потоки в системе. Отходы производства (Мо), поступающие в окружающую среду, можно представить в виде:

Мо= м(А)+м(П)+м(Г)+м(Л) (2),

где м(А), м(П), м(Г), м(Л)- запас токсичных компонентов, сформированный за счет поступления отходов в атмосферу, поверхностные воды, грунтовые воды и на поверхность литосферы соответственно. Учитывая, что блок “производство” ГТС состоит из n-го количества цехов, связанных потоками производственных отходов и природных ресурсов с окружающей средой, уравнение (2) принимает вид:

где к=1-n.

Масса продукции j- го вида, производимой по i- й технологии, включая стадию подготовки сырья (Р) и учиывая отходы производства, утилизируемые (У) вне предприятия и неутилизируемые (Н), будет:

где j=1..n, n- число последовательных технологических стадий (цехов).

На всех технологических стадиях помимо непосредственного образования отходов происходит также образование газопылевых выбросов и сточных вод, которые выносят из производственных объектов часть сырья, вспомогательных материалов, побочных продуктов, что переводит их тем самым в категорию отходов производства. Вследствие подвижности и активности газопылевых выбросов и сточных вод именно эта часть производственных отходов обуславливает наибольший ущерб окружающей среде.

При получении дополнительной продукции j-го вида масса используемых отходов m-го вида по i-й технологии определяется по формуле:

Этот подход может быть использован для приближенной количественной оценки влияния промышленного предприятия на окружающую среду, однако полного представления о роли добавочных обменных потоков в формировании суммарной нагрузки на окружающую среду он не дает.

Накопление неиспользуемых отходов рассчитывается по формуле:

Накопление неиспользуемых отходов, очевидно, обуславливает неуправляемое воздействие производства на окружающую среду. Для определения подхода к оценке этого воздействия необходимо знать динамику всех неуправляемых воздействий производства на окружающую среду.

Рассмотрев материальные потоки в ГТС, сформированной ГП “Адмиралтейские верфи”, отметим, что управление качеством окружающей среды означает, в первую очередь, организацию регламентированного вывода вредных веществ из всех источников выброса и сброса, исходя из обеспечения ПДК на границе санитарно-защитной зоны, в пределах жилой и рекреационной зон.

Для эффективного управления качеством окружающей среды необходим системный, всесторонний анализ информации, характеризующей экологическую ситуацию в контролируемом районе. Такой анализ может быть обеспечен с помощью программного комплекса- экологического банка данных (ЭБД).

В качестве первого этапа разработана структура ЭБД, в которую вошли три крупных функциональных группы блоков программных модулей: информационная база данных (ИБД), автоматизированные рабочие места (АРМ), блок расчетных программ (база знаний ).

Информационная база данных состоит из файлов, где хранятся исходные данные, а также программы, обеспечивающие внесение необходимых изменений. К исходным данным, хранящимся в ИБД, относятся остающиеся длительное время неизменными различные параметры, характеристики и сведения: параметры технологических процессов, параметры источников образования отходов (газообразных, твердых, жидких), параметры источников выделения отходов, фоновое загрязнение, параметры окружающей среды, нормативно-правовое обеспечение, нормативные коэффициенты эмиссии вредных веществ, картографические данные района и прочие материалы.

Автоматизированные рабочие места состоят из программных модулей, обеспечивающих оформление эколого-экономической документации (формы 2ТП-воздух, 2ТП-водхоз, 2ТП-токсичные отходы). При оформлении указанной документации должна производиться автоматическая коррекция данных о выбросах, сбросах и отходах, хранящихся в ИБД.

Расчетный блок состоит из программ, позволяющих производить в соответствии с текущими условиями требуемую обработку хранящейся в ИБД информации, расчеты концентраций вредных веществ в заданных контрольных точках, эмиссии вредных веществ, параметров изолиний концентраций, а также подготовку результатов расчета в удобном для анализа виде (таблицы, графики, диаграммы, поля концентраций на карте района).

Часть исходной информации, хранящейся в ИБД, достаточно консервативна, но все же подлежит периодической корректировке, которая должна осуществляться службой поддержки ЭБД. Другая часть информации, характеризующая условия текущей анализируемой ситуации (метеорологические, гидрологические, другой вариант производственной программы) и подлежащая обработке для выработки управленческого решения, вводится непосредственно оператором. При этом в текущие исходные данные входит указание о характере обработки (виде расчета). По указанию о характере обработки текущая информация направляется в соответствующий программный модуль расчетного блока, куда также вызываются необходимые параметры из ИБД. Результаты расчета записываются в специальный файл, входящий в структуру ИБД, откуда они могут быть выведены на внешние устройства в удобном для анализа виде или в форме отчетного документа.

На основании всестороннего анализа информации с помощью ЭБД можно будет оперативно решать следующие управленческие задачи на предприятии:

1. Оценка вклада предприятия в экологическую нагрузку на прилегающей территории при внедрении нового производства или новой технологии.

2. Определение возможности маневрирования мощностью производственной программы при благоприятных метеоусловиях, исходя из обеспечения утвержденных для предприятия значений максимальных концентраций вредных веществ в жилом районе.

3. Оформление отчетной эколого-экономической документации предприятия.