Экологическая безопасность теплоэнергетического комплекса

Современный теплоэнергетический комплекс – это не только совокупность технических средств, механизмов и устройств, объединенных в единое целое по своему функциональному назначению и предназначенных для получения, преобразования, накопления и передачи различных видов энергии, но и сложный инженерный антропогенный (техногенный или искусственный) объект, представляющий собой многоуровневую систему. 

Повседневные задачи, решаемые ТЭКом, в силу своего разнообразия и сложности требуют в каждом отдельном случае реализации тех или иных свойств, совокупность которых, в конечном итоге, составляет его качество (или потенциальную эффективность). Очевидно, что, не обладая работоспособностью, экономичностью, надежностью, маневренностью и другими эксплуатационными свойствами, теплоэнергетический комплекс практически бесполезен и функционально непригоден для использования. Именно практическая реализация совокупности свойств формирует его эффективность в процессе эксплуатации. Известно, что система свойств теплоэнергетического комплекса формируется свойствами ее отдельных подсистем, например – паропроизводительной (атомной или котельной) установки, паротурбинной установки (при ее наличии), топливного хозяйства, хранилищ энергоносителей, очистных сооружений и других элементов. 

В реальных условиях в зависимости от задачи реализуются те или иные свойства. При этом каждое отдельно взятое свойство ТЭКа можно количественно оценить с помощью существующих общепринятых и отраженных в различных ГОСТах критериев и определить их численное значение. Практически все они формируются свойствами элементов низшего уровня, то есть являются сложными и комплексными. 

ТЭК с позиции экологии

Предметом экологии, как известно, являются собственно не сами загрязнения, деформация или деградация окружающей природной или антропогенной среды, а последствия (результаты) их. В связи с этим с позиции экологии теплоэнергетический комплекс целесообразно рассматривать в нескольких аспектах. Во-первых, как искусственно созданный руками человека объект – антропогенный или техногенный элемент (подсистема) в экосистеме более высокого уровня – окружающей природной среде, посредством которого человек осуществляет свою трудовую деятельность, оказывая прямое и косвенное воздействие на состояние природного баланса. 

Во-вторых, как самостоятельную антропогенную (техногенную) экологическую систему, являющуюся, в свою очередь, искусственно созданной средой деятельности обслуживающего персонала и представленную замкнутым пространством, состоящим из комплекса различных по функциональному назначению помещений с разной степенью обитаемости. В-третьих, как продукт общественного труда, созданный для получения, преобразования, накопления, передачи и использования различных видов энергии в необходимом количестве и требуемого качества. И наконец, как мощный стационарный антропогенный плоскостной источник загрязнения окружающей среды. 

Новое свойство

На исходе ХХ века во многих регионах Российской Федерации, практически во всех крупных городах и промышленных центрах нашей страны сложилась тяжелая, а местами критическая экологическая обстановка. На сегодняшний день экономический ущерб от загрязнения окружающей природной среды страны соизмерим с нашим национальным доходом, что заставляет безотлагательно решать проблему защиты окружающей природной среды, в том числе и при функционировании ТЭКа. Очевидно, что по мере восстановления и модернизации российской энергетики и промышленности экологические проблемы не только не теряют своей актуальности, а приобретают первостепенное государственное значение. 

Наряду с другими одним из направлений деятельности в данной области является повышение экологической чистоты всех без исключения объектов большой, средней и малой энергетики. Это, по мнению авторов, предполагает формирование такого важного свойства ТЭКа, как экологическая безопасность. Объективная необходимость формирования у теплоэнергетических комплексов свойства «экологическая безопасность» обусловлена и положениями реализуемой в настоящее время концепции реформирования российского ТЭКа, направленной на повышение качественных параметров технических систем и средств при одновременном снижении количественных затрат различных ресурсов на их эксплуатацию. 

Каждый теплоэнергетический комплекс, как известно, функционирует и реализует свои свойства в системе более высокого уровня, каковой является окружающая природная среда. В связи с этим имеет место постоянный и довольно интенсивный взаимообмен ТЭКа с окружающей природной средой (атмосферой и гидросферой) различными веществами, массой и энергией, поэтому уместно говорить о том, что эксплуатация ТЭКа по отношению к окружающей природной среде является экологически опасной. 

Экологическая безопасность / чистота ТЭКа представляет собой сложное комплексное свойство данного объекта, его подсистем, технических средств и т. д., проявляющееся в способности не нарушать качества природной (естественной) и антропогенной (искусственной) окружающей среды, а также устранять или снижать до минимума негативные последствия своего воздействия на состояние природного баланса во всех средах своего функционирования. 

Экологическая безопасность, как и любое другое свойство теплоэнергетического комплекса, формируется при проектировании, реализуется в процессе постройки, восстанавливается во время ремонта и совершенствуется при модернизации. Это свойство, как, впрочем, и все другие свойства ТЭКа, поддерживается на заданном уровне на всех этапах жизненного цикла, в том числе и силами обслуживающего персонала. 


Экологическая безопасность в системе свойств

В системе свойств ТЭКа экологическая безопасность является особым свойством, что обусловлено целым рядом объективных причин. Во-первых, оно проявляется практически на всех этапах жизненного цикла комплекса: при постройке, эксплуатации (использовании, ремонте, модернизации, консервации) и при утилизации. Во-вторых, это свойство реализуется при выполнении абсолютного большинства задач (при производстве, преобразовании, передаче, накоплении и использовании различных видов энергии и т. д.). В-третьих, это свойство, как ни одно другое, тесно связано с другими свойствами ТЭКа (например, с маневренностью, надежностью, экономичностью, обитаемостью, защищенностью и др.), улучшая или ухудшая их, в конечном итоге – определяя качество ТЭКа, а следовательно, и эффективность его использования в целом. 

Действительно, тепловые и газовые загрязнения, шумы, вибрация, излучения различной природы являются причиной ухудшения среды обитания внутренних помещений ТЭКа, изменяющего условия работы обслуживающего персонала и оказывающего существенное влияние на способность людей качественно выполнять свои обязанности. Они же ухудшают экологическую обстановку в районе расположения предприятия ТЭКа и региона в целом. 

Наиболее тесно экологическая безопасность предприятия связана с его экономичностью, поскольку имеющиеся в распоряжении ресурсы, не использованные по прямому назначению, а равно используемые нерационально, рано или поздно сбрасываются в окружающую среду в виде отходов и представляют собой экологически опасные загрязнители. 

И наконец, отличительной особенностью свойства «экологическая безопасность» является его двоякая сущность. С одной стороны, это – внешняя экологическая безопасность, определяемая степенью влияния ТЭКа на качество внешней экологической системы «теплоэнергетический комплекс – окружающая природная среда» и проявляющаяся в способности не нарушать состояние природного баланса в районе расположения предприятия ТЭКа. С другой стороны, это – внутренняя экологическая безопасность, отражающая состояние искусственной среды жизнедеятельности, так называемой внутренней экосистемы «теплоэнергетический комплекс – человек». 

Внутренняя экологическая безопасность ТЭКа, в свою очередь, будучи отличительным признаком (свойством) искусственно созданной среды, приближенной к природной, выражается в способности не нарушать качества среды обитания / деятельности обслуживающего персонала. Здесь необходимо отметить, что внутреннюю экологическую безопасность ТЭКа не следует отождествлять с его обитаемостью, поскольку экологическая безопасность понятие гораздо шире. Свойство «обитаемость», как известно, отражает способность антропогенного объекта создавать и поддерживать диапазон благоприятных, комфортных условий для жизнедеятельности членов коллектива. В то время как внутренняя экологическая безопасность показывает границы выживаемости и здоровья человека. «Разность» между обитаемостью и внутренней экологической безопасностью определяет запас толерантности (терпимости) человеческого организма функционировать в экстремальных условиях, что, собственно, и является предметом экологии. 

Условное деление экологической безопасности ТЭКа на внутреннюю и внешнюю является обязательным. Это обусловлено тем, что в процессе эксплуатации теплоэнергетического комплекса, с одной стороны, нарушается состояние окружающей природной среды (баланс внешней экосистемы), а с другой – требуется обеспечивать экологическую чистоту / безопасность внутренних помещений комплекса (качество внутренней экосистемы). 

Очевидно, что особенности и двоякую сущность «экологической безопасности» обязательно необходимо учитывать при формировании, реализации и обеспечении данного свойства. Игнорирование или недооценка ее как важного и обязательного свойства в конечном итоге не только значительно снижает эффективность использования ТЭКа, ухудшая его эксплуатационные показатели, но и повышает экологическую опасность этого сложного инженерного антропогенного сооружения. 

Составляющие экологической безопасности

Свойство «экологическая безопасность» сложное и комплексное, поскольку оно формируется целым рядом отдельных самостоятельных свойств / элементов, отражающих различные виды экологической безопасности. В соответствии с действующими в настоящее время руководящими документами экологическая безопасность технического объекта может включать в себя не менее четырнадцати составляющих, элементов или подсистем, которые определяют состояние природной и антропогенной среды жизнедеятельности и характеризуются своими качественными признаками и количественными показателями. 

Это электрическая безопасность, механическая, электромагнитная, биологическая, атомная, виброшумовая, световая, токсическая, радиационная, химическая, газовая, магнитная, тепловая, взрывопожаробезопасность, защита от динамического давления, от загрязнения вод, от газового и теплового загрязнения атмосферы и т. д. 

В свою очередь, значимость отдельных элементов экологической безопасности ТЭКа и их ранжирование по степени экологической опасности в тех или иных условиях зависят, прежде всего, от количества и вида загрязнителей окружающей среды; от степени их негативного воздействия на человека и на животный и растительный мир; от вида, количества, концентрации и мощности источников загрязнения, а также времени их действия, технического состояния ТЭКа, его отдельных систем и технических средств. 

Так, на ТЭКе с атомной установкой (АЭС) наиболее значимой является радиационная безопасность. В то время как на ТЭКе с котельной установкой (КУ) указанные элементы, составляющие экологическую безопасность ТЭКа, вообще могут отсутствовать, а значимой является защита атмосферы от уходящих дымовых котельных газов, территории и водных источников от загрязнения нефтесодержащими водами и нефтяными остатками. 

В реальных же условиях эксплуатации ТЭКа приходится иметь дело с комплексным загрязнением окружающей среды загрязнителями различного происхождения и различной природы. Это означает, что и на АЭС, и на ТЭКе с КУ присутствуют практически все виды (составляющие) экологической безопасности, однако их воздействие на человека, животный и растительный мир и в целом на окружающую среду разное. 

Функционируя по своему прямому назначению, теплоэнергетический комплекс является мощным источником возмущения неживой природы, раздражения и возбуждения живой природы, а также загрязнения используемых им природных сред: атмосферы, земли и гидросферы. Пределами действия для возмущения, раздражения и возбуждения являются их пороговые значения, а для загрязнения – предельно-допустимые концентрации. Если после устранения причин окружающая среда самостоятельно возвращается в первоначальное состояние, то загрязнения природной среды должны быть локализованы и ликвидированы непосредственно человеком. 

Законодательство как основа

Любое свойство ТЭКа, как известно, отражает технические требования, в основу которых заложены положения действующего законодательства страны. Свойство «экологическая безопасность» не является исключением и должно соответствовать экологическим требованиям, регламентируемым экологическим законодательством Российской Федерации. 

В 2008 году авторами для Законодательного собрания Санкт-Петербурга была выполнена научно-исследовательская работа на тему: «Анализ современного международного законодательства, законодательства Российской Федерации и Санкт-Петербурга в области обеспечения экологической безопасности для подготовки экспертного заключения о целесообразности внесения изменений и / или дополнений в законодательство Санкт-Петербурга». В результате работы было установлено, что в настоящее время в РФ действует не менее 36 федеральных законов экологической направленности. 

Однако в экологических законодательных актах РФ, впрочем, как и в аналогичных законодательствах государств Северной Америки и Европейского Союза, отсутствуют общепринятые в экологии термины и определения, такие, например, как «экологическая безопасность», «экологические критерии», «экологическая катастрофа», «экологическая угроза» и многие другие, а следовательно, не существует и их юридического толкования и объяснения. 

Таким образом, экологическое законодательство практически во всех странах мира умышленно или неумышленно подменяется природоохранным. Однако природоохранное и экологическое законодательство это не совсем одно и то же. Очевидно, что и требования, разработанные на основе такого законодательства, являются скорее природоохранными, нежели экологическими. 

Такое положение с экологическим законодательством не способствует, а в отдельных случаях даже препятствует формированию и реализации на правовой основе свойства «экологическая безопасность», а также разработке и практическому внедрению экологических мероприятий, включая и конструктивные. 

Выводы

Работа над формированием свойства «экологическая безопасность» находится на самом начальном этапе. Разработка экологического законодательства страны и ужесточение его положений, а следовательно, и базирующихся на нем требований, предъявляемых к техническим объектам различного назначения, масштаба и подчинения, так или иначе, заставляют повернуться к решению экологических проблем, и не только в энергетике. Это работа сложная, длительная, так как порой необходимо одновременно решать противоречивые, взаимоисключающие задачи, что требует высокого уровня подготовки специалистов различных областей человеческой деятельности. 

К большому сожалению, плата за отсутствие полноценного экологического законодательства, реальных и научно обоснованных экологических требований к техническим средствам, системам и объектам слишком высока – это болезни и смерть многих людей, массовая гибель флоры и фауны, деградация среды обитания и т. п. 

Опыт мирового экономического развития показывает, что недооценка или игнорирование свойства «экологическая безопасность», в конечном итоге, всегда приводит к превращению целых регионов планеты в необитаемые территории, наглядным примером чему является Китайская Народная Республика, в которой около 27 процентов территории, или 2,62 миллиона квадратных километров уже превращены в города-призраки и безжизненные пустыни.