Разработка экологического мониторинга окружающей среды в районах расположения атомных станций с использованием непараметрических статистических методов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.02.08, кандидат технических наук Рязанов, Станислав Викторович

• Рязанов, Станислав Викторович
• кандидат технических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат технических наук Рязанов, Станислав Викторович

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1. Влияние промышленных предприятий на загрязнение

окружающей среды

1.1.1. Загрязнение атмосферы

1.1.2. Загрязнение поверхностных вод

1.1.3 Загрязнение подземных вод

1.1.4. Загрязнение почв

1.2. Постановка задач исследования

2. РАЗРАБОТКА КОНЦЕПЦИИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

В РАЙОНАХ РАСПОЛОЖЕНИЯ АС

2.1. Организация мониторинга

2.2. Программа мониторинга

2.3. Система пробоотбора

2.4. Выводы

3. ОБОСНОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ МОНИТОРИНГА

3.1. Обработка данных пробоанализа

3.2. Визуализация результатов мониторинга

3.3. Выводы

4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ МОНИТОРИНГА

В ФИЛИАЛЕ ФГУП КОНЦЕРН «РОСЭНЕРГОАТОМ»

«БАЛАКОВСКАЯ АТОМНАЯ СТАНЦИЯ»

4.1. Общая характеристика района расположения БалАС

4.2. Результаты фонового мониторинга 2003-2004 годов

4.3. Основные результаты мониторинга состояния наземных экосистем (2007-2011 годы)

4.4. Основные результаты мониторинга состояния водных экосистем (2007-2011 годы)

4.5. Экспертно-аналитическая система мониторинга

4.6. Методические рекомендации по организации производственно-экологического мониторинга на АС

4.7. Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка экологического мониторинга окружающей среды в районах расположения атомных станций с использованием непараметрических статистических методов»

ВВЕДЕНИЕ

Одной из актуальных проблем атомной энергетики является проблема создания эффективной системы поддержки программ ее развития. К числу приоритетных задач, решаемых при создании этой системы, относится и задача аттестации объектов атомной промышленности, в том числе атомных станций (далее -АС) на соответствие современным стандартам экологически ориентированного управления промышленными предприятиями. Основная цель этой концепции -обеспечение условий для экологически безопасной эксплуатации предприятий, поскольку имеющийся опыт показывает, что какой бы совершенной ни была экологическая составляющая, природоохранные проблемы всегда возникают и в ряде случаев даже могут привести к возникновению чрезвычайных ситуаций экологического характера. Поэтому, несмотря на то, что при нормальной эксплуатации АС снимают часть нагрузки с окружающей среды (избавляя ее от неизбежных при выработке энергии из ископаемого топлива выбросов двуокиси серы и углерода, окислов азота и пыли), необходимой является оценка состояния окружающей среды, в том числе в интересах проживающего в районах расположения АС населения. Для этого проводится регулярный экологический контроль, основной целью которого является проверка соответствия уровней сбросов и выбросов АС установленным экологическим нормативам. Однако, попадая в окружающую среду даже в разрешенных количествах, загрязняющие вещества постепенно накапливаются в различных ее компонентах, что приводит к нарушению экологического равновесия в различных экосистемах и снижению их адаптационных возможностей. В связи с этим необходимы постоянные наблюдения за состоянием окружающей среды в районах расположения АС. В теории и практике современной науки организация таких наблюдений называется экологическим мониторингом. Основной решаемой при этом задачей является получение исходных данных для изучения протекающих в окружающей среде процессов с целью установления соотношения между качественным и количественным составом загрязнителей, присутствующих в компонентах окружающей среды, и специфической реакцией компонентов на это присутствие. Полученные результаты могут быть использованы для оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды с целью выработки рекомендаций по совершенствованию природоохранной системы в районах расположения АС. В связи с этим особую актуальность приобретают вопросы получения и обработки этих данных для обоснования и реализации различных мероприятий, направленных на снижение воздействия АС на экосистемы, т.е. организации и ведения мониторинга.

Цель работы - разработка экологического мониторинга окружающей среды в районах расположения атомных станций на основе использования непараметрических статистических методов.

Методы и средства исследования. Работа представляет собой комплекс исследований, направленных на создание системы экологического мониторинга состояния окружающей среды в районах расположения АС, выполненных с использованием соответствующих разделов теорий систем, измерений, организации производства, вероятностей и математической статистики, математического моделирования на ЭВМ, современных информационных технологий. Экспериментальные исследования и обработка их результатов проведены на образцах проб основных компонентов природной среды (почва, поверхностные воды, донные отложения, снежный покров), отобранных в наземных и водных экосистемах в районе расположения действующей АС.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Разработана концепция (обоснованы наиболее значимые конструктивные принципы) организации и ведения экологического мониторинга состояния окружающей среды в районах расположения АС.

2. Обоснован подход к проектированию системы отбора проб основных компонентов природной среды (почвы, воды, донных отложений, снежного покрова, воздуха), обеспечивающей получение информации для достоверной оценки воздействия загрязняющих веществ на окружающую среду и наглядного отображения ее результатов.

3. Сформирована технология обработки данных мониторинга, основанная на использовании непараметрических процедур статистического анализа, позволяющая оперативно оценивать эффективность мероприятий, направленных на обеспечение экологически безопасного функционирования АС с целью корректировки их содержания и сроков проведения.

Практическая ценность работы состоит в создании научно-методического и информационно-аналитического обеспечения системы экологического мониторинга окружающей среды в районах расположения АС.

Реализация работы была осуществлена в филиале ФГУП концерн «Росэнергоатом» «Балаковская атомная станция» и позволила не только подтвердить достоверность основных полученных научных результатов, но и оценить реальный вклад станции в изменение состояния наземных и водных экосистем, находящихся в районе ее расположения.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на Всероссийской научно-практической конференции с междуна-

родным участием «Проблемы региональной экологии в условиях устойчивого развития» (г. Киров, 2007 г.), шестой Международной научно-технической конференции «Безопасность, эффективность и экономика атомной энергетики» (г. Москва, 2008 г.), семинаре РЭА / ЭЛЕКТРИСИТЕ ДЕ ФРАНС «Окружающая среда и экологическая политика» (г. Париж, Франция, 2011 г.), Международной научно-практической конференции «Научная мысль информационного века» (г. Пшемысль, Польша, 2012 г.), заседаниях научно-технического совета Федерального бюджетного учреждения «Государственный научно-исследовательский институт промышленной экологии» (г. Саратов) в 2007-2011 гг., общественных слушаниях по проблемам повышения технической эффективности и экологической безопасности Балаковской АС в г. Балаково в 2009-2010 гг.

Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 12 печатных трудах, в том числе 3 - в изданиях из перечня ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения, изложенных на 104 страницах, списка литературы из 77 наименований, 40 рисунков, 5 таблиц и 5 приложений. Общий объем диссертации составляет 205 страниц.

В связи с изложенным на защиту выносятся следующие положения работы, определяющие ее научную новизну:

- концепция организации мониторинга окружающей среды в районах расположения АС;

- программа экологического мониторинга окружающей среды в районе расположения АС;

- алгоритм обработки результатов мониторинга;

- системы отбора проб основных компонентов природной среды в районе расположения Балаковской АС;

- результаты мониторинга состояния природных экосистем в районе расположения Балаковской АС.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

При выработке стратегии развития топливно-энергетического комплекса Российской Федерации необходимо наряду с техническими аспектами проводить сравнение различных энергоносителей по степени их воздействия на окружающую среду. Это связано с тем, что проблемы защиты окружающей среды рассматриваются как одни из наиболее важных глобальных проблем современности, на фоне которых другие проблемы, в том числе исчерпаемость природных ресурсов, отступают на второй план [1-4].

1.1. Влияние промышленных предприятий на загрязнение

окружающей среды

1.1.1. Загрязнение атмосферы

Характеризуя состояние приземной атмосферы в целом, приходится констатировать, что практически все городское население России проживает в городах, где загрязнение воздушной среды близко к предельно-допустимым концентрациям (хотя бы по одному из ЗВ). Большинство же городского населения (60 млн. чел.) проживает в городах, где средние за год концентрации хотя бы одного из контролируемых веществ превышают предельно-допустимые значения (Г1ДК) [5].

По данным регулярных наблюдений средние ежегодные концентрации взвешенных веществ, диоксида серы, аммиака, фенола, фторида, водорода и формальдегида сероуглерода снижаются, в то время как средние концентрации оксида углерода, оксида и диоксида азота возрастают. К концу XX столетия в целом по городам России средние концентрации диоксида азота и фторида водорода превышали 1 ПДК, сероуглерода, формальдегида и бенз[а]пирена - 2 ПДК и более. На долю техногенных радионуклидов приходится менее 0,5% от их общей концентрации в атмосферном воздухе.

Промышленные и транспортные выбросы внутри страны и трансграничный перенос [6, 7] заметно (в 2-3 раза) повышают средние концентрации свинца, кадмия, пестицидов, углеводородов, оксидов серы и азота и других загрязняющих веществ в атмосфере Европейской территории России (ЕТР) по сравнению с атмосферой менее индустриализованной Азиатской территории России (АТР).

Таким образом, основными источниками техногенного загрязнения, представляющего опасность для населения страны и для устойчивости теплово-

го баланса глобальной атмосферы, являются энергетические отрасли промышленности (тепло- и электроэнергетика на органическом топливе), нефтехимия, химическая промышленность, цветная и черная металлургия, автотранспорт [2]. Предприятия атомной отрасли не оказывают вредного воздействия на качество атмосферного воздуха как в импактных зонах (за пределами промзон), так и на региональном уровне.

1.1.2. Загрязнение поверхностных вод

Анализ динамики качества поверхностных вод на территории Российской Федерации по наиболее характерным для каждого водного объекта показателям с учетом гидрохимической и гидробиологической классификации качества вод, принятых в Росгидромете, показывает, что для большинства водных объектов оно по-прежнему не отвечает нормативным требованиям. Наиболее распространенными ЗВ остались нефтепродукты, фенолы, легкоокисляемые вещества (по БПК5), соединения металлов, аммонийный и нитритный азот, а также специфические ЗВ - лигнин, ксантогенаты, формальдегид и другие. Основные источники загрязнения - сточные воды различных производств, предприятий сельского и коммунального хозяйства, поверхностный сток с загрязненных водосборов [8, 9].

Фоновое радиоактивное загрязнение рек и озер на Европейской и Азиатской территориях России обусловлено смывом долгоживущих радионуклидов трития и 908г со всей водосборной территории, загрязненной глобальными радиоактивными выпадениями. Содержание радионуклидов на начало 80-х годов

о

XX в. было на уровне 0,2-0,6 Бк/дм , что на 3-4 порядка ниже концентраций, допустимых в питьевой воде. Поэтому присутствие радиоактивного загрязнения в поверхностных водах на территории России не оказывает влияния на состояние природной среды и здоровье населения.

Превышение фоновых концентраций техногенных радионуклидов имеет место лишь на отдельных участках гидрографической сети, на которых расположены крупные предприятия атомной промышленности и энергетики, а также на реках и озерах, которые питаются водным стоком с радиоактивно-загрязненных территорий. Самые большие по сравнению с фоном уровни содержания радиоактивных веществ в поверхностных водах постоянно присутствуют на водных объектах, подверженных влиянию трех крупнейших радиохимических комбинатов - ПО «Маяк» (р. Теча), Сибирский химкомбинат (р. Томь), Красноярский горно-химический комбинат (р. Енисей) [3], а также на реках ЕТР,

водосборные бассейны которых загрязнены выпадениями от аварии на Чернобыльской АС. Причем только воды верховьев р. Теча имеют уровни радиоактивного загрязнения 90Sr, превышающие допустимую удельную активность для воды по санитарно-гигиеническим нормам для населения.

1.1.3. Загрязнение подземных вод

Ухудшение качества и рост загрязнения подземных вод вызвано деятельностью предприятий промышленности (37%), сельского (16%) и жилищно-коммунального (10%) хозяйств, совместным воздействием различных объектов (9%), а также подтягивание некондиционных природных вод при нарушении режима эксплуатации водозаборов (13%). В остальных случаях источник ухудшения качества и загрязнения подземных вод не установлен. Основными веществами, с которыми связано ухудшение качества и загрязнение подземных вод, являются:

- сульфаты и хлориды - (904 очага),

- соединения азота - нитраты, нитриты, аммиак или аммоний (850 очагов),

- нефтепродукты (522 очагов), фенолы (191 очаг),

- соединения железа (648 очагов),

- меди, цинка, свинца, кадмия, никеля, ртути (185 очагов).

Для 28% очагов загрязнение подземных вод изменяется в пределах 10-100 ПДК, для 12% - превышает 100 ПДК. В большинстве случаев ухудшение качества и загрязнение подземных вод носят локальный характер, и ограничивается размерами источника. Из общего количества очагов менее 10% имеют площадь, превышающую 10 км . Наибольшую экологическую опасность представляют ухудшение качества и загрязнение подземных вод на водозаборах питьевого снабжения, включая одиночные эксплуатационные скважины. Подземные воды, используемые для питьевого водоснабжения, содержат до 5 ПДК соединений азота, железа и марганца, сульфатов, хлоридов, нефтепродуктов, фенолов, бария, кадмия, бора, кобальта, бора, ртути, кремния. По экспертным оценкам суммарный расход загрязненных вод и вод низкого качества на водозаборах составляет 5-6% общего количества подземных вод, используемых для хозяйственно-питьевого водоснабжения.

Одним из главных действующих (и потенциальных) источников загрязнения подземных вод являются места складирования промышленных отходов горнодобывающих предприятий, ТЭС (золотшлаковые отходы), металлургических предприятий, золотоизвлекающих предприятий. Причем подземные воды первого водо-

носного горизонта, как правило, частично или полностью разгружаются в поверхностные водотоки. Таким образом, загрязнение подземных вод первого водоносного горизонта неизбежно приводит к загрязнению поверхностных водотоков.

Для многих промышленных центров России, где, в основном, эксплуатируются воды более глубоких водоносных горизонтов, также наблюдается их загрязнение токсичными отходами. Это связано со снижением напоров в эксплуатируемом водоносном горизонте и его слабой изоляции от первого горизонта.

Пульпохранилища также представляют непосредственную опасность для поверхностных вод в случае аварийного разрушения разделительных дамб и плотин.

Потенциальная опасность загрязнения подземных вод существует и в местах захоронения жидких радиоактивных отходов на территориях крупнейших атомных комплексов: ПО «Маяк», Сибирского ХК, Красноярского ГХК. Прогнозные расчеты, основанные на прямых измерениях, показывают, что реальная угроза загрязнения подземных и поверхностных вод в бассейне р. Мишеляк (правый приток р. Теча, бассейн Иртыша-Оби) может исходить от хранилища высокоактивных отходов - оз. Карачай, расположенного на территории ПО «Маяк» [10]. При отсутствии специальных мероприятий по ограничению миграции до 20102020 гг. может произойти радиоактивное загрязнение водозабора подземных вод п. Новогорный (Челябинская обл.) и воды р. Теча в верхнем течении. Поэтому в настоящее время разрабатывается и осуществляется комплекс специальных гидротехнических мероприятий по снижению и предотвращению последствий загрязнения подземных и поверхностных вод за пределами территории ПО "Маяк". Хранилища радиоактивных отходов на территориях Сибирского ХК и Красноярского ГХК не влияют на загрязнение подземных вод в окружающих районах и не несут угрозы загрязнения в обозримом (более 100 лет) будущем.

1.1.4. Загрязнение почв

Почва - важнейший компонент любой наземной экосистемы. Благодаря своим особым свойствам, она играет исключительную роль в хозяйственной деятельности, являясь основным средством производства; состояние почв во многом определяет экологическое равновесие в целом. Через почву проходят наиболее значительные потоки различных элементов - углерода, кислорода, азота, калия, магния, фосфора, серы и многих других. Важную роль почва играет и в аккумулировании органического вещества, химических элементов, а также энергии.

Сорбция загрязнителей в почве имеет двоякое значение для их миграции в биосфере и, в частности, в сельскохозяйственной сфере. С одной стороны, закрепление их в верхних горизонтах почвы - в корнеобитаемом слое растений -обеспечивает существование в природе длительно действующего источника загрязнений для корневого накопления растениями. С другой стороны, сильная сорбция твердой фазой почвы загрязнителей ограничивает их усвоение через корневые системы растений. В различных ситуациях, связанных с поступлением загрязнителей в сельскохозяйственную сферу, аккумуляция их растениями из почвы определяет исходные масштабы включения загрязнителей в пищевые цепи загрязнитель - почва - сельскохозяйственные растения - сельскохозяйственные животные - человек.

Основными причинами, приводящими к деградации почв и потерям хозяйственного земельного фонда, являются:

- нерациональное ведение сельского хозяйства;

- загрязнение земель в результате хозяйственной деятельности и аварий;

- техногенные нарушения (промышленные и бытовые отходы) и невыполнение обязательств по рекультивации;

- невыполнение почвозащитных и иных природоохранных мероприятий;

- невыполнение программ повышения плодородия почв.

Проблема загрязнения почв в результате хозяйственной деятельности остается приоритетной на значительной части территории Российской Федерации. К ней относятся регионы с развитой добывающей и перерабатывающей промышленностью (химическая и нефтехимическая, газовая, горнорудная цветная металлургия), а также энергетикой на органическом топливе, регионы с высокой плотностью населения, а также регионы, пострадавшие в результате Чернобыльской катастрофы. Наибольшую тревогу вызывает загрязнение почв нефтью и нефтепродуктами, тяжелыми металлами, агрохимикатами, промышленными и бытовыми отходами, отходами с/х производства.

Промышленные источники могут вызывать более сильное загрязнение почв по сравнению с сельскохозяйственными. Однако они оказывают влияние в ограниченных импактных зонах, в то время как сельскохозяйственные источники, в первую очередь средства химизации и защиты растений, загрязняют огромные территории. В конце 90-х годов XX в. Минсельхозпрод провел оценку сельскохозяйственных угодий на содержание тяжелых металлов, остаточных количеств пестицидов, нитратов и других токсикантов. В результате обследования было выявлено 1,4 млн. га земель сельскохозяйственного назначения, загрязненных тяжелыми металлами, из них 1,7% загрязнено

веществами I класса опасности (высокоопасные вещества) и 3,8% - веществами II класса опасности (в основном медью). Площади обследованных пахотных земель по показателям безопасности в целом по России колеблются от 4,6% по фтору и мышьяку до 30% по цинку от общей обследованной площади пашни - 125,6 млн. га.

Одним из источников загрязнения урбанизированных земель продолжают оставаться полигоны складирования твердых бытовых отходов и иловые площадки осадка сточных вод городских очистных сооружений в пригородных зонах. Эти объекты занимают более 10 тыс. га земель, подавляющее число полигонов твердых бытовых отходов эксплуатируются с нарушением экологических требований. Только 3% объема складирующихся на них твердых бытовых отходов обезвреживается с использованием современных промышленных методов.

Радиоактивное загрязнение почвенного покрова техногенными радионуклидами на территории России, как и на всей площади континентов Северного полушария стабильно на протяжении последних 15 лет. Эти значения вполне соответствуют среднему уровню радиоактивного загрязнения подстилающей поверхности земли в полосе средних широт Северного полушария (с поправками на распад).

Основной вклад в суммарный поток выпадений вносят содержащиеся в почве естественные радионуклиды. Они поступают в биосферу в результате атмосферных выпадений, извлечения радиоактивных пород из недр на поверхность земли для промышленных целей, выхода глубинных радиоактивных пластовых вод и разлива их по поверхности земли, выноса продуктов разрушения радиоактивных пород подземными и поверхностными водами.

На долю техногенных радионуклидов приходится в среднем около 0,002 Бк/(м2хсутки), что составляет практически ту же долю (менее 0,5%), что и в атмосферном аэрозоле. Современный глобальный уровень загрязнения почв техногенными радионуклидами (в среднем по России: 37Сз - 2,4 кБк/м2 (около 65 мКи/км2), 908г - 1,4 кБк/м2 (около 38 мКи/км2), 239Ри и 240Ри - около 25 Бк/м2 (менее 1 мКи/км2)) ежегодно снижается за счет распада примерно на 2,3% (око-

9 9

ло 90 Бк/(м хгод), или 0,24 Бк/(м хсутки). Таким образом, естественный распад примерно в 40-50 раз превышает поступление с атмосферными выпадениями. Запас долгоживущих техногенных радионуклидов в почве сосредоточен в верхнем слое толщиной до 20-30 см, средняя удельная активность почвенного слоя толщиной 20 см составляет 10-20 Бк/кг, т.е. 5-10% от естественной радиоактивности почвы. Глобальное радиоактивное загрязнение почвенного покрова

практически не влияет на уровень внешнего гамма-излучения от подстилающей поверхности земли. Переход долгоживущих техногенных радионуклидов по с/х цепочкам в фоновых районах не создает никаких проблем радиоактивного загрязнения пищевых продуктов за пределами ограниченных зон радиоактивного загрязнения от радиационных аварий.

Фоновые уровни удельной активности техногенных радионуклидов в почвах оцениваются следующим образом: 137Сз - (10-20) Бк/кг; 908г - (5-10) Бк/кг; 239Ри и 240Ри - (0,1-0,2) Бк/кг.

По самым осторожным оценкам, процессами деградации на уровне экологического кризиса охвачено около половины площади сельскохозяйственных угодий и значительная часть площади земель населенных пунктов, промышленности и хозяйственной инфраструктуры, что в целом составляет более 100 млн. га. Площадь земель, подвергшихся радиоактивному загрязнению в результате тяжелых радиационных аварий, составляет порядка 0,30,4% от этой величины. При этом следует отметить, что радиоактивность не наносит практически никакого экологического ущерба почвенным биоценозам даже при предельно высоких уровнях загрязнения - до 1000 Ки/км и более, при которых дозовая нагрузка на почвенную фауну и травяной покров может превысить 10 Гр в год. На самом деле сколько-нибудь значительных по площади участков с уровнями загрязнения выше 200-300 Ки/км в пределах выведенных из хозяйственного оборота земель не существует. Фактически эти земли вполне пригодны для ведения тех отраслей сельского и лесного хозяйства, которые не связаны с производством продовольствия и деловой древесины: выращивание технических культур (эфирные масла, спирт, скипидар и т.п.), садовое и лесоразведение (саженцы элитных пород), семеноводство, племенное животноводство и т.п. Отчуждение загрязненных земель происходит по причине превышения допустимых пределов доз для населения, проживающего на этих землях. Другая причина - превышение допустимых уровней радиоактивного загрязнения производимой на этих землях сельскохозяйственной и иной продукции.

1.2. Постановка задач исследования

Воздействие на окружающую природную среду при производстве энергии неизбежно, однако при выборе источника энергии желательно свести его к минимуму. В связи с этим проведем сравнительный анализ такого воздействия для основных энергопроизводящих отраслей.

Тепловое загрязнение. При использовании паротурбинного цикла преобразования тепловой энергии в электрическую при любом способе получения энергии (сжигание органического топлива, использование солнечной или ядерной энергии) неизбежны энергетические потери, приводящие к тепловому загрязнению биосферы сбросным теплом. Существует несколько факторов, обуславливающих различие в проблемах тепловых сбросов ТЭС и АС.

Один из них носит временный характер и заключается в том, что коэффициент полезного действия современных ТЭС в среднем по России выше, чем у АС и составляет для лучших ТЭС примерно 40% при 33% у АС. Следовательно, на 1 ГВт электрической мощности станции ТЭС сбрасывает в окружающую среду 1,5 ГВт, в то время как АС равной электрической мощности - 2 ГВт. Переход к АС с реакторами на быстрых нейтронах и высокотемпературными газовыми реакторами, имеющими КПД равный 40%, ликвидирует это преимущество ТЭС.

Следующий фактор носит постоянный характер и связан с различиями в выходе сбросного тепла. Тепловой сброс на АС происходит через конденсационную систему, охлаждаемую водой; на ТЭС аналогичным образом сбрасывается лишь 85%) тепла, а 15% через дымовую трубу поступает в атмосферу. Предположим, что тепло, поступающее в атмосферу, быстро рассеивается в ней и не приводит к неблагоприятным последствиям для окружающей среды. Следовательно, можно считать, что современные АС с реакторами на тепловых нейтронах сбрасывают в водные бассейны при прямоточном охлаждении в 1,5 раза больше тепловой энергии, чем ТЭС. Ситуация нивелируется, если используются другие системы охлаждения, например, градирни.

Проблема теплового загрязнения водной среды приобретает важное значение в атомной энергетике. Небольшой поток топлива позволяет строить на одной площадке большое количество реакторных блоков, значительно увеличивая мощность АС. Это может привести к существенному росту локального теплового сброса. Однако он не грозит неблагоприятными глобальными последствиями, и на местном уровне может быть уменьшен либо ограничениями мощности блоков, либо созданием искусственного водоема-охладителя, либо установкой градирен.

Отчуждение земель. Мировая атомная энергетика по размерам отчуждаемых земельных площадей на единицу производимой энергии занимает преимущественное положение среди всех других источников электроэнергии. По сравнению с топливным циклом на угле удельные потребности в отчуждаемой земле в ядерно-топливном цикле почти в 4 раза ниже. Масштабы

ежегодного и суммарного нарушения земель в России подтверждают общемировые тенденции. При практически одинаковом вкладе в производство электроэнергии на угольных ТЭС и АС площадь нарушенных земель отличается почти в 20 раз в пользу атомной энергетики. Заметим, что земли, отчужденные по причине высоких уровней радиоактивного загрязнения, нельзя отнести к категории земельного фонда «на уровне экологического кризиса». Они не только не утратили своих природных свойств (т.е. не деградировали как почвенные биоценозы), но даже повысили почвенный статус за счет снятия антропогенной нагрузки.

Выбросы химических загрязняющих веществ в атмосферу. Неизбежные выбросы химических ЗВ в атмосферу при сжигании органического топлива, и практически отсутствие таковых в ядерно-топливном цикле - яркое свидетельство экологичности атомной энергетики. Поэтому замена органических энергоносителей на ядерные может стать одним из способов решения ряда проблем человечества, например, глобального потепления, истощения озонового слоя, а также снять локальные проблемы загрязнения крупных городов и способствовать общему оздоровлению экологической обстановки.

Атомная энергетика России при всей малости ее вклада в общее энергопроизводство обеспечивает сокращение выбросов в атмосферу СОг - на 111,1 млн. т.; S02 - на 2,4 млн. т.; NOx - на 1,2 млн. т.; золы - на 24,6 млн. т. В то же время при сжигании органических энергоносителей выбрасывается значительно больше естественных радионуклидов, чем при работе АС. Измерения воздушного пространства над ТЭС, работающими на угле, сланце и газе по всей территории России и Украины показали, что радиоактивность воздушного столба ТЭС на угле в 5 раз превышает радиоактивность над АС.

По данным сравнительных исследований уровни дозовых нагрузок населения России, проживающего вблизи АС, не превышают 0,25 мкЗв (по НРБ-99 допустимо 1 мЗв за год). Канцерогенный риск для этой группы населения не

о

превышает 10" . Активность же радионуклидных выбросов крупных электростанций, работающих на угле, составляет от 8 до 20 Кюри в сутки, т.е. превышают уровни, создаваемые АС при их нормальной эксплуатации.

Источниками радиоактивного загрязнения территорий и поверхностных вод естественными радионуклидами являются также отвалы горных пород на горнодобывающих и перерабатывающих предприятиях. Причем радиоэкологическую опасность представляют не только предприятия по добыче и переработке расщепляющихся материалов, но и предприятия добычи неурановых руд и органических энергоносителей [3].

Загрязнение окружающей среды при транспортировке топлива. Важное место среди причин воздействия топливно-энергетического комплекса на окружающую среду занимает загрязнение окружающей среды при доставке топлива от места добычи до потребителя. Перевозка угля занимает более 20% всех железнодорожных перевозок, при этом неизбежно загрязнение прилегающих к железнодорожному полотну территорий пылевыми выбросами из вагонов. Протяженные нефте- и газопроводы приводят к загрязнению среды за счет утечек нефти и газа. Несопоставимые по масштабам и абсолютно экологически чистые перевозки ядерного топлива не вызывают никаких неблагоприятных воздействий на окружающую среду.

Сохранение природных ресурсов. Высокая удельная энергоемкость ядерного топлива значительно снижает расходы на его перевозки и перевозки возникающих отходов. Специфика реакции деления не требует кислорода. Использование ядерного топлива сберегает ограниченные запасы органического топлива. Все это ведет к сохранению природных богатств.

Безопасность персонала предприятий. Важный показатель социальных преимуществ атомной энергетики - это риск для персонала предприятий. Среднемировые данные по риску профессиональной смертности показывают, что в атомной энергетике он составляет менее 1 смерти/ГВт-ч, в то время как для энергетики на угле - около 20 смертей/ГВт-ч, на нефти - около 5 смертей/ГВт-ч и на газе - 1 смерть/ГВт-ч. Суммарные потери продолжительности жизни оцениваются для энергетики на органическом топливе в 150 лет/ТВт-ч (уголь), 60 лет/ТВт-ч (нефть), 40 лет/ТВт-ч (газ). Для атомной энергетики этот показатель равен 25 лет/ТВт-ч. По данным Российской статистики, атомная энергетика относится к одной из самых безопасных отраслей промышленности. На предприятиях Росатома травматизм в 2-3 раза ниже, чем в среднем по России, в 2 раза ниже, чем в целом по промышленности, в 6 раз ниже, чем в энергетике на органическом топливе.

Подводя итог проведенному сравнению можно сказать, что по экологическим параметрам атомная энергетика превосходит традиционные отрасли, работающие на органическом топливе. Тем не менее, учитывая крайне негативные последствия воздействия объектов атомной энергетики на состояние окружающей среды, представляется целесообразным получение достоверной информации об истинных масштабах этого воздействия, в том числе по результатам проведения различных мероприятий, направленных на его уменьшение. Только в этом случае возможен рост доверия населения к атомной энергетике и ее социальная «реабилитация». В связи с этим актуальным яв-

ляется создание специализированных систем сбора и обработки информации, называемых системами мониторинга и реализующих специальные программы наблюдений за состоянием окружающей среды. Созданию основных элементов такой системы и посвящена настоящая работа, в которой поставлены и решаются следующие задачи:

1. Разработка концепции экологического мониторинга состояния окружающей среды в районах расположения АС и программы его проведения.

2. Обоснование системы отбора проб компонентов природной среды при мониторинге.

3. Обоснование математического обеспечения для оценки и прогнозирования влияния АС на состояние окружающей среды.

4. Практическая реализация мониторинга в районе расположения действующей АС.

2. РАЗРАБОТКА КОНЦЕПЦИИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В РАЙОНАХ РАСПОЛОЖЕНИЯ АС

Под концепцией (от лат. сопсерйо - понимание, система) экологического мониторинга будем понимать наиболее значимые конструктивные принципы, реализация которых в виде различных видов деятельности позволит получать результаты, раскрывающие содержательную сущность тех или иных явлений, определяющих состояние окружающей среды в районах расположения АС.

Основные виды воздействия АС на окружающую среду связаны с поступлением загрязняющих веществ (ЗВ) в водные объекты, почву и снежный покров. Загрязнение атмосферного воздуха является незначительным и связано в основном с деятельностью вспомогательных производств (котельные, механические участки, транспортные подразделения и др.). С учетом этого обстоятельства в структуре экологического мониторинга АС основными направлениями являются:

- мониторинг различных типов водных объектов, включая водные объекты, используемые в технологических процессах АС (водоприемники организованного сброса с очистных сооружений и водоемы-охладители, которые, как правило, входят в состав промышленной зоны АС), водные объекты, расположенные в зоне наблюдений (ЗН), на которые оказывает влияние деятельность АС, подземные воды;

- мониторинг почвенного и снежного покрова, донных отложений;

- мониторинг на объектах размещения отходов.

Для оценки теплового воздействия АС на поверхностные воды в водоемах-охладителях проводится проверка соблюдения требований по предельно допустимому подогреву воды в соответствии с критериями теплового воздействия [11]. Мониторинг воздушной среды является дополнительным и выполняется при необходимости на границе санитарно-защитной зоны или путем организации маршрутных наблюдений в ЗН.

2Л. Организация мониторинга

Основной целью экологического мониторинга является оперативное получение информации о взаимодействии АС с окружающей средой, необходимой для принятия эффективных управляющих решений, направленных на

обеспечение ее экологически безопасной эксплуатации [12-15]. Достижение этой цели возможно только в направлении создания системы экологического мониторинга [16-18], структура которой должна включать в себя две основные подсистемы (рис.2.1):

1. Информационно-измерительная сеть, которая предназначена для выполнения широкого комплекса работ по наблюдению и измерению состояния природных сред в различных точках ЗН АС. В ее состав входят автоматические и обслуживаемые, стационарные, передвижные и дистанционные технические средства измерений и наблюдений за состоянием и качеством основных природных сред: почв, вод (особенно подземных) и атмосферного воздуха.

2. Экспертно-аналитическая система, которая обеспечивает решение комплекса задач, связанных с экологическим сопровождением процесса функционирования АС:

- получение, обработка и передача данных от лабораторного комплекса системы мониторинга, их хранение и архивация;

- сбор и обработка метеопараметров (для управления работой информационно-измерительной сети);

- анализ, оценка и прогноз обстановки на основе данных наблюдений;

- формирование баз данных и отчетов различного уровня по установленным формам, отображения информации на картах-схемах и представление информации пользователям системы.

I

Рис.2.1. Блок-схема системы экологического мониторинга

Основное требование к мониторингу - получение достоверной информации при поведении наблюдений (измерений, анализов) предусматривает выполнение следующих условий [19]:

- наличие представительной системы пробоотбора;

- регулярность и комплексность наблюдений (согласованность сроков отбора и анализа проб);

- проведение статистического анализа данных мониторинга для отображения распределения ЗВ в компонентах природной среды и составления прогноза.

Периодичность отбора проб должна быть основана на:

- изменчивости концентраций ЗВ в природных средах, а также других переменных величинах, наблюдение за которыми ведется в рамках программ мониторинга;

- статистических и точностных параметрах, необходимых для достижения конкретных целей (выявления тенденций, оценки нагрузки, тестирования на соответствие и т.д.).

Кроме этих общих требований при определении периодичности отбора проб следует учитывать природные циклы (ежедневные, сезонные и др.).

Периодичность определяется на основании результатов обработки данных наблюдений о состоянии окружающей среды. Минимально необходимый период, с которым должен производиться отбор проб, связан с принятым в статобработке понятием корреляции (взаимосвязи) полученных результатов. Для конкретного объекта этот показатель определяется на основании проведенных наблюдений и впоследствии является основой для установления минимальной периодичности проведения отбора проб и анализов.

При отсутствии превышений установленных нормативов (стабильном функционировании технологических подразделений АС) периодичность проведения замеров увеличивается (например, до 1 раз/мес. или 1 раз/кв.) или устанавливается исходя из требований нормативных документов.

Методы измерений, применяемые в программах мониторинга, должны быть аттестованы, описаны и стандартизованы. Требуемая чувствительность, надежность и точность аналитических методов зависит от соответствующих допусков, установленных для использования информации. Разработка и использование более эффективных, например, по пределам обнаружения или точности, методов должны инициироваться лишь в случае невозможности соблюдения установленных пределов при условии получения положительного эффекта от затраченных на разработку средств.

Одним из фундаментальных вопросов организации мониторинга является вопрос выбора критериев оценки качества компонентов природной среды - пределов, при которых качественные показатели «чистоты» атмосферного воздуха, почвенного покрова, водных объектов и др. можно считать приемлемыми. Этот вопрос, хотя и напрямую не связан с технологией ведения мониторинга, в экологическом плане является важным. Санитарно-гигиенические критерии, такие как ПДК, ОБУВ, ОДК, применимы преимущественно на территории АС для оценки ее влияния на организм человека. Применение же их для оценки состояния природной среды не является вполне правомерным. Однако специальные критерии для большинства компонентов природной среды, за исключением водных объектов (здесь имеется показатель ПДК для водоемов рыбохозяйственного назначения) практически отсутствуют [20]. Во всех известных реально функционирующих системах мониторинга природной среды используются санитарно-гигиенические критерии или фоновые значения концентраций исследуемых веществ. Применение последних при правильной организации этих наблюдений представляется более оправданными. По этим причинам при организации мониторинга компонентов природной среды в ЗН АС обязательным является проведение регулярных фоновых наблюдений на специальным образом выбранных площадках и сравнение измеряемых концентраций ЗВ с фоновыми значениями.

В соответствии с изложенным организация мониторинга включает (рис.2.2):

- использование результатов начального (стартового) обследования в качестве основы для оценки влияния АС на окружающую среду в течение всего времени функционирования системы мониторинга;

- формирование задания на проведение мониторинга в ЗН АС, согласованное (при необходимости) с планом-графиком мониторинга на территории АС;

- выдачу по результатам обработки данных анализов систематизированной информации руководству АС, а также ее представление в уполномоченные органы государственной власти, органы исполнительной власти субъектов РФ и в общественные организации.

Представленный подход к организации мониторинга позволяет наблюдать за изменяющейся абиотической составляющей биосферы, но не позволяет в полной мере оценить ответные реакции природных экосистем на это изменение, особенно если они соизмеримы с уровнями колебаний естественного фона, лежащими на 5-7 порядков ниже уровней ПДК. Действующая система радиационного мониторинга позволяет фиксировать эти изменения и нуждается в совершенствовании только как инструмент аварийного реагирования. Чувствительность же применяемых методов определения содержания ряда химических ЗВ в компонентах природной среды находится на уровне их ПДК (рис.2.3).

Кроме этого, попадая в окружающую среду даже в разрешенных количествах, загрязняющие вещества постепенно накапливаются в различных ее компонентах, что приводит к нарушению экологического равновесия в различных экосистемах и снижению их адаптационных возможностей.

Разработка и корректировка программы ведения мониторинга

Проведение фоновых исследований

Статистическая обработка результатов

Результаты обработай: значения фоновых показателей

Формирование задания на проведение пробоотбора

Отбор проб. Проведение анализа

Математическая обработка данных пробоанализа

карты, графики, диаграммы, выводы, прогноз

Рнс.2.2. Концепция организации мониторинга

пдк Химические примеси Радиоактивные вещества

100 Единичный случаи

ю Реально наблюдаются

1 Порог чувствительности Не наблюдались в

большинства методик последние годы

од Регистрируются в зоне наблюдения ПО «Маяк»

0,01 ■ ■ ■ ■ ■ я 10 8 В большинстве случаев не фиксируются и не обсу жда ются Фиксируются и обсуждаются

Рис.2.3. Уровни мониторинга загрязнения атмосферного воздуха

В связи с этим при организации экологического мониторинга окружающей среды в районах расположения АС целесообразным является использование методов. позволяющих оценивать состояние биотической составляющей биосферы (природных экосистем), - биотестирование и биоиндикацию. Методами биоиндикации фиксируются скорости происходящих изменений, вскрываются тенденции, указываются пути и места скоплений в экосистемах различного рода загрязнений; методами биотестирования - возможные пути их воздействия на человека, а также степень вредности любых ЗВ для природной среды и человека [21 -23].

Биологические методы предполагают ведение наблюдений как за биотопами, гак и за биоценозами, как составными частями любой экосистемы. Важным свойством анализа элементов биоценоза является интегральность: охват большой массы воздействия при одном или нескольких постановочных опытах. В развитых странах переход от большого числа индивидуальных химических показателей к интегральным биологическим произошел еще в семидесятые годы XX века. Биологические методы являются наиболее показательными и чувствительными, поэтому разработка и расширенное применение биологических методов является одной из приоритетных задач развития экологического мониторинга.

Завершая рассмотрение вопросов, связанных с обоснованием основных аспектов организации мониторинга, необходимо отметить, что в России его концепция переживает период становления. Методологическая база явно неразвита и недостаточна - последние разработки в этой области относятся к середине 70-х годов XX века. Часто термин «мониторинг» используется применительно к различным достаточно сложным и апттаратурно насыщенным контрольным системам, в которых практически отсутствуют управляющие параметры, характерные для мониторинга. Это резко снижает потенциально высокую эффективность системы экологического мониторинга, прогностический характер которой предполагает наличие специальных методов получения и обработки данных. По существу мониторинг - высокотехнологичная, в современной терминологии - интеллектуальная система, допускающая оптимизацию и позволяющая при минимуме привлекаемых средств производить максимально полную и достоверную информацию о состоянии окружающей среды. Переход от экологического контроля к экологическому мониторингу' предполагает формирование другого уровня культуры проведения исследований и приводит к необходимости постоянно развивать и совершенствовать структуру и методологическую базу мониторинга. Решающую роль в этом процессе играет развитие современной концепции мониторинга, интеграция различных видов мониторинга. Основное требование к проектируемым системам мониторинга состоит в обеспечении требуемой достоверности контроля (вероятности обнаружения) ЗВ в зонах техногенного влияния объектов, выявления объек-

тивной (выраженной в количественных показателях) оценки состояния окружающей среды. Это соответствует современной тенденции развития мониторинга- от пассивной системы наблюдений за состоянием объекта (окружающей среды) к его модельному исследованию, сочетающему систему наблюдений (измерений, анализов) с прогностической моделью взаимодействия объект - окружающая среда.

В целом, создание и практическая реализация концепции экологического мониторинга представляет собой крупную научную и практическую проблему, перспектива развития которой обусловлена переходом к управлению качеством работы сложных промышленных объектов. Именно к такому типу объектов относятся АС. В силу необходимости решения этой проблемы актуальной задачей является получение максимально полной информации о воздействии АС на окружающую среду. Эта особенность проблемы не позволяет ограничиться только экоаналитическими исследованиями и обусловливает использование комплексного подхода, основанного на сочетании химико-аналитических и биологических методов исследования состояния окружающей среды. Такая постановка задачи предоставляет уникальную возможность не только сформулировать принципиальные моменты концепции экологического мониторинга, но и обеспечить их практическую апробацию.

2.2. Программа мониторинга

Основные требования к мониторингу формулируются программе его проведения, формирование которой охватывает различные аспекты научно-практической деятельности, связанные с разработкой информационно-измерительной сети (сети пробоотбора), планированием пробоотбора, отбором проб компонентов природной среды (атмосферного воздуха, воды, почв и донных отложений) и их последующим лабораторным анализом по обоснованному перечню ЗВ, обработкой результатов пробоанализа: идентификацией информационной модели объекта и оценкой его состояния.

Программа устанавливает следующий состав документов, необходимых для ведения мониторинга [23]:

- ранжированные по объектам мониторинга приоритетные перечни анализируемых ЗВ:

- ситуационную карту-схему района расположения АС с пунктами отбора проб в компонентах природной среды;

- планы-графики мониторинга компонентов природной среды (поверхностных и подземных вод, дойных отложений (иловых осадков), почвенного и снежного покрова, атмосферного воздуха);

-формы представления информации по результатам мониторинга;

- перечень методик выполнения измерений санитарно-гигиенических и природоохранных нормативов;

- перечень требований к пробоотбору и проведению аналитического контроля компонентов природной среды.

Алгоритм реализации программы (т.е. собственно ведение мониторинга) включает (рис.2.4):

- определение совокупности точек пробоотбора, обеспечивающих достоверную оценку распределения ЗВ при их попадании в окружающую среду;

- статистическую обработку данных (замеров концентраций ЗВ в компонентах природной среды и результатов биологических исследований) и отображение на ситуационных картах-схемах результатов наблюдений, составление прогноза воздействия АС на окружающую среду;

- корректировку системы пробоотбора по результатам проведенных наблюдений;

- выдачу систематизированной информации для принятия управленческих решений, направленных на обеспечение экологически безопасного функционирования АС.

В соответствии с положениями п.2.1 при проведении экологического мониторинга используются следующие критерии оценки качества окружающей среды:

- при оценке уровня загрязнения каждого компонента природной среды -фоновое загрязнение; сравнение полученных данных с фоновыми показателями является обязательным и входит в программы мониторинга и в состав установленных табличных форм представления результатов;

- критериями контроля уровня загрязнения воздушной среды являются фоновые значения и санитарно-гигиенические нормативы качества атмосферного воздуха (ПДКм.р., ОБУВ);

критериями контроля уровня загрязнения поверхностных вод являются санитарно-гигиенические нормативы химических веществ в воде водоемов ры-бохозяйственного назначения;

- критериями контроля уровня загрязнения почв являются фоновые значения концентраций ЗВ и санитарно-гигиенические нормативы качества почв;

- ввиду отсутствия ПДК ЗВ в донных отложениях для оценки их состояния полученные результаты сравниваются с фоновыми;

- ввиду отсутствия ПДК ЗВ в снежном покрове для оценки его состояния полученные результаты сравниваются с фоновыми.

Выдача задания на проведение мониторинга

Корректировка системы пробоотбора

Коррекшровка параметров расчетной модели

Подготовка исходных данных но результатам обработки метеопараметров

Определение области (территории) проведении

мониторинга в ЗН, выбор совокупности точек пробоотбора

Проведение сеанса пробоотбора и анализов компонентов природной среды

Обработка данных замеров, отображение результатов на картах-схемах

Данные мониторинга для принятия управленческих решений (карты, графики, прогноз)

Рис.2.4. Алгоритм проведения мониторинга

Анализ отобранных проб проводится по аттестованным методикам биологическими методами и методами количественного химического анализа.

На первом этапе анализа проводится биотестирование, т.к. этот метод позволяет провести экспресс-оценку состояния природной среды и выявить наиболее загрязненные участки территории. На участках, где методами биотестирования выявлены какие-либо отклонения, и исследуемая среда характеризуется как токсичная, аналитическим путем устанавливаются причины этого явления.

Методы биотестирования значительно дешевле и чувствительнее химических методов анализа; с их помощью можно оценить синергическое действие токсикантов и биологические эффекты сверхмалых концентраций. Это принципиально важно при развитии экологического мониторинга АС. Другой важный аспект заключается в возможности прямой проверки токсичности компонентов природной среды для биообъектов при проведении исследований в ЗН.

Комплекс предусмотренных программой биологических исследований включает следующие направления (рис.2.5):

1. Оценка токсичности:

- методами биотестирования, позволяющими изучать токсичность природных сред на нескольких гест-объектах, относящихся к разным систематическим группам (микроорганизмы, низшие растения, беспозвоночные животные);

- методами определения генотоксичности. Известно, что генетические последствия воздействия химических ЗВ, как правило, могут проявиться не сразу, а лишь спустя несколько поколений. Поэтому генетические биотесты дают возможность оценить отдаленные последствия действия ЗВ, и их применение является обязательным в процессе экологического мониторинга. Система для оценки генотоксичности должна быть в идеальном варианте многокомпонентной и оценивать генные, хромосомные и геномные классы мутаций [24, 251.

2. Биоиндикация с целью качественной и количественной оценки (определения степени загрязнения) антропогенного и естественного влияния на окружающую среду, отмечая при этом различного рода отклонения от нормы. Методы биоиндикации применяются на свободно живущих в зоне проведения мониторинга животных и растениях. В качестве контроля используют данные фонового обследования. Использование биоиндикаторов, а именно их физиологических индикационных признаков, позволяет определить изменения в экосистемах на очень ранних с тадиях. Многие явления, крайне сложно идентифицируемые по стандартным методикам количественного химического анализа, возможно обнаружить методами биоиндикации как эффект нарастания (или распространения) загрязнения окружающей среды [26, 27].

3. Оценка гематологических, биохимических и иммунологических показателей отдельных представительных видов мелких грызунов.

Методы биотестирования

\

Методы биоиндикации

I

1. Определение токсичности воздуха по интенсивности биолюминесценции бактерий.

2. Определение токсичности воды и водных вытяжек из почв, осадков сточных вод, отходов по смертности и изменению плодовитости дафний.

3. Определение токсичности воды и водных вытяжек из почв, иловых осадков, отходов по смертности и изменению плодовитости цериодафний.

4. Определение токсичности почвы и донных отложений по хемотаксической реакции инфузорий.

5. Определение токсичности вод и водных вытяжек из почв, иловых осадков и отходов по изменению уровня флюоресценции хлорофилла и численности клеток водорослей.

6. Определение токсичности воды и водных вытяжек из почв, иловых осадков и отходов по изменению интенсивности бактериальной биолюминесценции тест-системой «ЭКОЛЮМ». Генетические методы

7. Оценка мутагенного эффекта природной воды и водных вытяжек из почв, иловых осадков, отходов с использованием микроядры-шкового теста.

8. Оценка мутагенного эффекта природной воды и водных вытяжек из почв, иловых осадков, отходов по изменению уровня хромосомных аберраций в апикальной меристеме проростков семян растений.

Методы и объекты биологического мониторинга

1. Оценка качества среды по состоянию живых существ (оценка стабильности развития живых организмов по уровню асимметрии морфологических структур).

2.Определение состояния окружающей среды по комплексу признаков у хвойных.

3. Определение доли абортивных пыльцевых зерен.

4. Оценка чистоты воздуха по лишайникам.

5. Оценка токсичности почв методом биоиндикации по соотношению микромицетов с окрашенным и бесцветным мицелием.

6. Определение качества поверхностных вод по гидробиологическим показателям.

Исследования состояния животного и растительного мира

I

1. Оценка биоразнообразия фитоценозов.

2. Определение категорий жизненного состояния деревьев, подроста, кустарников, травянистых растений.

3. Определение активности перекисного окисления липидов у высших растений.

4. Определение содержания пигментов у высших растений.

5. Оценка функционального состояния организма животных гематологическими, биохимическими и иммунологическими методами.

Рис.2.5. Основные направления биологических исследований

Необходимо, однако, отметить, что ни один из взятых отдельно методов биотестирования и биоиндикации не позволяет сделать достаточно обоснованное заключение о токсичности природной среды. В связи с этим возникает необходимость использования нескольких биологических объектов и методов, т.е. систем тестирования. Такие системы включают ряд представителей различных систематических групп организмов, что позволяет дать более точную качественную и количественную оценку токсичности воды, почвы и воздуха. Фактически это наиболее перспективная и технически просто реализуемая технология мониторинга, позволяющая эффективно анализировать качество окружающей среды в районах расположения АС.

В ряде случаев, например, при проведении пуско-наладочных работ или наличии сложной экологической обстановки в ЗН, связанной, как правило, с функционированием различных промышленных объектов и ряде других ситуаций, требуется проведение постоянной оценки состояния окружающей среды. В этом случае программой предусматривается проведение в 311 АС регулярного мониторинга компонентов природной среды, основное отличие которого состоит в постоянном отслеживании состояния среды на основе модельного (расчетного) определения оптимальной совокупности точек отбора проб для каждого сеанса пробоотбора. Данный способ организации мониторинга состоит в обработке за определенный период (как правило, за неделю или за месяц) статистики метеопараметров и определении совокупности точек пробоотбора. в которой наиболее вероятно присутствие ЗВ. Мри такой организации мониторинга отбор проб осуществляется в ограниченной совокупности -точек установленной в ЗН системы пробоотбора (в 14-километровой ЗН общее количество точек системы пробоотбора доходит до 150-170). Выбранная же совокупность точек может составлять ориентировочно 20-25 (для ежемесячного пробоотбора), ч то резко снижает нагрузку на анали тические лаборатории.

Программа ведения экологического мониторинга в районах расположения АС, разработанная в соответствии с изложенными в данном параграфе положениями, представлена в Приложении 1.

2.3. Система пробоотбора

Важнейшим этапом разработки успешной, рациональной и экономически эффективной программы мониторинга является четкое определение и конкретизация его информационных потребностей, которые напрямую определяют критерии для конструирования основных элементов системы мониторинга, прежде всего информационно-измерительной сети (системы пробоотбора).

Основными техническими параметрами, характеризующими эффективность любой сети, являются число точек отбора проб и их расположение в ЗН АС. Очевидно, что чем больше число п точек, тем выше результативность мониторинга. С другой стороны, с ростом числа точек увеличивается стоимость эксплуатации сети, поэтому п нельзя увеличивать безгранично. В вязи с этим задачу определения числа точек пробоотбора целесообразно формулировать как задачу обеспечения репрезентативности данных мониторинга, полученных по дискретным измерениям в п точках зоны наблюдений АС площадью 50- Если 5- площадь, перекрытая п точками, то репрезентативность можно характеризовать как Я = ЗД,. Тогда приращение этой площади будет пропорционально приращению числа точек с(п, площади мониторинга в одной точке 5",,, и нормированному числу вакантных событий 1 - Я [28]:

Переход от ¿/5 к с/Я и использование начальных условий Я = 0 при п = 0, дает

Данная формула может быть использована для расчета общего числа (/?) точек информационно-измерительной сети.

Обязательным условием при проектировании системы пробоотбора является совмещение принципа репрезентативности с требованиями достоверности результатов оценки влияния АС на окружающую среду с точки зрения получения общей картины о ее состоянии. Это означает, что [29]:

- в системе должны быть представлены сложившиеся в данной местности наземные и/или водные экосистемы;

- точки пробоотбора должны обеспечивать проведение отбора проб в различных компонентах природной среды. Например, точки, в которых производится отбор проб почвенного покрова, должны быть доступны для отбора проб снежного покрова, в точках отбора проб природной воды в открытых водоемах должен быть обеспечен отбор проб донных отложений;

- место расположения каждой точки должно являться типичным для возможно более широкой области проведения мониторинга;

- точки должны отражать распределение 313 в компонентах природной среды, сложившееся в результате процессов как естественного переноса, так и переноса, возникшего в результате ведения хозяйственной деятельности;

- расположение точек должно учитывать объективно существующие различия в условиях появления ЗВ в компонентах природной среды.

^=(1 - Я)у^с/п .

(2.1)

9

Я = 1 - ехр - ^ /? .

(2.2)

Наилучшим образом всем этим аспектам удовлетворяет радиально-аксиальная (или секторно-сегментная) схема расположения точек в полярной системе координат с постоянными шагами как по угловой, так и по радиальной координате (рис.2.6). Это связано с тем, что, во-первых, постоянство шагов является непременным условием применения большинства алгоритмов обработки данных (алгоритмов интерполяции), во-вторых, результаты моделирования рассеивания с помощью существующих нормативных документов [30, 31] в общем случае (т.е. когда не указано его преобладающее направление) представляют собой практически концентрические окружности различного (в зависимости от отображаемого им уровня концентрации) радиуса и используются для решения задач обоснования размеров как санитарно-защитных зон, так и зон влияния объектов, в-третьих, подобное расположение точек обеспечивает возможность реализации гибкой схемы отбора проб (в том числе на основе программной трансформации при необходимости в схему с прямоугольным расположением точек), т.е. управления мониторингом.

Рис.2.6. Рекомендуемая система пробоотбора

На основании изложенного при проектировании системы пробоотбора необходимо учитывать следующий важный принцип: плотность точек принимается максимальной в ближней к АС зоне, т.е. в области наиболее вероятного загрязнения (образующегося, например, за счет выпадений из атмосферного воздуха) и уменьшается пропорционально удалению от него в функции падения уровня концентрации ЗВ в струе:

где av(R) - дисперсионный коэффициент рассеяния, характеризующий расширение струи выброса в латеральном направлении (т.е. перпендикулярном направлению движения струи) в зависимости от класса атмосферной устойчивости по Пасквиллу-Гиффорду [32]: А (предельно неустойчивая), В (неустойчивая), С (слабо неустойчивая), D (нейтральная).

Количество точек пх на ближнем (Reu) к АС радиусе (описывающем ее техническую территорию) определяется по результатам вычисления показателя [33], называемого коэффициентом информационной целостности (р{т - /'):

•ч , (n-i)x Login-i) . . . _ ..

<p(n-i) = \-±-^->-, i = 0,1 (2.4)

Log{ 2)

Соотношение

(2.4) показывает, какая часть производимой информации (и, соответственно, количество точек пробоотбора) с позиций повышения достоверности мониторинга является излишней, если учесть ее вероятностные характеристики. При этом важным является то, что совокупность точек, обладающая максимальной информационной целостностью (рис.2.7), повышает вероятность получения достоверной информации, поскольку уменьшает степень ее неопределенности (энтропию).

75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5

Количество точек на радиусе

Рис.2.7. Пример определения количества точек на ближнем к АС радиусе для класса атмосферной устойчивости С

Для определения оптимального количества точек пробоотбора в полученном массиве (р{п - /') ищется максимальное значение; соответствующая ему разность (/7 - /') определит количество точек на ближнем к АС радиусе (табл.2.1).

Таблица 2.1

Количество точек на внутреннем радиусе системы пробоотбора

Класс атмосферной устойчивости А В С D

Общее число точек пробоотбора (не менее) 15 20 28 42

Количество точек, располагаемых на внешнем радиусе (Я(!), равном радиусу ЗН, принимается равным не менее восьми, что совпадает с числом направлений общепринятой розы ветров.

Для распределения остальных точек системы реализуется следующая процедура:

- рассчитываются значения аупи и С{ау,вн) для ближнего радиуса системы пробоотбора;

- вычисляется нормирующий коэффициент

= (2-5)

С (сггвн)

- задается начальное значение числа Ырм радиусов системы (равное 4) и вычисляется шаг между ними:

Я -II

Аф,>(д; ; (2.6)

-для каждого радиуса Л, (кроме внешнего и внутреннего) рассчитываются значения стг Л, и С(<7,,/?,);

- по выражению

пп = К,хС(с7УК) (2.7)

рассчитывается (с округлением до ближайшего целого) число точек пробоотбора на каждом промежуточном радиусе;

- подсчитываете« общее число точек г\у на всех радиусах;

- если пу меньше п, то число радиусов увеличивается на единицу и вычисления повторяются;

- если больше или равно п, то вычисления завершаются; полученное распределение точек и есть система пробоотбора для ведения экологического мониторинга АС (рис.2.8).

Расстояние (радиус) от АС Рис.2.8. Пример расчета распределения точек системы пробоотбора

Спроектированная сеть имеет регулярный характер, т.е. точки расположены в узлах сетки с постоянным шагом. На практике, однако, принцип регулярности трудно выполним, так как расположение точек зависит от наличия дорог, населенных пунктов и других особенностей конкретной местности. Кроме этого в зоне проведения мониторинга могут существовать области, в которых получение информации о состоянии окружающей среды является крайне желательным (а иногда - обязательным). Это связано с тем, что в одних случаях в этих областях под действием присутствующих ЗВ могут происходить интенсивные изменения состояния среды (их необходимо отслеживать с наибольшей эффективностью), а в других случаях появление ЗВ в этих областях вообще недопустимо (о чем необходимо иметь достоверную информацию). Такие области с различных позиций отражают специфику территории, на которой будет проводиться мониторинг (т.е. ее геологические, климатические, ландшафтно-географические, биологические, гидрологические, хозяйственные и другие особенности). Поэтому при актуализации сформированной системы пробоотбора необходимо стремиться к тому, чтобы ее точки по возможности попадали в эти области. Если же при проектировании исходной

системы точки отбора проб в эти области не попадают, то в этом случае целесообразно скорректировать ее, расположив необходимое количество дополнительных точек в этих областях.

Таким образом, на местности сеть обычно выглядит так, как если бы точки располагались случайным образом. В связи подход к проектированию сети с использованием формул (2.2) - (2.7) необходимо дополнить процедурой учета отклонений при расположении точек и, как следствие, ошибок в определении истинной картины распределения ЗВ в ЗН АС (на уровне средних значений концентраций), которые с математических позиций характеризует дисперсия. Для этого разобьем гетерогенную (т.е. разнородную) зону проведения мониторинга на гомогенные (т.е. однородные) области числом / и площадью 5*1, Бг, ..., соответственно. Области не перекрываются, так что соблюдается условие

Положим, что пробы для определения количества присутствующих в каждой области ЗВ берутся независимо. Пусть и, - число точек пробоотбора в /-й области, умноженное на площадь, на которую можно распространить результаты анализа проб, отобранных в ее центре (одной точке); будем называть его приведенным числом точек в /-й области, где / = 1,2, ..., / (т.е. точка имеет единичную площадь).

Истинную картину распределения ЗВ Р/ в г'-й области получим, если всю ее покрыть точками. Тогда истинное среднее

где Р/, - содержание ЗВ ву'-ой точке г'-й области.

На практике точками покрывается не вся площадь, поэтому имеем оценочное значение

^ + £2+ ... =

(2.8)

7 = 1

(2.9)

Трл

(2.10)

Истинная дисперсия Р* составит при этом величину

*2 _ 7=1

(2.11)

а ее оценка

П! / ч

---• (2-12)

Для всей зоны проведения мониторинга, состоящей из / областей, средняя величина загрязнения находится по формуле

/>•=-!=!—. (2.13)

Определить дисперсию этой величины можно, воспользовавшись формулой для случая системы гомогенных статистических совокупностей, образующих новую гетерогенную совокупность, следующего вида [34]:

(2-14)

м п,

Оценка этой дисперсии находится заменой в (2.14) сг/ на сгг. Если общее число точек п фиксировано, то можно воспользоваться методом множителей Лагранжа и найти их оптимальное число щ в каждой области такое, чтобы дисперсия ст*2 была минимальна. Таким образом, требуется обеспечить минимум («условный») функции (2.14) в области щ + п2+ ... И/ = п (добавочное условие). Согласно [35], щ и лагранжевый множитель Я выбираются так, чтобы обеспечить минимум функции (2.14):

сг*2 + я{пх +пг + ... + П, -п) =

Заключение диссертации по теме «Экология (по отраслям)», Рязанов, Станислав Викторович

4.7. Выводы

Материалы, полученные в процессе практической реализации работы, позволяют сформулировать следующие принципиальные выводы.

1. Существующая в филиале ФГУП концерн «Росэнергоатом» «Балаков-ская атомная станция» система обеспечения ее устойчивого функционирования способна обеспечить и выполнение необходимых условий по охране окружающей среды, поскольку значимые радиационные факторы в пределах установленной для нее зоны наблюдения стабильно отсутствуют.

2. С целью повышения эффективности системы обеспечения экологической безопасности Балаковской АС целесообразным является использование мониторинга для получения в нужном объеме и с требуемой достоверностью информации, необходимой для оценки эффективности мероприятий, направленных на дальнейшее улучшение экологической ситуации как на территории, так и в районе расположения станции с целью корректировки их сроков и содержания.

3. Влияние основных промышленных предприятий выходит за пределы установленных для них границ санитарно-защитных зон, поскольку и результаты моделирования рассеивания химических ЗВ в атмосфере, и данные анализов проб атмосферного воздуха, воды и почвы помимо наличия зон умеренного и умеренно опасного загрязнения природной среды на территориях предприятий подтвердили возможность образования зон повышенных концентраций химических ЗВ в окружающей среде практически любой городской территории. В связи с этим район расположения БалАС правомерно считать биогеохимическим, образованным под воздействием как природных, так и антропогенных факторов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По материалам исследований, выполненных по разработке экологического мониторинга состояния окружающей среды в районах расположения атомных станций, формулируются следующие основные выводы.

1. Одной из важных проблем развития атомной энергетики является проблема сертификации объектов атомной промышленности на соответствие современным экологическим стандартам. Несмотря на то, что при нормальной эксплуатации АС снимают часть нагрузки с окружающей среды (избавляя ее от неизбежных при выработке энергии из ископаемого топлива выбросов двуокиси серы и углерода, окислов азота и пыли), необходимыми являются оценка и прогноз изменений состояния среды, в том числе в интересах проживающего в районах расположения АС населения. Это диктуется настоятельными требованиями со стороны общественных организаций, настаивающих на создании системы контроля за воздействием АС на окружающую среду и здоровье человека, и определяет необходимость разработки и внедрения высокоэффективных систем экологического контроля и мониторинга.

2. Объективные трудности, связанные с решением задачи организации и ведения мониторинга традиционным способом наблюдения за изменяющимися абиотическими составляющими экосистем, находящихся в районе расположения АС, определяют необходимость широкомасштабного использования биологических методов, основанных на моделировании процессов, протекающих в экосистемах, с целью идентификации причин изменений состояния экосистем, если они имеют место. В ряде практических случаев эти подходы становятся единственно возможными, поэтому требуют тщательной проработки вопросов, связанных с созданием математического обеспечения мониторинга, а также технологии его практического использования, поскольку сами по себе биологические исследования не дают ответа на вопрос о причинах изменений состояния экосистем. В связи с этим решать задачу идентификации целесообразно в математической постановке, последовательно сопоставляя результаты биологических исследований с результатами количественного химического анализа и радиоэкологических исследований.

3. Достоверная оценка степени воздействия АС на состояние окружающей среды является принципиально возможной только при условии реализации ради-ально-аксиальной структуры сети отбора проб для проведения их химических, биологических и радиоэкологических исследований. В этом случае появляется возможность реализовать процедуру гибкого реагирования на любые изменения состояния и не только сохранить информационную мощность, но и расширить содержательную сущность регистрируемой в ходе пробоотбора информации.

4. Формирование состояния окружающей среды является сложным процессом, зависящим от различных факторов, многие из которых носят неслучайный характер. В связи с этим осуществить количественную оценку этого процесса параметрическими методами статистической обработки данных, особенно в условиях их ограниченного объема, не представляется возможным. Предложенный алгоритм на основе использования непараметрических статистических методов позволяет решить эту задачу, поскольку их асимптотическая эффективность может быть сколь угодно большой, и они приводят к процедурам проверки гипотез с уровнями значимости, которые могут быть определены при любых распределениях генеральных совокупностей. Это делает процедуру оценки надежной, а получаемые результаты -достоверными.

5. В наземных экосистемах на территории района расположения Бала-ковской АС существуют зоны, в которых могут формироваться области локального загрязнения окружающей среды, поскольку влияние основных предприятий промышленной зоны г. Балаково выходит за пределы установленных для них границ санитарно-защитных зон. В связи с этим более детальное изучение экосистем именно в этих зонах на основе корректировки сети пробоотбора и программы мониторинга с целью повышения его результативности в аспекте идентификации содержательной сущности формирующих данные области процессов (природные, антропогенные или природно-антропогенные) является основным направлением продолжения исследований по данной проблематике.

6. Экосистема водоема-охладителя Балаковской АС испытывает повышенную антропогенную нагрузку, поскольку, попадая в него, токсиканты (включая радионуклиды и укрупненную в результате процесса коагуляции взвесь), нарушают биологическое равновесие, вызывая его изменения. Причем направления этих изменений могут быть различными в зависимости о того, насколько эффективными являются естественные реакции основных компонентов экосистемы водоема-охладителя (высшая водная растительность, гидробионгы, бентос), обеспечивающих биологическую очистку (в том числе дезактивацию) воды и депонирование загрязнителей в донных отложениях и носящих характер естественных обратных связей в экосистеме. До тех пор, пока эти связи будут отрицательными, т.е. будут способны компенсировать действие возмущений, экосистема водоема-охладителя будет оставаться устойчивой, не оказывая значимого влияния на состояние других водных экосистем района расположения Балаковской АС (прежде всего - сопредельных).

7. Существующая в филиале ФГУП концерн «Росэнергоатом» «Балаков-ская атомная станция» система обеспечения ее устойчивого функционирования способна обеспечить и выполнение необходимых условий по охране окружающей среды, поскольку значимые радиационные факторы в пределах установленной зоны наблюдения за АС стабильно отсутствуют. Однако с целью повышения эффективности системы обеспечения экологической безопасности Бала-ковской АС целесообразным является использование мониторинга для получения в нужном объеме и с требуемой достоверностью информации, необходимой для оценки эффективности мероприятий, направленных на дальнейшее улучшение экологической ситуации как на территории, так и в районе расположения станции с целью корректировки их сроков и содержания.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Рязанов, Станислав Викторович, 2012 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бржозовский Б.М. Актуальные проблемы современной экологии. Мониторинг атмосферного воздуха: аналитические материалы / Б.М. Бржозовский, В.В. Мартынов, С.Я. Приказчиков, И.А. Яценко. - Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 1997.-44 с.

2. Бржозовский Б.М. Актуальные проблемы современной экологии. Выбросы вредных веществ в атмосферу и методы их снижения: аналитические материалы / Б.М. Бржозовский, В.В. Мартынов, A.B. Попов. - Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 1999. - 48 с.

3. Бржозовский Б.М. Актуальные проблемы современной экологии. Радиация и радиационная безопасность: аналитические материалы / Б.М. Бржозовский, В.В. Мартынов, С.Г. Смагулов, Р.Г. Акимов. - Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2000. - 48 с.

4. В.В. Наташкин. Актуальные проблемы современной экологии. Радиационный мониторинг: аналитические материалы /В.В. Наташкин, В.В. Мартынов, С.Г. Смагулов, Р.Г. Акимов. - Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2003. - 60 с.

5. Региональный мониторинг качества атмосферного воздуха: материалы конференции. - М., 1995.

6. Проведение экологического эксперимента в европейском масштабе // Bild der Wisserschaft. - 1995. - №1. - S. 11.

7. Китайский испытательный полигон Лобнор: анализ аэросиноптических условий переноса примеси / A.M. Матущенко, А.И. Осадчий, А.Л. Мальцев и др. // Бюллетень центра общественной информации по атомной энергии. - М.: ЦНИИатоминформ, 1993. - №9. - С.44-49.

8. Hruske Ja., Kram P. Hydro chemical monitoring of forested catchments with extremely high aluminum concentrations in runoff: the Luzina catchments. / Ja. Hruske, P. Kram. - Czech Rep.: Hydrochemistry, 1993 Symp. // IAHS Publ. - 1994. -№219,- P.357-368.

9. Ковалиничева T.B. Биомониторинг качества сточных и природных вод в системе водоохранных мероприятий источников водоснабжения г. Москвы / Т.В. Ковалиничева, Е.А. Лапина // Вода: экология и технология: матер, между-нар. конф.-М., 1994.-Т.4.-С.1181-1190.

10. Иваницкая М.В. К вопросу о концепции радиационного мониторинга Росгидромета на территории Челябинской области / М.В. Иваницкая, O.K. Токовой // Экология и промышленность России. - 1998. - №9. - С.42-46.

11. РД 52.26-161-88. Методика расчета предельно-допустимых тепловых сбросов в водоемы-охладители атомных электростанций: методические указания.

- М.: Государственный комитет СССР по гидрометеорологии, 1988. - 22 с.

12. Израэль Ю. А. Экология и контроль состояния природной среды. - Л.: Гидрометеоиздат, 1979. - 376 с.

13. Современные требования к организации производственно-экологического мониторинга // Интернет-сайт «Ноосфера» www.VERNADSKY.ru//Bull__7/7-8.1itm.

14. Что такое экологический мониторинг // Интернет-сайт методического центра «Эколайн» www.ecoline.ru.

15. Петраш А.И. Методология системного рассмотрения мониторинга / А.И. Петраш // Проблемы управления качеством окружающей среды городов: Науч.-практ. конф. -М., 1995. - С.34-35.

16. Бондарик Г.К. Методологические основы оптимизации мониторинга природно-технологических систем / Г.К. Бондарик. - М.:МГУ, 1994. - С.81-84.

17. Пых Ю.А. Об оценке состояния окружающей среды. Подходы к проблеме / Ю.А. Пых, Ю.А. Макина-Пых // Экология. - 1996. - №5. - С.323-329.

18. Колтыпин С.И. Автоматизированные системы экологического мониторинга: интегрированный подход / С.И. Колтыпин, A.A. Петрулевич // Современные технологии автоматизации. - 1997. -№1. - С.28-32.

19. Рязанов C.B. Организация экологического мониторинга состояния окружающей среды в районах расположения атомных станций /C.B. Рязанов // Naukowa my si informacyjnej powieki - 2012: materialy VIII Miçdzynarodowej naukowi-praktycznej konferencji. Volume 26. Ekologia. - Przemysl: Nauka i studia, 2012. - S.55-58.

20. Экологический мониторинг опасных производственных объектов: опыт создания и перспективы развития / Коллектив авторов; под общ. ред. В.Н. Чуписа. - М.: Научная книга, 2010. - 526 с.

21. Биоиндикация и биомониторинг. -М.: Наука. 1991. - С.6-7.

22. Биоиндикация загрязнений наземных экосистем; под ред. Р. Шуберта.

- М.: Мир, 1988.-350 с.

23. Бур дин К.С. Основы биологического мониторинга / К.С. Бур дин. - М.: МГУ, 1985.- 158 с.

23. Рязанов C.B. Мониторинг окружающей среды в районах расположения атомных станций / В.В. Мартынов, C.B. Рязанов, В.Н. Чупис // Проблемы региональной экологии в условиях устойчивого развития: материалы Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. уч. - Киров: Изд-во ВятГГУ, 2007. - Bbin.V. - 4.1. -С.306-309.

24. Степанов A.M. Биоиндикация на уровне экосистем / A.M. Степанов: в кн. Биоиндикация и биомониторинг. - М.: Наука, 1991. - 288 с.

25. Вельский Е.А. Реакции населения птиц южной тайги Среднего Урала на техногенное загрязнение среды обитания / Е.А. Бельский, А.Г. Ляхов // Экология. - 2003. - №3. - С.200-207.

26. Хаитов P.M. Иммунология / P.M. Хаитов, Г.А. Игнатьева, И.Г. Сидо-рович. - М.: Медицина, 2000. - 365 с.

27. Пространственно-временная организация онтогенеза; под ред. Ю.А. Романова, В.А. Голиченкова. - М.: Изд-во МГУ, 1998. - 288 с.

28. Махонько К.Н. Метод расчета оптимального числа пунктов контроля за локальным и глобальным радиоактивным загрязнением окружающей среды / К.Н. Махонько // Атомная энергия. - 1983. - Т.55. - Вып.З. - С. 160-164.

29. Рязанов C.B. Научно-практические аспекты разработки сети пробоот-бора при экологическом мониторинге состояния окружающей среды в районах расположения атомных станций / С.В.Рязанов // Naukowa mysl informacyjnej powieki - 2012: materialy VIII Miçdzynarodowej naukowi-praktycznej konferencji. Volume 26. Ekologia. - Przemysl: Nauka i studia, 2012. - S.59-62.

30. ОНД-86. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. - JL: Гидрометеоиз-дат, 1987.-94 с.

31. РД-52.04.186-89. Руководство по контролю загрязнения атмосферы. -М.: Госкомгидромет, 1991. - 693 с.

32. Защита атмосферы от промышленных загрязнений: справочное издание в 2-х частях. 4.2; под ред. С. Калверта, Г.М. Инглунда. - М.: Металлургия, 1988.-374 с.

33. Денисов A.A. Информационные основы управления / A.A. Денисов. -Л.: Энергоатомиздат, 1983. - 72 с.

34. Махонько К.П. Метод выбора оптимального распределения пунктов отбора проб радиоактивных выпадений / К.П. Махонько // Труды института экспериментальной метеорологии. - 1977. - Вып.6(64). - С.42-45.

35. Бермант А.Ф. Краткий курс математического анализа / А.Ф. Бермант, И.Г. Араманович. -М.: Наука, 1973. - 723 с.

36. Каримов Р.Н. Обработка экспериментальной информации. 4.1. Разведочный анализ. Анализ качественных данных / Р.Н. Каримов. - Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2002. - 112 с.

37. Ликеш И. Основные таблицы математической статистики / И. Ликеш, И. Ляга; пер. с чешек. - М.: Финансы и статистика, 1985. - 356 с.

38. Программа PHOTOMOD GeoCalculator. - Интернет-сайт www.racurs.ru.

39. Башарннов А.Е., Флейшман Б.С. Методы статистического последовательного анализа и их радиотехнические приложения. - М.: Советское радио, 1962.-352 с.

40. Гольдфельд Г.Б. Статистические методы в исследовании окружающей среды - M.: РНТОРЭС им. A.C. Попова, 1992.

41. Солонин И.С. Математическая статистика в технологии машиностроения / И.С. Солонин. - М.: Машиностроение, 1972. - 208 с.

42. Рязанов C.B. Математическое обеспечение для оценки и прогнозирования влияния техногенных объектов на состояние окружающей среды /C.B. Рязанов, В.В. Мартынов // Исследование сложных технологических систем: сб. науч. тр. - Саратов: Изд-во Сарат. гос. техн. ун-та, 2011. - С. 100-104.

43. Химмельблау Д. Анализ процессов статистическими методами / Д. Химмельблау; пер. с англ. - М.: Мир, 1973. - 957 с.

44. Афанасьев В.Н. Анализ временных рядов и прогнозирование / В.П. Афанасьев, М.М. Юзбашев. - М: Финансы и статистика, 2001. - 228 с.

45. Дьяконов В.П. Справочник по алгоритмам и программам на языке бейсик для персональных ЭВМ / В.П. Дьяконов. - М.: Наука, 1987. - 240 с.

46. Хан Г. Статистические модели в инженерных задачах / Г. Хан, С. Шапиро; пер. с англ. - М.: Мир, 1969. - 396 с.

47. Рязанов C.B. Исследование эффективности алгоритма обработки двумерных массивов данных / В.В. Мартынов, C.B. Рязанов // Исследование сложных технологических систем: сб. науч. тр. - Саратов: Изд-во Сарат. гос. техн. ун-та, 2011.- С.70-75.

48. Никулин Е.А. Компьютерная геометрия и алгоритмы машинной графики / Е.А. Никулин. - СПб.: БХВ-Петербург, 2003. - 476 с.

49. Ландшафтная карта СССР. - М.: ВСЕГЕИ, 1987. - 12 л.

50. Исаченко А.Г. Природа мира: ландшафты / А.Г. Исаченко, A.A. Шляпников. -М.: Мысль, 1989. - 504 с.

51. Сельскохозяйственное использование и структура почвенного покрова: Карта. - М.: ГУЕК, 1988. - 1 л.

52. Рязанов C.B. Фоновый экологический мониторинг состояния окружающей среды в природно-территориальном комплексе в районе расположения Балаковской атомной станции: результаты и анализ / В.Н. Чупис, C.B. Рязанов, В.В. Мартынов // Проблемы региональной экологии. - 2012. - №3. - С.7-11.

53. Полежаева Е.Ю. Активность радионуклидов в различных средах обитания на территории Самарской Луки / Е.Ю. Полежаева // Мониторинг

природных экосистем: сб. ст. Всеросс. науч.-практ. конф. - Пенза: РИО ПГСХА, 2008. - С.144-150.

54. Кузнецов М.Н. Экологические последствия загрязнения тяжелыми металлами фитоценозов центральной России. Государственное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт селекции плодовых культур Российской Академии сельскохозяйственных наук»: автореф. дис. ... доктора с.-х. наук / М.Н. Кузнецов. - Брянск, 2009. - 43 с.

55. Аэротехногенное загрязнение почвенного покрова тяжелыми металлами: источники, масштабы, рекультивация / В.А. Большаков, Н.М. Краснова, Т.П. Борисочкина и др. - М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева, 1993.-92 с.

56. Четыркин Е.М. Статистические методы прогнозирования / Е.М. Че-тыркин. - М.: Финансы и статистика, 1975. - 184 с.

57. Интернет-сайт Балаковской атомной станции www.balaes.ru.

58. Рязанов C.B. Радиоэкологический мониторинг водных экосистем района расположения Балаковской АЭС / C.B. Рязанов E.H. Писаренко, П.Е. Антонов,

A.Ю. Хубецов // Теоретическая и прикладная экология. - 2009. - №3. - С.31-34.

59. Рязанов C.B. Оценка влияния водных организмов на формирование зон повышенного содержания техногенных радионуклидов в донных отложениях водоема-охладителя Балаковской атомной станции / В.В. Мартынов, C.B. Рязанов, А.Е. Шмелев, А.Ю. Хубецов // Экология урбанизированных территорий. 2012,-№2.-С.73-76.

60. Воронин М.Ю. Видовой состав бентоса водоема-охладителя Балаковской АЭС и прилегающих водоемов / М.Ю. Воронин, М.В. Ермохин // Биоресурсы и биоразнообразие экосистем Поволжья: прошлое, настоящее, будущее: материалы Междунар. совещ. - Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2005. - С.214-216.

61. Воронин М.Ю. Сообщества макрозообентоса в градиенте температуры водоема-охладителя Балаковской АЭС / М.Ю. Воронин, М.В. Ермохин // Поволжский экол. журн. - 2005. Спец. вып. - С.24-33.

62. Биопродукционные процессы в водохранилищах-охладителях ТЭС. Кишинев: Штиица, 1988. - 272 с.

63. Догель В.А. Зоология беспозвоночных; под ред. Ю.И. Полянского /

B.А. Догель. - М.: Высшая школа, 1975. - 560 с.

64. Жадин В.И. Изучение донной фауны водоемов / В.И. Жадин. - M.-JL: АН СССР, 1950.-32 с.

65. Пешкур Т.А. Аккумуляция цезия актинобактериями рода Rhodo-coccus: автореф. дисс. ... канд. биол. наук / Т.А. Пешкур - Пермь, 2002. -26 с.

66. Щербина Г.Х. Роль Dreissenapolymorpha Pallas в донных отложениях оз. Виштынецкого: тр. ин-та биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина. Вып.69(72). Зооценозы водоемов бассейна верхней Волги в условиях антропогенного воздействия / Г.Х. Щербина. - СПб.: Гидрометиоиздат, 1993. -С.145-150.

67. Мордухай-Болтовской Ф.Д. Проблема влияния тепловых и атомных электростанций на гидробиологический режим водоемов / Ф.Д. Мордухай-Болтовской // Тр. ин-та биологии внутренних вод. - 1975. - №27(30). - С.7-69.

68. Браславский А.П. Тепловое влияние объектов энергетики на водную среду / А.П. Браславский, М.Н. Кумарина, М.Е. Смирнова. - М.: Гидрометиоиздат, 1989.-256 с.

69. Рязанов C.B. Анализ эффективности мероприятий по модернизации брызгальных бассейнов АЭС / Хрусталев В.А., Ульянова М.В., Рязанов C.B., Писанец В.А. // Вестник Саратовского государственного технического университета. - 2008. - №1(31). Вып.2. - С. 107-110.

70. Макрофиты водоема-охладителя Чернобыльской АЭС и накопление ими радионуклеидов: материалы VI Всероссийской школы-конференции по водным макрофитам «Гидроботаника 2005» / Т.Н. Дьяченко и др. - Рыбинск: ОАО «Рыбинский дом печати», 2006. - С.243-245.

71. Кацман Е.А. Развитие высшей водной растительности в водоемах-охладителях АЭС: автореф. дис. ... канд. биол. наук. -М., 2004. -25 с.

72. Вишнякова М.Ю. Роль макрофитов в формировании гидрохимического режима водотоков водно-болотных угодий Нижней Волги / М.Ю. Вишнякова, И.В. Мельников // Вестник АГТУ. Сер. Рыбное хозяйство. - 2009. -№2. - С.7-10.

73. Белоконова H.A. Улучшение качества воды водохранилищ-охладителей биологическим способом / H.A. Белоконова, Э.Л. Зубарева // Проблемы энергетики. - 2007. - №2. - С.65-69.

74. Рязанов C.B. Основные проблемы и пути решения нормализации ион-но-солевого состава воды в водоеме-охладителе Балаковской АЭС / В.Г. Чио-нов, В.М. Кочерьян, A.B. Носов, Л.С. Эрнестова, C.B. Рязанов // Безопасность, эффективность и экономика атомной энергетики: тезисы докладов шестой Ме-ждунар. науч.-техн. конф. - М.: Росэнергоатом, 2008. - С. 167-169.

75. Рязанов C.B. Информационная система обработки данных экологического мониторинга / C.B. Рязанов, В.В. Мартынов, В.Н. Чупис // Автоматизация и управление в машино- и приборостроении: сб. науч. тр. - Саратов: Изд-во Са-рат. гос. техн. ун-т, 2012. - С.183-190.

76. Гринберг Ф. Самоучитель программирования на входном языке СУБД dBASE III / Ф. Гринберг, Р. Гринберг: пер. с англ. - М.: Мир, 1989. - 453 с.

77. Рязанов C.B. Организация экологического мониторинга атомных станций / В.Н. Чупис, В.В. Мартынов, C.B. Рязанов // Проблемы региональной экологии в условиях устойчивого развития: материалы Всерос. науч,-практ. конф. с междунар. уч. - Киров: Изд-во ВятГГУ, 2007. - Вып.У. - 4.1. -С.309-313.