Дипломная работа (ВКР) — бакалавр, специалист на тему Экологических риски обеспечения питьевой водой г. Москвы.

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ. 4

ГЛАВА 1 Теоретические аспекты
экологических рисков обеспечения питьевой водой г. Москвы.. 8

1.1 Сущность
понятия «экологический риск». 8

1.2 Факторы, определяющие
экологические риски обеспечения питьевой водой города Москвы.. 14

1.2.1 Утечки питьевой воды в системах водоснабжения г.
Москва, как экологический и экономический риски. 17

ВЫВОДЫ ПО
ГЛАВЕ 1. 23

ГЛАВА 2 КЛАССИФИКАЦИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО
ИСТОЧНИКА ВОДОСНАБЖЕНИЯ ПО ДЕЙСТВУЮЩИМ НОРМАТИВНЫМ ДОКУМЕНТАМ   24

2.1 Экологическое состояние и качество воды Московского
водохранилища. 24

2.2.1 Оценка
объемов утечки питьевой воды в системах водоснабжения г. Москва  24

2.1.2 Автоматизированное
информационно-техническое обеспечение оценки и прогноза показателей надежности
трубопроводов и оборудования сетей водоснабжения города Москва. 37

2.2 Определение принципиальной схемы очистки воды.. 39

ВЫВОДЫ ПО
ГЛАВЕ 2. 44

ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА И РЕАЛИЗАЦИЯ
ПРОГРАММЫ ОЦЕНКИ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ РИСКОВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ГОРОДА МОСКВЫ ПИТЬЕВОЙ ВОДОЙ.. 45

3.1 Критерии
оценки качества воды с учетом возросшей антропогенной нагрузки на водные
объекты.. 45

3.2
Определение критериев с учетом сезонных изменений качества воды.. 52

3.3 Пути и меры по снижению
экологических рисков обеспечения города Москвы питьевой водой. 58

ВЫВОДЫ ПО
ГЛАВЕ 3. 71

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 72

СПИСОК
ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ.. 75

ПРИЛОЖЕНИЕ. 81

Введение:

Актуальность данной темы заключается в том, что на
современном этапе развития человечества экологизация видов деятельности,
представляющих повышенную опасность для человека и окружающей среды является не
только насущной необходимостью, но и огромной научно-технической задачей. В
современном обществе экологическая безопасность рассматривается как составная часть
национальной безопасности государства наряду с экономической, оборонной,
энергетической, промышленной, пожарной, информационной и иными видами
безопасности [18, 25, 41].

В третьем тысячелетии перед Россией, как и перед всем
мировым сообществом в полной мере стоят реальные проблемы ухудшения обшей
экологической обстановки и среды обитания человека. Переход к рыночной
экономике, реформирование жилищно-коммунального комплекса в условиях
значительного износа и старения инженерных систем жизнеобеспечения городов и
населенных пунктов России. отсутствие достаточных материальных и финансовых
ресурсов на их реновацию значительно обострили в последние годы экологическую
ситуацию в стране [6, 9, 14].

Трубопроводные системы – неотъемлемая часть
инфраструктуры современных городов. В настоящее время водопроводными сетями
подается около 25,5 млрд. м воды в год, в том числе населению и на
коммунально-бытовые нужды 17,2 млрд. м/ год.

Протяженность водопроводных сетей составляет 434 тыс.
км, водоотводящих достигла 105,2 тыс. км.

Подавляющее большинство трубопроводов водопроводных и
водоотводящих сетей и сооружений городов РФ (более 60%) имеют на сегодняшний
день значительный моральный и физический износ, так как были построены и
введены в эксплуатацию десятки лет назад, без учета требований надежности по
применяемым материалам и организационно-технических возможностей
эксплуатационных организаций. По данным Госстроя РФ строительство сетей
водопровода по сравнению с 1990 годом сократилось в 5,6 раза, а канализации в
3,9 раза, при этом 29% водопроводных и водоотводящих сетей (более 150,0 тыс.
км.) нуждаются в замене.

Сложившееся в настоящее время неудовлетворительное
состояние водонесущих коммуникаций городов РФ приводит к многочисленным авариям
на трубопроводах и становится причиной серьезных нарушений экологического
равновесия, отрицательно сказывается на здоровье людей и окружающей среды.

Значительная часть техногенных аварий происходит по
причинам ветхости сетей и оборудования (27,3%), а также из-за нарушений правил
технической эксплуатации (24,8%. В этой связи, очевидно, что трубопроводы
городских водопроводных и водоотводящих сетей большинства городов России
являются потенциальными источниками экологической опасности для окружающей
среды и человека, и обеспечение их экологической безопасности и надежности
является основными требованиями, предъявляемым к этим элементам системы
жизнеобеспечения города.

С этой точки зрения весьма актуальной в настоящее
время является задача разработки и реализации теоретических и практических основ
оценки и обеспечения экологической безопасности и надежности сетей
водоснабжения и водоотведения, и ее реализация в масштабах такого крупного
города как столица России — город Москва.

Понятие экологической безопасности трубопроводов
эксплуатируемых сетей водоснабжения и водоотведения города (объектов инженерной
инфраструктуры города) рассматривается как «состояние объекта», при котором
отсутствует угроза окружающей среде со стороны этого объекта.

До настоящего времени экологическая безопасность
систем транспортирования воды рассматривалась в основном с точки зрения
сохранности качества продукта (питьевой воды) и доставки ее потребителю в
требуемом количестве. В то же время оценка влияния на экосистему конструктивной
надежности трубопроводов водопроводной и водоотводящей сети, утечек воды при
авариях трубопроводов, использование информационных технологий для оценки и
анализа экологической безопасности не исследовались.

Объект исследования. Экологическая безопасность и
надежность городских сетей водоснабжения и водоотведения.

Предмет исследования. Трубопроводы и оборудование
сетей, система напорной канализации города Москвы.

Целью работы является разработка и научное обоснование
методов оценки и обеспечения экологической безопасности и надежности сетей водоснабжения
и водоотведения города на основе использования современных информационных
технологий, разработки стратегии восстановления сети, реализации эффективных
методов контроля и управления эксплуатацией трубопроводов.

Задачи:

1. Выявить сущность понятия «экологический риск» и
подходы к экологической рисков.

2. Определить особенности системы обеспечения города
Москвы питьевой водой.

3. Выявить факторы, определяющие экологические риски
обеспечению питьевой водой города Москвы.

4. Разработать и реализовать программу оценивания
оценки экологических рисков питьевая вода города Москвы, обосновать пути и меры
по снижению экологических рисков, связанных с обеспечением города Москвы
питьевой воды.

Методы исследования: анализ литературы по заданной
теме; описание и наблюдение; натурное обследование технического состояния
трубопроводов Московского водопровода (до и после санации).

Заключение:

Экологический риск – это оценка на всех уровнях – от
локального до глобального – вероятности появления негативных изменений в окружающей
среде, вызванных антропогенным или иным воздействием. Под экологическим риском
также понимают возможную степень опасности причинения вреда окружающей среде в
виде возможных потерь за указанное время.

Методика анализа экологического риска является весьма
интересной для исследователей в области химии и эко-токсикологии окружающей
среды. Определение экологического риска является существенным шагом,
необходимым для понимания влияния вредных факторов окружающей среды на здоровье
населения.

Направление это перспективное и быстро развивающееся.
Однако, несмотря на большую актуальность, эта проблема до сих пор остается
малоизученной. Учет существующего экологического законодательства для принятия
мер по управлению рисками является одним из главных условий. Однако, в
большинстве случаев оно устаревшее или не работает. Проработка альтернативных
вариантов с использованием математических моделей является наиболее реальным
шагом в тактических схемах управления риском в локальном и региональном
масштабе.

Критерий качества воды может быть задан одним из
способов:

— одним признаком (показателем) – дифференциальный
метод оценки качества воды. Например, минерализация или оценке минеральных вод;

— несколькими признаками (несколькими показателями),
комплексный метод оценки качества воды. Например, рН, мутность, общая
жесткость, железо, марганец, перманганатная окисляемость, микробиологические
показатели воды.

Трубопроводы городских водопроводных и водоотводящих
сетей большинства городов России являются потенциальными источниками
экологической опасности для окружающей среды и человека, и обеспечение их
надежности и экологической безопасности является основными требованиями,
предъявляемым к этим элементам системы жизнеобеспечения города.

Экологическая безопасность трубопроводов и
оборудования сетей водоснабжения н водоотведения города определяется их
свойством не допускать ситуаций, опасных для людей и окружающей среды с позиций
обеспечения трех основных свойств надежности: безотказности, долговечности,
ремонтнопригодности.

Постоянно растущие, большие объемы информации,
непосредственно и косвенно связанные с вопросами надежности и экологической
безопасности сетей водоснабжения и водоотведения города, выявили необходимость
ее оперативной обработки на основе использования информационных технологий и
средств сбора, передачи и отображения информации. С этой целью разработана
методика сбора и статистической обработки исходных данных по отказам и
восстановлениям трубопроводов сетей водоснабжения и водоотведения города,
созданы электронные Базы данных по эксплуатации трубопроводов,
автоматизированное информационно-техническое обеспечение оценки и прогноза
показателей надежности и экологической безопасности трубопроводов.

Установлена взаимосвязь между интенсивностью появления
скрытых утечек и интенсивностью отказов трубопроводов городской водопроводной
сети Москвы, что позволило определить общую величину потерь воды от скрытых
утечек — 6,94 % от среднесуточной подачи воды в город. Величина утечек воды при
авариях трубопроводов городской водопроводной сети Москвы составляет около 1,39
% от среднесуточной подачи воды в город, при авариях на напорных
канализационных трубопроводах — 0,005% от суточного расхода сточной воды.

Суммарная величина потерь воды при авариях
трубопроводов и скрытых утечках составляет для Московского водопровода – Q =
438000 м3/сут., суммарный материальный и экологический ущерб от поступления
воды в грунт –  более 607,86 млн.р. в
год.

Санация трубопроводов методом бестраншейных технологий
существенно повышает экологическую безопасность трубопроводов –является
эффективным и надёжным средством сохранения пропускной способности и
долговечности трубопроводов водопроводной сети в г. Москве и в настоящий момент
не имеет альтернативы как средства обеспечения экологической безопасности и
надежности водопроводных сетей в условиях плотной городской застройки, развитой
инфраструктуры, интенсивных потоков транспорта и пешеходов, высокой плотности
подземных трубопроводных и других коммуникаций.

В качестве мероприятий по повышению эффективности
электрохимической защиты стальных трубопроводов сетей водоснабжения и
водоотведения Москвы для обеспечения надежности и экологической безопасности
трубопроводов рекомендуется:

— оптимальное увеличение темпов строительства СКЗ,
путем планирования не количества СКЗ, а протяженности подлежащих электрозащите
трубопроводов, имеющих высокий риск аварий;

— повышение качества изоляционных покрытий
трубопроводов за счет внедрения новых изоляционные материалов и покрытий;

— изоляция трубопроводов от других подземных
коммуникаций и всех токопроводящнх сооружений путем установки изолирующих
фланцевых соединений и изолирующих прокладок, своевременная замена изношенных
анодных заземлителей;

— повышение уровня технического обслуживания защитных
установок, повышение качества и оперативности ремонтно-восстановительных работ
при выходе установок из строя;

— внедрение информационных технологий и телеметрии для
контроля и управления эксплуатацией системы электрозащиты трубопроводов.

Фрагмент текста работы:

ГЛАВА 1 Теоретические аспекты экологических
рисков обеспечения питьевой водой г. Москвы

1.1 Сущность понятия «экологический риск»

Экологический риск – это оценка на всех уровнях – от
локального до глобального – вероятности появления негативных изменений в
окружающей среде, вызванных антропогенным или иным воздействием. Под
экологическим риском также понимают возможную степень опасности причинения
вреда окружающей среде в виде возможных потерь за указанное время [10].

Различат следующие виды экологического риска:

— приемлемый экологический риск – это риск, уровень
которого оправдан с точки зрения, как экологических, так и экономических,
социальных и других проблем в конкретном обществе и в конкретное время;

— предельно допустимый экологический риск –
максимальный уровень приемлемого экологического риска. Он определяется по всей
совокупности неблагоприятных экологических эффектов и не должен превышать
допустимые уровни независимо от интересов экономических или социальных систем;

— незначительный экологический риск – минимальный
уровень приемлемого экологического риска. Определяется 1% от предельно
допустимого экологического риска;

— индивидуальный экологический риск – это риск,
который обычно отождествляется с вероятностью того, что человек в ходе своей
жизнедеятельности испытывает неблагоприятного экологического воздействия.

Индивидуальный экологический риск характеризует
экологическую опасность в определенной точке пространства, где находится
индивидуум, то есть характеризует распределение риска в пространстве. Это
понятие может широко использоваться для количественной характеристики
территорий, на которые влияют негативные факторы.

Различают три составляющие экологического риска:

— оценка состояния здоровья человека и возможного
числа жертв;

— оценка состояния биоты по биологическим
интегральными показателями;

— оценка воздействия загрязняющих веществ на человека
и окружающую среду.

Важной составляющей оценки риска является
идентификация опасностей. Основная ее задача заключается в выявлении (на основе
информации об объекте, результатов экспертизы и опыта работы подобных систем) и
подробном описании всех присущих системе опасностей.

За последнее десятилетие в международной практике были
разработаны и внедрены стандарты по решению проблем охраны окружающей среды и
рационального использования природных ресурсов.

Основными инструментами «экологизации» хозяйственной
деятельности есть два главных понятия, а именно: оценка воздействия на
окружающую среду (ОВОС) и оценка экологического риска (ОЭР) [14]. Как стадия
экологического проектирования, оценка воздействия на окружающую среду
сформулировалась в 1969 году в США и, пока, более 100 стран руководствуются
данным документом в практике экологического регулирования.

Определение категории экологического риска требует
уточнения, ведь не существует единого мнения.

Ученые понимают под этим
определением различные виды риска, неоднозначно его определяют или
отождествляют экологический риск с естественным. В настоящее время отсутствует
общепризнанная система терминов в оценке риска. Вначале своего существования
срок экологический риск применялся только для ситуаций, связанных с авариями