Хііі международная научно-практическая конференция «Идеи академика Вернадского и научно-практические проблемы устойчивого развития регионов»

Вид материала

Документы

Содержание Оптимізація дискретної орієнтації гранних багатоповерхових енергоекономічних будівель, що обертаються Оптимизация процесса выбора оптимального технологического решения с учетом экологической безопасности Основні засади побудови інтегрованих інформаційних моделей житлових будівель Оцінка екологічного стану довкілля за допомогою екологічних сітуації Влияние промышленных отходов Влияние лесных пожаров на окружающую среду Безпека життєдіяльності в умовах радіоактивного забруднення Раціональна організація транспортних потоків Використання можливостей інтернет-сервісів yandexmaps

Подобный материал:

• Пятая международная научно-практическая конференция, 48.14kb.
• Пятая международная научно-практическая конференция, 49.95kb.
• Вторая Международная научно-практическая конференция 27-29 марта 2012 года, 62.43kb.
• Вторая Международная научно-практическая конференция 27-29 марта 2012 года, 62.31kb.
• Международная (заочная) научно-практическая конференция «Проблемы развития современного, 792.98kb.
• Vii международная научно-практическая конференция, 91.33kb.
• Доклада, 54.38kb.
• Международная научно-практическая конференция «Рациональное использование ресурсного, 46.82kb.
• Xi международная научно-практическая конференция «Проблемы и тенденции развития современного, 310.59kb.
• Международная научно-практическая конференция Инновации в медицине, 98.76kb.

ОПТИМІЗАЦІЯ ДИСКРЕТНОЇ ОРІЄНТАЦІЇ ГРАННИХ БАГАТОПОВЕРХОВИХ ЕНЕРГОЕКОНОМІЧНИХ БУДІВЕЛЬ, ЩО ОБЕРТАЮТЬСЯ


Мартинов В. Л.

Кременчуцький національний університет імені Михайла Остроградського


На сьогодні виникає потреба у будівництві більш комфортного енергоекономічного, багатоповерхового житла, органічно вписаного в оточуючу забудову, яке використовує особливості даної місцевості та відновлювальні джерела енергії (енергію сонця, вітру, землі) для енергозабезпечення. Будинки мають оригінальний архітектурний вигляд, який може змінюватися протягом заданого терміну доби або року за рахунок обертання будівлі. При цьому зменшуються тепловтрати через огороджувальні конструкції будівлі та підвищується їх енергоефективність в опалювальний період та захист будівель від перегріву у літній період.

Багатоповерхові будинки часто мають гранну або циліндричну форму, що добре апроксимується площинами. Поверхи можуть мати вигляд асиметричних дисків, нанизаних на стрижень, що обертаються незалежно один від одного (рис. 1).

Будинки можуть змінювати орієнтацію кілька разів на добу або на рік. При цьому виникає задача визначення оптимальної орієнтації для визначеного періоду часу протягом доби або року.





Рисунок 1 – Будівлі, що обертаються


Для оптимізації параметра азимутальної орієнтації розроблено програму SOLAR. У програмі використано теоретичні основи багатопараметричної оптимізації будівель.

Для дослідження взято будівлю циліндричної форми для міста Сімферополь (45 градус північної широти), що має оптимальну форму з точки тепловтрат через огороджувальні конструкції для опалювального періоду (з 15 жовтня до 15 квітня) (рис. 2). У плані вона має форму подібну кардіоїді та витягнутою стороною зорієнтована на південь .





Рисунок 2 – Визначення оптимальної форми та орієнтації циліндричної будівлі

для опалювального періоду


З використанням програми SOLAR розраховується оптимальна орієнтація будівлі, будується просторова форма та орієнтація будівлі.

У результаті моделювання визначено оптимальну орієнтацію будівлі для літнього періоду (1червня – 31 серпня) з метою зменшення перегріву будинку від сонячної радіації (рис. 3). Будівля повинна мати орієнтацію (на північ). Теплонадходження через стіни після оптимізації орієнтації будівлі зменшилися на 25 відсотків.





Рисунок 3 – Визначення оптимальної орієнтації циліндричної будівлі

для літнього періоду


Таким чином, розроблено спосіб, який реалізовано у вигляді програми SOLAR для оптимізації азимутальної орієнтації енергоекономічних будівель визначеної геометрії. Визначена оптимальна орієнтація, форма та розподіл утеплювача для циліндричної будівлі протягом опалювального періоду. За рахунок оптимізації азимутальної орієнтації для будинку у м. Сімферополь у літній період перегрів за рахунок надходження від сонячної радіації скоротився на 25 відсотків.

Дану програму доцільно використовувати при розрахунках орієнтації енергоекономічних будівель, що обертаються ( змінюють декілька разів свою орієнтацію протягом доби або року), а також при виборі орієнтації звичайних будівель під час нової забудови.


Оптимизация процесса выбора оптимального технологического решения с учетом экологической безопасности


Драгобецкий В. В., Костин В. В., Наумова Е. А., Мороз Н. Н.

Кременчугский национальный университет имени Михаила Остроградского


Выбор оптимального технологического решения предполагает наличие определенного критерия, по которому проектируемый процесс будет сравниваться с другими. Как правило, такой критерий, с одной стороны, должен отражать определенные требования (экономические, конструктивные, технологические, экологические, производственные и т.д.), предъявляемые к процессам, а с другой – находится в функциональной зависимости от оптимизируемых параметров. Критерии оптимальности выбирают в зависимости от условий поставленной задачи с учетом возможности формирования его математического выражения. И если вариантов выбора критериев оптимизации, направленных на повышение технико-экономических показателей процесса формоизменения, достаточно много, то критерии, учитывающие и требования к экологической безопасности, отсутствуют. Целью нашего исследования является разработка обобщенного критерия эффективности для оптимального выбора процесса и его параметров с учетом обеспечения экологической безопасности.

Разработка оптимальных технологических процессов формоизменения представляет собой многоуровневый процесс последовательной детализации и оптимизации, включающий многократное повторение процедур анализа – синтеза – оценки. Из набора частных критериев эффективности, как правило, выделяется один, который принимается в качестве обобщенного. Остальные критерии рассматриваются как критерии допустимости. При таком подходе, который фактически является методом последовательных уступок, все количественные цели и соответствующие критерии можно упорядочить в порядке убывания их значимости. Для выбора способа свертывания необходимо рассмотреть критерий оценивания экологической безопасности процесса формоизменения. В качестве такого критерия можно применить математическое ожидание величины наносимого ущерба окружающей среде и здоровью людей. При этом данные по показателям экологического ущерба могут быть определены и описаны таким образом:

– детерминированные (фиксированные), значения которых известны (выделение вредных веществ, вибрация, шум, сейсмическое воздействие и т.д.);

– случайные (взрыв газовых баллонов, самовозгорание, детонация взрывчатых веществ).

Ущерб, нанесенный всем объектам производства, определяется следующим образом:

, (1)

где n_n – общее количество объектов производства; р_і – вероятность поражения і-го объекта; к_і – условная величина ущерба для і-го объекта.

Вероятность поражения і-го объекта может быть выражена в виде

, (2)

где G(x, y, z) – координатный закон поражения – представляет собой вероятность нанесения ущерба данным вредным воздействиям при координатах источника вредного воздействия (x, y, z);

J(x, y, z) – дифференциальный закон перемещения (флуктуации траектории) источника загрязнения или воздействия.

В реальных задачах формоизменения листовых деталей особенно сложной конфигурации имеет смысл учитывать нескольких критериев оптимизации. Один из путей решения задачи – это оптимизация в пространстве некоторых критериев. Мы считаем целесообразным в обобщенный критерий ввести показатель экологической безопасности технологического процесса (1). В этом случае в качестве последнего целесообразно использовать аддитивный критерий, включающий сумму частных критериев к_і(х), где х – управляемые переменные. Частные критерии выражаются через квадратичный функционал Гаусса:

(3)

где S_p, S_k – показатели разношенности детали, реализуемые в процессе формоизменения и заданные эксплуатационными требованиями; E_max, E_min – максимальные и минимальные значения логарифмических скоростей деформаций; ΔZ_p, ΔZ_min – реализуемое и минимальное значение корня кубического из суммы кубов пиковых значений контактных напряжений по координатным осям; С_p, С_min – технологическая себестоимость (р – реализуемая и min – минимальная); Э_p, Э_min – экологические ущербы, реализуемый в принятом технологическом процессе формоизменения; λ₁–λ₆ – весовые коэффициенты.

Первая слагаемая критерия (3) соответствует контструктивно-эксплуатационным требованиям к штампуемой детали, второе и третье – идеальному технологическому процессу формоизменения [5], четвертое – обеспечению необходимого качества поверхности получаемой детали по минимуму контактных напряжений, пятое – стоимостнму показателю процесса, шестое – показателю экологической безопасности.

Одним из прогрессивных методов, позволяющих осуществить формоизменения крупногабаритных деталей газотурбинных двигателей, имеющих сложную конфигурацию и изготавливаемых из титановых и высокопрочных сплавов, является штамповка взрывом. Этот процесс в полной мере удовлетворяет требованиям качества, конструктивной прочности и надежности. Основное достоинство его состоит в сокращении количества сварных швов. При оценке степени экологической опасности процесса сопоставляются вредные воздействия сварочных и взрывных работ. Взрывы газовых баллонов, используемых для сварки в среде защитных газов, происходят достаточно часто. Устранение сейсмического воздействия импульсных нагрузок требует дополнительных затрат. Оценка эффективности по предложенному критерию для деталей типа „патрубок” показал, что процессы гидровзрывной штамповки в 1,8–2,2 раза более эффективны по сравнению с традиционными процессами листовой штамповки.

Предложен обобщенный критерий эффективности для выбора процесса формоизменения листовых деталей газотурбинных двигателей, позволяющий оптимизировать процесс выбора метода формоизменения и его параметров с точки зрения минимальной технологической себестоимости, максимального удовлетворения конструктивным требованиям к получаемым деталям, обеспечения экологической безопасности.

Дальнейшие исследования следует выполнять по совершенствованию процессов формоизменения и моделирования оценки вредных воздействий производства.


Основні засади побудови інтегрованих інформаційних моделей житлових будівель


Чубукін Р. Ю., Наливайко Т. Т.

Харківський державний технічний університет будівництва та архітектури


Житлово-комунальне господарство є одне з найпроблемніших місць будь-якого населеного пункту. Переважна більшість мешканців проживає в будівлях масових серій, строк експлуатації яких практично вичерпаний. Підприємства, що мали на балансі багатоповерхові будівлі, часто не можуть їх утримувати та намагаються передати до комунальної або приватної власності в занедбаному стані. Утримання будівель, що знаходяться в комунальній власності, потребує все більше ресурсів

З метою підвищення відповідальності кожного власника багатоквартирних будинків та ефективного використання грошових ресурсів власників, створення умов для розвитку конкурентного середовища на ринку комунальних послуг держава створює умови для розвитку товариств співвласників багатоквартирних будинків (ТСББ).

Перетворення в сфері ЖКГ не забезпечені повною мірою інформаційною підтримкою про економічний, правовий та технічний стан кожної будівлі. Кожна організація, що надає комунальні послуги має свою базу даних споживачів. У деяких містах, наприклад в м. Харкові, проводяться роботи з інвентаризації технічного стану окремих видів інженерних мереж та створення відповідних баз даних. В усіх населених пунктах України виконані роботи з нормативної грошової оцінки земельних ділянок. Інформація отримана під час такої оцінки не повною мірою використовується для планування сталого економічного розвитку міста.

Для усунення вказаних вище недоліків авторами виконані роботи з розробки концепції інформаційної моделі будівлі – сукупності даних про технічний, економічний, правовий стан будівлі та її окремих частин. Основою такої моделі є тривимірна просторова модель будівлі, що отримується за результатами геодезичних вимірів та даних МіськБТІ. Така модель являє собою множину матриць у вигляді:


,


де X₁, Y₁, Z₁….. – координати початку та кінця відрізків, що обмежують окремий конструктивний елемент будівлі.

До матриці Р "прив’язується" семантична інформація про матеріал, виробника конструктивного елементу, його технічний стан тощо. Будівля в цілому характеризується інформацією про влив на неї зовнішніх чинників (соціальних, природних, екологічних, історико-культурних, правових), що отримуються з даних нормативної грошової оцінки та в разі необхідності за результатами додаткових обстежень.

Запропонована наступна схема побудови інформаційної моделі:

Блок 1 – загальні відомості про будівлю (адреса, рік побудови, кількість поверхів, форма власності, конструктивна схема будівлі);

Блок 2 – характер впливу зовнішніх чинників;

Блок 3 – сукупність матриць Р, кожна з яких має ідентифікатор (id);

Блок 4 – інформація про місця загального використання. Має підблоки дах, технічні поверхи, ліфт, сходи та між поверхові майданчики. Такі підблоки мають посилання на відповідні id блоку 2.

Блок 5 – відомості про окремі приміщення. Має інформацію про власників приміщень, технічний стан, розташування приміщення також характеризується відповідними посиланнями на блок 2.

Блок 6 – інженерні комунікації.

Вказана схема може бути використана при побудові бази даних житлових будівель міста або окремих його частин.

Такі бази можуть будуватися за реляційними принципами, що найчастіше використовуються при створенні будь-яких баз даних. При цьому кожен елемент бази даних має унікальні ідентифікатори, на які в разі необхідності посилаються інші елементи бази даних. Недоліком реляційних баз даних є відсутність наочності даних у таких базах. Вибірка даних отримується шляхом виконання SQL запитів та обробкою таких запитів за визначеним алгоритмом.

Перспективною є побудова таких баз даних за об’єктно-орієнтованим принципом. Коли вся житлова забудова розглядається як клас об’єктів із визначеними властивостями. Під властивостями маємо на увазі інформацію, що міститься в блоках 1–6. Така структура даних є логічним способом побудови просторової інформації, але програмні засоби для побудови баз даних за такими принципами поки не розвинуті. Саме тому доводиться використовувати комбінований підхід, коли при взаємодії з сервером бази даних програмно створюється сукупність об’єктів, маніпуляції з якими виконуються згідно з принципами об’єктно-орієнтованого програмування. По завершенні такого аналізу вносяться зміни у вихідну базу даних, а створені об’єкти знищуються.

Для створення бази даних може бути використана мова структурної розмітки XML.

При використанні цієї мови кожен елемент опису даних має свій ідентифікатор (тєг). Сам документ має чітко визначену структуру, що контролюється програмно. Структура бази даних визначається схемами DTD і XSD.

Використання мови XML дозволяє широко залучати інтернет-технології до управління міським господарством. Наприклад, кожен управляючий будинком може вносити дані про стан будівельних конструкцій до єдиної бази даних через спеціально розроблений сайт. Постачальники житлово-комунальних послуг можуть обмінюватися інформацією, що надана в стандартизованому вигляді. Oкремі частини бази даних можуть трансформуватись в dxf формат, що часто використовується проектувальниками.

Для перевірки теоретичних припущень авторами розроблена модель частини житлової забудови Червонозаводсього району м. Харкова. Підґрунтям для побудови моделі стали міські топографічні плани в масштабі 1:500, дані натурних обстежень будинків. Модель реалізована на мові програмування С# та має на меті відпрацювати методи об’єктивної оцінки технічного стану будівлі представниками ТСББ, а також вибору раціональних способів проведення планових ремонтів місць загального користування. В разі аварійного стану будівлі оцінку технічного стану та розробку методів підсилення будівлі мають проводити спеціалізовані науково-дослідні організації.

У результаті проведеної роботи виконана оцінка інвестиційної привабливості окремих будівель, розроблена стратегія підтримки будівель в безаварійному стані та шляхи підвищення рівня комфортності житла, проаналізовані можливі джерела фінансування витрат на поточний ремонт будівель. Розроблений проект рекомендацій, щодо оцінки технічного стану житлових споруд.

ОЦІНКА ЕКОЛОГІЧНОГО СТАНУ ДОВКІЛЛЯ ЗА ДОПОМОГОЮ ЕКОЛОГІЧНИХ СІТУАЦІЇ


Шалугін В. С.

Кременчуцький національний університет імені Михайла Остроградського


Одним із основних понять, яке відображає стан навколишнього природного середовища, тенденції до змін в ньому з врахуванням інтересів суспільства є поняття екологічної безпеки. Кінцевою метою природоохоронної діяльності людини і управління в галузі охорони довкілля є не тільки збереження цілісності природних комплексів і взаємозв'язків у них, але і забезпечення стану екологічної безпеки.. Слід зазначити, що розуміння стану екологічної безпеки має, перед усім, соціальний аспект і, як і в нормуванні якості природного середовища та антропогенного навантаження на нього, домінує антропоцентризм.

Із ключових понять, яке дозволяє розкрити сутність екологічної безпеки, є поняття "екологічна ситуація". Екологічна ситуація – це сукупність станів екологічних об'єктів у межах певної території в певний проміжок часу. Подібне визначення має термін екологічний стан, під яким розуміють стан конкретних об'єктів або суб'єктів довкілля, тоді як екологічна ситуація характеризує сукупний стан всіх об'єктів даної території з врахуванням впливу на них інших об'єктів, що знаходяться за межами даної території.

За В.Ю. Некосом (2001), критерії оцінки будь-якої безпеки – це відчуття екологічної безпеки життєдіяльності в теперішній час і в майбутньому.

Перед усім, для оцінки екологічних ситуацій необхідно визначити екологічний стан об'єктів, який одержують шляхом аналізу екологічних показників.

Екологічним показником називають будь-яку кількісну величину, яка характеризує стан екологічного об'єкту і ці показники повинні якомога повніше характеризувати цей об'єкт. Прийнято виділяти три основних групи екологічних показників, які характеризують принципово різні властивості екологічних об'єктів:

– показники стану і структури об'єкту;

– показники еколого-ресурсного потенціалу (для екосистем) або адаптаційних можливостей і здатності до опору проти зовнішніх впливів (для організмів);

– показники дії на об'єкт.

Поєднання набору цих показників дозволяє оцінити екологічний стан об'єкту, визначити можливі наслідки впливу на нього та виявити негативні тенденції у зміні його екологічного стану. Для цих показників існують певні норми і відхилення від них визначає рівень екологічного стану об'єкту.

Екологічні ситуації характеризують загальний сукупний екологічний стан всіх об'єктів певної території в певний проміжок часу. Екологічні ситуації, на відміну від екологічного стану, повинні враховувати і можливі зміни екологічних станів об'єктів внаслідок природних або антропогенних факторів, особливо якщо існує загроза зовнішнього впливу. Тому, оцінка екологічних ситуацій, є справою складною і творчою.

Оцінка екологічних ситуацій – це процес порівняння сукупності екологічних станів об'єктів з певними нормами, але слід враховувати і потенційно можливий вплив зовнішніх факторів. За ступенем відхилення від норми виділяють п'ять типів екологічних ситуацій:

• умовно сприятливі, при яких практично не спостерігається відхилення екологічного стану об'єктів від їх норми. Вони характерні для екосистем, що не зазнали суттєвого антропогенного впливу або впливу природних стихій. Наприклад, це природно-заповідні території, дика природа тощо;
  
• задовільні, за яких спостерігаються незначні зміни в екосистемах, які практично не впливають на стан здоров'я людей. Ці відхилення зникають в процесах саморегуляції або проведення меліоративних робіт. Такі екологічні ситуації спостерігаються на територіях культурних ландшафтів тощо;
  
• напружені, за яких спостерігаються негативні зміни в окремих компонентах екосистем (окремі види біоценозу починають хворіти), проходить порушення природних ресурсів, деяке погіршення умов проживання населення тощо. Такі екологічні ситуації характерні територій інтенсивного ведення господарської діяльності людини: зон видобування корисних копалин, промислових зон тощо. При припиненні зовнішнього впливу на екосистему, можлива швидка нормалізація екологічного стану;
  
• критичні або кризові, для яких характерні значні зміни в екосистемах (зникають окремі види біоценозів), що практично не компенсуються, проходить швидке наростання загрози виснаження і втрати природних ресурсів, унікальних природних об'єктів. При цьому значно погіршуються умови проживання населення, зокрема, зростає рівень захворювання людей, погіршується якість харчових продуктів тощо. Такі екологічні ситуації характерні для територій надмірного антропогенного навантаження, територій систематичних природних негараздів тощо. При припиненні зовнішнього впливу на систему, можлива стабілізація її екологічного стану з частковим відновленням компонентів природного середовища;
  
• катастрофічні, які характеризуються глибокими незворотними змінами в екосистемах, вичерпуванням природних ресурсів, різким погіршенням умов життя населення тощо. Спостерігається втрата генофонду біоти, унікальних природних об'єктів і комплексів. Це зони екологічного лиха, наприклад, індустріальні пустелі тощо.
  

Таким чином, якщо ступінь відхилення екологічного стану від норми визначає тип екологічної ситуації, то ступінь наближення екологічного стану до критичної межі (після чого проходить деградація системи, наприклад, екологічна катастрофа) визначає екологічний резерв (запас міцності) системи.


Література:

1. Агарова Н.В., Кочинський А.Б., Степаненко А.В. Регіональний вимір екологічної безпеки України з урахуванням загроз виникнення техногенних і природних катастроф. (Серія "Екологічна безпека"). – К.: НІС, 1996. – 82 с.

2. Боков В.А., Лущик А.В. Основи зкологической безопасности. – Симферополь: СОНАТ, 1998. – 224 с.

3. Некос В.Е. Основи общей зкологии й неозкологии. Част. 2. – Харьков: Прапор, 2001. – 287 с.


ВЛИЯНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ

НА ЭКОЛОГИЧЕСКУЮ ОБСТАНОВКУ


Пузанков А. С.

Муромский институт (филиал) Владимирского Государственного Университета


Проблема защиты окружающей среды – одна из важнейших задач современности. Выбросы промышленных предприятий, энергетических систем и транспорта в атмосферу, водоемы и недра на современном этапе развития науки и техники достигли таких размеров, что в ряде районов, особенно в крупных промышленных центрах, уровни загрязнений в несколько раз превышают допустимые санитарные нормы. Негативное воздействие промышленности выражается в воздействии на конкретные части природы и на биосферу в целом отходов от процессов добычи и переработки природных ресурсов. Отходы производства и потребления являются источниками антропогенного загрязнения окружающей среды в глобальном масштабе и возникают как неизбежный результат потребительского отношения и непозволительно низкого коэффициента использования ресурсов.

В России существует Федеральный классификатор отходов, в котором каждому виду отходов в зависимости от источника его происхождения присваивается идентификационный номер. Класс опасности отходов устанавливается с целью определения безопасных способов и условий размещения, перемещения, обезвреживания, использования отходов. Класс опасности устанавливается на каждый вид образующихся отходов.

Значительную часть отходов нецелесообразно сжигать или подвергать нейтрализации. Необходимо складировать в геологических формациях, являющихся природными изоляторами, поскольку при современном уровне науки и техники невозможно исключить образование неутилизируемых, не подлежащих сжиганию и неподдающихся нейтрализации, токсичных отходов. Размеры и срок службы подземного хранилища промышленных отходов определяются технико-экономическим обоснованием. При размеще­нии в хранилище отходов, требующих постоянного наблюдения за их состоянием, или отходов, переработка которых возможна в обозримом будущем, срок устойчивости выработок хранилища, а соответственно и самого хранилища, должен быть рассчитан на этот период. Согласно современным требованиям размещение неутилизируемых промышленных отходов должно осуществляться в пределах специальных полигонов, обеспечивавших их изоляцию и экологическую безопасность на такой срок, пока они не станут безвредными для человека или не будут разработаны экономически приемлемые технологии их переработки и последующего использования. К подземным хранилищам промышленных отходов относятся такие, которые располагаются в удаленных от земной поверхности геологических формациях, обеспечивая долговременную изоляцию отходов от биосферы.

При добыче полезных ископаемых неизбежно образуется большое количество отработанных карьерных выемок, негативно влияющих на различные элементы природной среды: нарушение геоморфологии, гидрологического и гидрогеологического режимов, загрязнение подземных горизонтов, ландшафтные изменения. Рекультивация карьеров неутилизируемыми промышленными отходами позволяет проблему их размещения с минимальным экологическим ущербом, при этом достигается уменьшение неблагоприятного воздействия со стороны техногенно нарушенных территорий. Высокотемпературная переработка твердых отходов – это единственная гарантия уничтожения опаснейших биологических, биохимических, химических продуктов и супертоксикантов – диоксинов и диоксиноподобных веществ. Промышленные отходы, находящиеся в жидком агрегатном состоянии, обычно являются трудноутилизируемы, а зачастую представляют серьезную угрозу окружающей среде ввиду высокой токсичности. Жидкие отходы, по сравнению с твердыми отходами, технологически значительно более сложно изымать из производства, транспортировать.

Механическая очистка сточных вод, как правило, является предварительным этапом для очистки промышленных сточных вод. При этом обеспечиваются выделение незначительной доли взвешенных веществ и снижение загрязнения. Высокая эффективность процесса достигается интенсификацией гравитационного отстаивания, затем пропуском сточных вод через слой различных зернистых материалов или через сетчатые барабанные, напорные фильтры или фильтры с плавающей нагрузкой и без добавления химических реагентов и с использованием фильтровальных материалов.

Значительный интерес представляют фильтрующие материалы, которые не требуют регенерации и могут быть утилизированы после выгрузки их из фильтра, например в качестве топлива: антрацит, бурый уголь, коксовая крошка, торф. В недавнем времени были разработаны фильтры непрерывного действия, в которых процессы фильтрации и промывки загрузки протекают непрерывно в разных оптимизированных по форме, конструкции и габаритам аппаратах. На современном этапе развития науки и техники биоочистка является основным и наиболее перспективным методом удаления загрязнений из сточных вод, т.к. обеспечивает достаточно глубокий распад веществ и основан на использовании природных процессов и катализаторов. Перспективными для комплексной очистки отходящих газов от токсичных соединений признаны способы, использующие различные физические методы: электрические и магнитные поля, воздействие ультрафиолетового излучения.

Большие перспективы для промышленного применения представляют разряды, образующие низкотемпературную плазму: тлеющий и коронный (барьерный как частный случай коронного разряда, подразумевающий наличие диэлектрика между электродами). Тлеющий разряд требует поддержания в плазменном реакторе пониженного давления.

Система учета обращения с отходами на предприятии является частью системы управления отходами производства и потребления и непосредственно связана с планированием природоохранной деятельности в связи с обращением с отходами. Организация системы учета предполагает разработку и утверждение документации разработку процедур текущего учета и отчетности обращения с отходами и профессиональную подготовку лиц для работы с опасными отходами. Нормативные документы разрабатываются предприятием для всего цикла обращения с отходами.

Подводя итог всему вышесказанному, можно сказать, что, несмотря на длительность изучения настоящей проблемы, утилизация и переработка отходов промышленности по-прежнему не ведется на должном уровне. Острота проблемы, несмотря на достаточное количество путей решения, определяется увеличением уровня образования и накопления промышленных отходов. Усилия зарубежных стран направлены, прежде всего, на предупреждение и минимизацию образования отходов, а затем на их рециркуляцию, вторичное использование и разработку эффективных методов окончательной переработки, обезвреживания и окончательного удаления, а захоронения только отходов, не загрязняющих окружающую среду. Более эффективно и целесообразно предотвращать образование отходов, начиная со стадии добычи полезных ископаемых и заканчивая потреблением готовой продукции. Достичь этого можно путем разработки и внедрения технологий рационального использования природных ресурсов, выделения ценных компонентов из побочных продуктов производства и отходов.


ВЛИЯНИЕ ЛЕСНЫХ ПОЖАРОВ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ


Пузанков А. С.

Муромский институт (филиал) Владимирского Государственного Университета


Среди проблем современного мира, связанных с безопасностью жизнедеятельности, проблемы пожаров и техногенных аварий, по своей значимости, уже вышли на одно из первых мест.

Лесные и торфяные пожары, испепелившие в 2010 году Центральную Россию, произошли закономерно. Ведь за порядком в лесу никто не следит, соответствующие службы были ликвидированы с принятием нового Лесного кодекса. А кодекс принимали, чтобы появилась возможность продавать лесные участки. Очевидно, что лесничества надо восстанавливать, возвращать им прежние функции по контролю за лесом. В прежние времена было запрещалось спиливание деревьев на собственном участке.

При проведении анализа лесных пожаров с научной точки зрения выяснилась интересная вещь. Эти пожары удерживали антициклон, который принёс нам аномальную жару. Лесные и торфяные пожары создали в атмосфере огромный столб дыма. И антициклон, «ухватился» за него, ему это было энергетически выгодно. И стал набирать силу. В это время со стороны Европы пошли циклоны, которые должны были сместить его. Но мощности им уже не хватало. Они отскакивали от этого «столба», возвращались назад и проливались в Европе дождями и вызывали наводнения. Получается, что их катаклизмы были вызваны нашими пожарами. Пожары могут и отрицательно сказываться на радиационном балансе Земли. Дым (а это не что иное как аэрозоли), как правило, способствует охлаждению, так как мешает солнечным лучам достигать поверхности Земли. Если же говорить о долгосрочных последствиях, проявляющихся в течение многих лет после пожара, то здесь на первое место выходит состояние растительного покрова. Дело в том, что участки земной поверхности, покрытые лесом, сверху выглядят темнее, чем участки, занятые травянистой растительностью, например поля, вырубки или гари.

Очевидными причинами пожаров 2010 года стали: разгильдяйство отдыхающих ("бычки", костры, мусор), неподготовленность населения к ликвидации возгораний, неспособность государственного аппарата организовывать работы, как по предотвращению чрезвычайных ситуаций, так и по их ликвидации, глобальное потепление, возникшее в результате парникового эффекта, который прогрессирует из-за загрязнения окружающей среды продуктами и отходами человеческой деятельности. Кроме того, аномальная погода, сильнейшей смог и угарный газ, в который на несколько недель окунулась наша страна прошлась по всему организму человека, в первую очередь по легким, сердечно-сосудистой и эндокринной системам. Возможен рост заболеваний диабетом, сердечно-сосудистых и дыхательных хронических патологий, астмой. Угарный газ без вкуса и запаха, а то, что мы чувствуем ("гарь") – это большие органические молекулы, образующиеся при сгорании торфа. Они имеют сложную структуру, зачастую определить ее невозможно.

Подводя итог вышесказанному можно утверждать, что опасность лесных пожаров для людей связана не только с прямым действием огня, но и большой вероятностью отравления.

Поэтому основными мерами защиты населения от лесных пожаров являются:

– спасение людей и сельскохозяйственных животных с отрезанной огнем территории;

– исключение пребывания людей в зоне пожара путем проведения эвакуации из населенных пунктов, объектов и мест отдыха;

– ограничение въезда в пожароопасные районы;

– тушение пожаров;

– обеспечение безопасного ведения работ по тушению пожаров.


БЕЗПЕКА ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ В УМОВАХ РАДІОАКТИВНОГО ЗАБРУДНЕННЯ


Малишко В. І., Грицюк О. С.

Кременчуцький національний університет імені Михайла Остроградського


Серед потенційно небезпечних виробництв особливе місце посідають радіаційно небезпечні об'єкти. Вони, як відомо, становлять особливу небезпеку для людей і навколишнього природного середовища і вимагають у зв'язку із цим дотримання специфічних заходів попередження і захисту. Особливо серйозні радіаційні наслідки пов'язані з аварією на Чорнобильській АЕС.

Після аварії на Чорнобильській АЕС в навколишнє середовище було викинуто біля 500 штучних радіонуклідів (⁸⁹Sr, ⁹⁰Sr, ¹⁴⁴Се, ¹³⁴Сs, ¹³⁷Сs, ¹⁰³Ru, ¹⁰⁴Ru, ⁹⁵Zr, ⁹⁵Nb, ¹³¹І, ¹³²І, ²³⁹Pu, ²⁴⁰Pu та деякі інші проміжні продукти розпаду урану) загальною активністю понад 50 МгКі які забруднили значні території.

В Україні при цьому було забруднено 4796,4 га сільськогосподарських угідь (де мешкало 1480,4 тис. осіб).

Значна частина радіонуклідів через свій короткий період напіврозпаду зникла в перші місяці після аварії, але ще довго будуть розпадатись довгоживучі радіонукліди, такі як цезій-137, стронцій-90 плутоній-239 і деякі інші. Завдяки своїй добрій міграційній властивості ці радіонукліди викликають як поверхневе так і структурне забруднення, що призводить до ушкодження внутрішніх органів і виникнення різних ускладнень і хвороб особливо дітей.

Оскільки можливість бути опроміненим є вельми імовірною, не дивлячись на запобіжні заходи, що здійснюються санітарно-епідеміологічними службами є необхідність приділяти цьому питанню значну увагу починаючи з дитячих садочків, шкіл і закінчуюючи навчальними закладами, оскільки органами відчуття людина не відчуває радіаційного опромінення. На це необхідно звертати увагу при вивченні дисциплін безпека життєдіяльності, цивільний захист та екологія. Необхідно звертати увагу як на шляхи надходження радіонуклідів у середину організму, оскільки вони можуть бути в повітрі, воді та харчових продуктах рослинного і тваринного походження, так і на методи та шляхи їх виведення із організму. Оскільки зараз в основному відбувається довготривале (хронічне) опромінення людей невеликими дозами, яке проявляється лише через кілька років унаслідок генетичних змін, які не можна швидко визначити, то необхідно звертати увагу також на характеристику та поведінку довгоживучих штучних радіонуклідів, які можуть бути в продуктах харчування. Знання механізмів дії радіонуклідів, способів зниження їх вмісту в рослинній та тваринній продукції, правил радіаційної безпеки дозволить керувати ризиком бути опроміненим.

Особливу увагу необхідно приділяти радіозахисному харчуванню, оскільки в тій соціально-економічні обстановці, яка склалась, на здоров'я людини впливає не лише структура харчового раціону, а й вміст в ньому контамінантів – чужорідних речовин.

Недостатнє вживання основних харчових речовин (білків, вітамінів, поліненасичених жирних кислот, мінеральних речовин) сприяє виникненню так званих хвороб дефіциту, зниженню опірності організму, зокрема до дії іонізуючих випромінювань. В умовах радіаційного впливу величезне значення має оптимальне забезпечення людини повноцінними білками – джерелами незамінимих амінокислот. Останні регулюють знезаражувальну функцію печінки, беруть участь у кровотворенні, підвищують імунітет, сприяють повноцінному засвоєнню вітамінів, а також інших речовин. Достатнє вживання білка сприяє зниженню кількості радіонуклідів у організмі.

Поліненасичені жирні кислоти в комплексі з іншими ліпотропними речовинами (сірковмісні амінокислоти, вітаміни, фосфоліпіди) істотним чином впливають на основний обмін. Недостатній їхній вміст при підвищеному променевому навантаженні знижує антиоксидантну функцію печінки і сприяє накопиченню метаболітів у тканинах організму.

Важливе значення має забезпечення організму вуглеводами, насамперед, харчовими волокнами і пектиновими речовинами, які сприяють зв'язуванню радіонуклідів у травному каналі та виведенню із організму.

Незамінними для організму харчовими речовинами є вітаміни. Вони беруть участь у регулюванні обміну речовин, підвищують стійкість організму до несприятливих чинників зовнішнього середовища, зокрема іонізуючого опромінення. Без вітамінів порушуються засвоєння ряду харчових речовин, процеси кровотворення, знезаражувальна функція печінки, що й так має місце при радіоактивному опромінення.

Достатній вміст у раціоні харчування солей магнію і фосфору, калію і кальцію сприяє зниженню накопичення в організмі радіоактивних цезію і стронцію. Важливе значення має збагачення організму оптимальною кількістю селену, якому властиві антиоксидантні властивості, а також легкозасвоюваним залізом, що бере участь у процесах кровотворення.

Перелічені речовини містяться в різноманітних продуктах як тваринного, так і рослинного походження. Тому для забезпечення організму достатньою кількістю харчових речовин, що потрібні для запобігання накопиченню радіонуклідів і зміцнення захисних сил організму, треба використовувати різноманітні продукти харчування, які доповнюють один одного за вмістом енергетичних, пластичних і біологічно активних харчових інгредієнтів.

Поряд з цим при вивченні курсу безпека життєдіяльності необхідно звертати увагу на те, що вміст радіоактивних речовин в харчовому раціоні можна зменшити за допомогою різних способів кулінарної обробки (промивання, чищення, відварювання в прісній та підсоленій воді, вимочування та ін.) та технологічної переробки.

Малоймовірно, що в майбутньому кількість радіаційних аварій і катастроф значно поменшає. Як показує досвід минулих років, для ліквідації наслідків великомасштабних катастроф, необхідно мати досить велику кількість фахівців, які уміють працювати в екстремальних умовах. в основу такої підготовки необхідно покласти вивчення організаційних питань по наданню допомоги потерпілим, освоєння способів захисту населення в районах небезпек. Реальний аналіз і правильна оцінка процесів, які відбуваються в природі та суспільстві дає можливість зрозуміти загальні проблеми безпеки життєдіяльності людей.


Література:

1. Желібо Є.П., Заверуха Н.М., Зацарний В.В. Безпека життєдіяльності. – К.: “Каравела”; Львів: “Новий Світ-2000”, 2001. – 320 с.
   
2. Скобло Ю.С., Соколовська Д.І., Мадаренко Д.І., Тіщенко Л.М., Троянов М.М. Безпека життєдіяльності. – Київ: Кондар, 2003. – 424 с.
   
3. Медицинские последствия аварии на Чорнобыльськой АЭС. Информационный бюллетень. – К.: Б.И., 1991. – 340 с.
   
4. Смоляр В.И., Матасар И.Т., Салий Н.С. Радиозащитное питание. – К.: Б.И., 1991. – 8 с.
   

РАЦІОНАЛЬНА ОРГАНІЗАЦІЯ ТРАНСПОРТНИХ ПОТОКІВ

ЯК ЗАСІБ ЗМЕНШЕННЯ ЗАБРУДНЕННЯ ПОВІТРЯ


Переверзєва Г. Г.

Кременчуцький національний університет імені Михайла Остроградського/


Транспорт як галузь народного господарства – один із наймогутніших чинників антропогенного впливу на довкілля. Деякі види цього впливу, насамперед, забруднення повітря і посилення шуму, належать до найсерйозніших техногенних навантажень на компоненти довкілля окремих регіонів, особливо великих міст.

Основний споживач палива в усьому світі  автомобільний транспорт. На автомобільний транспорт припадає 55 % викидів вуглеводневих сполук, 47 % оксиду вуглецю, 98,6 % оксидів азоту від загальної кількості цих речовин, що надходять до атмосфери України.

Концентрація токсичних речовин значною мірою залежить від типу автомобіля, його технічного стану, швидкості його руху і строку експлуатації.

Пріоритетним напрямком зниження забруднення навколишнього середовища автомобільним транспортом є раціональна організація і управління транспортними потоками [1]. На сьогодні розроблено і впроваджено на підприємствах України програмний комплекс TLKA–logistic, орієнтований на оперативне планування розвізних кільцевих маршрутів по місту і околицям. Алгоритм пошуку оптимального маршруту базується на мінімізації витрат палива за рахунок вибору найбільш короткого і послідовного шляху з урахуванням дозволеного напряму руху і інших постійних або тимчасових дорожніх знаків. Даний програмний продукт можна використовувати як для планування роботи вантажного транспорту підприємства так і для оптимізації маршрутів торгових агентів. За даними підприємств, після впровадження комплексу ТЛКА пробіги автомобілів зменшуються на 15–60 %, відповідно настільки ж зменшується кількість викидів.

Рівень забруднення значною мірою залежить від пропускної здатності доріг та утворення заторів на перехрестях. Найбільша кількість токсичних речовин виділяється за перемінних режимів роботи двигуна, зокрема під час пуску й зупинки, а також під час роботи в холостому режимі. В ТЛКА передбачено врахування таких чинників: Види завантаження доріг, обмеження швидкості, затори на дорогах (прогнозовані), що дозволяє планувати оптимальні режими руху автомобілів [2]. За методикою проф. Говорущенко Н.Я. було розраховано токсичність для наступних швидкісних режимів: 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110 км/год.

На підставі цих розрахунків, отримані графічні залежності, які відображають загальну оцінку. Витрати палива знижується при русі автомобіля від 40 до 80 км/год, а потім починають збільшуватися, тому можна сказати, що на проміжку швидкостей 50 – 70 км/год витрати палива будуть мінімальні. Даний програмний комплекс заздалегідь визначає оптимальний шлях слідування автомобіля із заданою швидкістю, за необхідності реалізована можливість ручного корегування маршрутів.

Відомо, що витрати палива зростають зі збільшенням ваги вантажу, що перевозиться. TLKA–logistic дозволяє розподіляти всі замовлення рівномірно між автомобілями з урахуванням їх вантажопідйомності, виключає при цьому пере-і недовантаження.

Використовуючи подібні програмні продукти на більшості підприємствах місцевої дистриб’юторної мережі, отримаємо оптимальні маршрути для великої кількості вантажних транспортних засобів. Таким чином з’являється можливість перерозподілити транспортні потоки по місту і зменшити загазованість повітря. Пропонується проект техніко-програмного узгодження оперативних планів перевізників на рівні адміністративного управління містом – «єдине транспортне місто». Система управління місцевими транспортними потоками повинна мати змішаний характер централізації для підвищення гнучкості і відкритості.


Література:

1. Нагорний Є.В., Рибаков Г.Л., Черниш Н.Ю. Транспортно-експедиційне обслуговування підприємств та організацій в умовах ринку: Навчальний посібник. – Харків. ХНАДУ, 2002. – С. 107.

2. Програмний продукт ТЛКА–logistics – UPCenter. Доступно на pl.ua/


підвищення РІВНЯ екологічної безпеки

пІД ЧАС експлуатації очисних споруд


Велика Г. В.

Кременчуцький національний університет імені Михайла Остроградського


Однією з провідних складових не тільки екологічної, але й національної безпеки держави є задоволення потреби населення і промисловості в якісній воді. На сучасному етапі розвитку господарсько-питних систем водопостачання України 70 % обсягів водокористування забезпечується з поверхневих джерел.

За існуючими стандартами всі великі річки нашої країни, а також їхні головні притоки вважаються “забрудненими” і “дуже забрудненими”. І з кожним роком ситуація загострюється. Поступове погіршення якісних параметрів екосистем поверхневих водних об’єктів, зокрема, водосховищ, ускладнює їх використання як джерела господарсько-питного водопостачання, а також негативно впливає на здатність водних екосистем до самоочищення, призводить до втрати ними відновлювальної та очисної спроможності.

Основними джерелами забруднення поверхневих вод є поверхневий стік з полів і забудованих територій, скидання недостатньо очищених міських і промислових стічних вод. Найбільш концентрованими та багатокомпонентними зазвичай є останні. Тому при вирішенні задачі підвищення рівня екологічної безпеки водойм першочерговим завданням є забезпечення ефективної та сталої роботи очисних споруд підприємств і населених пунктів.

В умовах загальновідомої нерівномірності параметрів стічних вод, що надходять на очистку, особливої актуальності набуває регулювання роботи очисних споруд, зокрема, біологічних. Останні потребують принципово відмінних підходів до забезпечення в них сталого перебігу процесу трансформації забруднюючих речовин за умов постійної зміни складу та витрати стічних вод. Це обумовлено певною інерційністю реакції біоценозу апаратів очистки на дію збурюючих факторів (зміну температурного режиму, концентрації забруднювачів, їх якісного складу тощо).

Аналіз літературних джерел свідчить про відсутність систематичних досліджень відносно впливу умов нестаціонарності на роботу біологічних очисних споруд, які можуть спричинити порушення у їх роботі або повну деградацію анаеробного чи аеробного мулу і, як наслідок, надходження до навколишнього середовища недостатньо або взагалі неочищених стічних вод. Цей фактор суттєво підвищує рівень екологічної небезпеки як на регіональному, так і на національному рівні.

Одним із шляхів вирішення даної проблеми може бути використання на практиці програмно реалізованих математичних моделей процесів біологічного розкладу забруднюючих речовин, які дозволяють забезпечити прийняття оперативних управлінських рішень і прогнозування наслідків в умовах різких коливань параметрів стічних вод, що надходять на очистку.

Це, у свою чергу, веде до підвищення рівня екологічної безпеки при експлуатації очисних споруд, оскільки максимально зменшується ймовірність надходження до поверхневих водойм забруднюючих речовин. Позитивним наслідком впровадження даного заходу стане зниження витрат на реалізацію водопідготовки і покращення якості отриманого продукту, оскільки вода джерел централізованого господарсько-питного водопостачання має бути такою, щоб сучасні методи водопідготовки давали змогу отримати доброякісну питну воду, яка б за всіма показниками відповідала державному стандарту ДСанПіН № 136/1940: „Вода питна. Гігієнічні вимоги до якості води централізованого господарсько-питного водопостачання” та ДСТУ 4808: 2007: „Джерела централізованого питного водопостачання”.

Таким чином, дослідження можливостей і шляхів вдосконалення врахування впливу умов нестаціонарності якості стічних вод на ефективність їх очищення є актуальним питанням. Його вирішення за допомогою програмно реалізованих математичних моделей процесів біодеградації забруднюючих речовин дозволить досягати нормативних значень показників якості процесу очистки протягом усього часу функціонування очисних споруд, що є важливим з точки зору забезпечення екологічної безпеки водойм.


ВИКОРИСТАННЯ МОЖЛИВОСТЕЙ ІНТЕРНЕТ-СЕРВІСІВ YANDEXMAPS

ТА GOOGLEMAPS ДЛЯ ГРАФІЧНОГО ВІДОБРАЖЕННЯ

ЕКОЛОГІЧНОЇ ІНФОРМАЦІЇ


Бахарєв В. С., Романенко С. С., Приходько А. С.

Кременчуцький національний університет імені Михайла Остроградського


Підвищення рівня екологічної свідомості населення є складною задачею в системах управління екологічною безпекою. Одним з елементів вирішення зазначеної задачі є повномасштабне забезпечення доступу зацікавленої громадськості до якісної інформації екологічного характеру. Під поняттям екоінформація ми розуміємо будь-які відомості про стан компонентів довкілля та вплив антропогенної діяльності на них у межах певного регіону. Звичайно, більш повно сприймається попередньо оброблена інформація, що відображена графічно.

Сьогодні, на нашу думку, існує низка чинників, що принижують соціально значиму ефективність графічного відображення екоінформації: висока вартість ліцензійних засобів обробки картографічного матеріалу (ZuLu, Map-Info, Arc Cad і ін.), обмеження у використанні електронних карт населених міст загального призначення, зосередженість вище зазначених засобів, як правило, «в руках» спеціалізованих комунальних підприємств, обмежений доступ користувачів до інформації при значному узагальненні останньої.

В Україні було реалізовано низку проектів зі створення екологічних електронних карт. Зазначені проекти було фінансовано як в межах грантових програм Евросоюзу і Світового банку і завершено цілком вдало, або здійснено на місцях стовідсотково за рахунок коштів державного бюджету при нульовому кінцевому результаті. При цьому, в обох зазначених випадках, слід констатувати суто локальне розповсюдження одержаної інформації.

Вихід із ситуації, що склалась ми бачимо у створенні картографічного матеріалу екологічного характеру з використанням загально доступних картографічних інтернет-сервісів при розміщенні створених карт на спеціалізованих рекламно «розкручених» веб-сторінках (наприклад – ague.net/ та ін.). Розглянемо для прикладу можливості сервісу YandexMaps. Зазначений сервіс має інструмент API YandexMaps (АРІ Яндекскарт).

API Яндекскарт – це безкоштовний інструментарій, що дозволяє розміщувати карти Яндекса на веб-сторінках. API Яндекскарт дає можливість відвідувачам сайту управляти картами та їх змістом. Компонентами API Яндекскарт є:

– JavaScript API – інтерфейс для розміщення інтерактивних карт;

– Геокодер – сервіс для пошуку географічних об'єктів на карті.

На веб-сторінці можна розмістити інтерактивну або статичну карту. Інтерактивна карта (Javascript API) дозволяє відвідувачам веб-сторінки взаємодіяти з картою за допомогою елементів управління. Карту можливо доповнити графічними об’єктами, які накладаються на зображення місцевості. Інтерактивна карта (Javascript API) доповнюється мітками, ламаними лініями, багатокутниками. Для опису об’єктів на карті застосовується YMapsML. Зображення статичної карти доповнюють мітки, ламані лінії та багатокутники. API Яндекскарт дозволяє знаходити об’єкти за їх назвами або адресою. Цю задачу виконує сервіс Геокодер. Сервіс GoogleMaps надає користувачу екологічної інформації аналогічні можливості.

Таким чином, для ознайомлення, огляду та моніторингу інформації, що має екологічний характер та графічно відображає екологічний стан компонентів довкілля на будь-якій території, будь-яким користувачем можуть бути застосовані найвідоміші інтернет-сервіси Яндекскарт та Гуглкарт. Слід також зазначити, що запропонований нами варіант широкого ознайомлення зацікавленої громадськості з екологічною ситуацією має низку переваг на відміну від результатів роботи з професійними графічними редакторами, а саме: безкоштовність розміщення, необмежений доступ до інформації, достатня візуалізація.