Размещение энергетических объектов - Примеры оценки воздействия на окружающую среду

В соответствии с Законом о национальной политике по охране окружающей среды при строительстве любого энергетического объекта, которое должно быть одобрено федеральным правительством, требуется также документация EIS (Environmental impact statement) для идентификации и оценки воздействия данного проекта на окружающую среду. Эта документация является очень длинным с тщательно разработанными деталями перечнем большого количества возможных воздействий на окружающую среду (как вредных, так и благоприятных)*. Документация EIS составляется для одной площадки, считающейся лучшей для данного энергетического объекта. Сведения о вероятности различных воздействий в документации EIS содержатся редко, а неопределенность их велика. При выборе площадки неопределенность возможных воздействий для каждой возможной площадки еще больше, так как проведение полномасштабных исследований для всех площадок требует слишком больших затрат. Таким образом, учет неопределенности на стадии использования документации EIS очень важен.
Обобщенные модели оказываются полезными для описания использования местных ресурсов и уровней загрязнения окружающей среды. Однако локальные воздействия на окружающую среду, вызванные энергетическими объектами, являются специфическими. Поэтому обобщенные модели воздействия на окружающую среду, вызванного использованием местных ресурсов или различными загрязнениями, часто являются моделями ограниченного использования. Необходимы подробные исследования специфических воздействий. Приводимые ниже примеры иллюстрируют использование как обобщенных моделей, так и моделей, учитывающих специфические особенности воздействий.

Выделение загрязнений от электростанций на угле.

Наибольшие следствия для окружающей среды от размещения энергетических объектов вызваны использованием или загрязненном местных природных ресурсов, таких как воздух, вода или земля.
Таблица 6.1. Характерные данные, полученные с использованием модели вероятностного выделения загрязнений от электростанции на угле

К сожалению, как правило, снижение загрязнения одного типа может быть достигнуто только за счет увеличения загрязнения другого типа. Например, использование скрубберов на электростанциях на угле приводит к уменьшению выброса в атмосферу SO2, но увеличивает количество твердых отходов на площадке. Такие случаи называют «пересекающимися» воздействиями на окружающую среду.
В [25] приведена модель, описывающая загрязнения от электростанции на угле в зависимости от мощности и КПД станции, высоты ее трубы, состава используемого угля и местных метеорологических условий. Высота трубы и метеорологические условия влияли на распространение загрязнений, а сорт угля определял его состав, теплоту сгорания и т. д.
Модель позволяла определять пять точек распределения вероятности для каждого из загрязнителей воздуха, включая SOх, NOх, твердые частицы, СО, СO2, гидрокарбонаты, рассеянные элементы, а также жидкие загрязнители и золу. Результаты расчетов на модели показаны в табл. 6.1 для станции мощностью 1900 МВт, с коэффициентом использования мощности 70% и трубой высотой 235 м. На станции используется западно-вирджинский битумный уголь; расположена она в районе с типичными для США метеорологическими условиями. Из таблицы следует, что диапазон неопределенности значительный.

Воздействие от АЭС.

В гл. 3 рассматривалось исследование по размещению АЭС мощностью 3000 МВт, проведенное для компании WPPSS.
Для анализа воздействия АЭС на окружающую среду приняты два критерия: воздействие на лососевых и на остальные виды представителей флоры и фауны. Оба критерия при оценке рассматриваемых площадок требуют тщательного анализа. Впрочем, это требование являетcя общим для многих исследований воздействий на окружающую среду.
Рассмотрение воздействия на лососевых отдельно от других важных биологических видов представителей флоры и фауны сделано по причинам, во-первых, коммерческого и спортивного значения лососевых для населения северо-западного побережья Тихого океана и,   во вторых, жизненного опыта, подтверждающего, что лососевые по крайней мере также важны, как вся остальная фауна. Общественность, правительственные учреждения, группы, контролирующие состояние окружающей среды, рыбные хозяйства, спортивные клубы, местное население и академия наук выступают в защиту рыбных ресурсов.
Следует отметить, что икра и мальки у лососевых более чувствительны к отклонениям от нормальных для них условий, чем у многих других видов ихтиофауны, что может служить прекрасным индикатором качества воды. Таким образом, если воздействие на лососевых минимально, большая часть других видов ихтиофауны (форель, сельдь, осетр, а также планктон) будет в безопасности.
Воздействия рассматривали исходя из экспертной оценки двух биологов. Для оценки воздействия на лососевых были использованы данные о расходе воды в реке, среднем ежегодном икрометании, распределении рыбы в поперечном сечении реки (мальки рыбы чаще концентрируются на периферии сечения) и другие факторы. Между биологами, по крайней мере вначале, не всегда было полное согласие, но в модели могли учитываться различные мнения. Если согласие не достигалось, модель позволяла учитывать характер и степень разногласий.

Воздействие на лососевых.

Одна из основных экологических целей исследования размещения АЭС заключалась в минимизации неблагоприятного воздействия на лососевых. К ним относятся пять видов лосося, обитающих в водах региона Вашингтон — Орегон. Все эти виды относятся к ценным породам рыб и нерестятся на чистом песчаном дне в холодных, чистых, пресных реках и озерах. Инкубационный период занимает несколько месяцев. Появившиеся мальки проводят некоторое время (от 1 мес до 2 лет в зависимости от вида) в пресной воде, перед тем как устремиться к океану. Два года или более они взрослеют, обитая в океане, перед тем как вернуться в пресные воды для нереста, после которого они гибнут. Таков их жизненный цикл.
Неблагоприятное воздействие определялось как воздействие, результатом которого является непосредственное и (или) будущее уменьшение популяции лососевых в рассматриваемой акватории. Уменьшение популяции может быть вызвано попаданием рыб в теплые воды из системы охлаждения станции, ударами рыбы о водозаборное устройство, разрушениями или деформациями участков дна, где нерестится рыба и в районах обитания молоди, или быть результатом побочных эффектов, снижающих воспроизводство лососевых.
Желательно идентифицировать показатели неблагоприятного воздействия, которые были бы исторически наглядны, широко использовались, интерпретировались и были бы приемлемы практически во всех ситуациях. Представляется, что этим условиям удовлетворяют два показателя: средние ежегодные потери в икрометании в абсолютном выражении и средний ежегодный процент потерь в икрометании. Выходом нереста является количество взрослой рыбы, возвращающейся в данную реку для нереста. Имеется хорошая архивная документация выхода нереста для наиболее важных рек [26].
Количественная оценка потерь рыбы сама по себе может ввести в заблуждение. Потеря 10 000 рыб в главном течении р. Колумбия соответствует 1—5% потерь выхода нереста лососевых в этой реке в зависимости от того, когда и где эти потери имели место. Такие потери, хотя, по-видимому, и заметны, не должны серьезно повлиять на динамику популяции лососевых в любом притоке реки, так как лишь небольшая доля от 10 000 рыб должна относиться к этому притоку. С другой стороны, потеря 1000 рыб в р. Северный Сантиам может соответствовать 25—50% потерь выхода нереста лососевых в этой реке, что приведет к серьезным изменениям в динамике популяции лососевых, особенно если это значительное отклонение в выходе нереста будет происходить из года в год. В малых реках потери 1000 рыб предположительно могут привести к исчезновению всей популяции лососевых в маловодный год.
Для измерения неблагоприятных воздействий на лососевых важны два фактора. Первый — потеря лососевых, связанная с коммерческим отловом рыбы, потеря лососевых, вызванная спортивной ловлей, и потеря в эстетическом восприятии лососевых. Эти потери могут быть выражены абсолютным количеством потерянной рыбы. Второй — генетическая история и состав популяции лососевых. Они в каждой реке индивидуальны и не могут быть «перенесены» в другую реку путем перевозки мальков рыбы или ее икры. Поэтому воздействие на лососевых может быть выражено также процентом потерь рыбы в данной реке. Второй фактор не имеет большого значения для такой реки, как Колумбия, так как, хотя небольшое количество лососевых действительно нерестится в самой реке, особенно в нижней ее части, большая часть рыбы нерестится в притоках и использует основное русло только как путь сообщения. Кроме того, выход нереста лососевых в бассейне р. Колумбия обычно превышает 300 000 шт., в то время как наибольший выход нереста для других рек составляет менее 100 000 шт.
Для рек с выходом нереста лососевых меньше 100 000 шт. рассматриваются два критерия неблагоприятного воздействия: Y — количество лососевых рыб в реке, Z — процент потерь выхода нереста лососевых в год.
В качестве критерия Y было выбрано количество имеющихся в реке рыб, а не количество потерянной рыбы. Эта потеря учитывается другим критерием — Z. При необходимости предпочтения могут быть установлены исходя из абсолютного количества потерянной рыбы, которое может быть легко подсчитано. Только для р. Колумбия в качестве критерия использовались абсолютные потери рыбы, которые равны произведению Y на Z.
Главная опасность для лососевых, по-видимому, будет связана с попаданием в забираемую для охлаждения воду и столкновением с водозаборными устройствами станции, даже если они сконструированы так, что сводят эту опасность к минимуму.
Строительство АЭС и существование в р. Колумбии тепловых стратифицированных потоков, вероятно, не приведет к существенному нарушению зон нереста и роста молоди, так как в основном русле реки их мало. Но на малых реках и притоках такие зоны, находящиеся от площадки ниже по течению, вероятно будут выключены из ихтиоцикла.

Таблица 6.2. Воздействие на лососевых для различных площадок и рек

В этих малых реках проход зрелой рыбы к верховьям реки, где находятся зоны нереста, может быть блокирован строительной деятельностью или тепловыми стратифицированными потоками.
Биологи считают, что можно сделать нижеследующее описание воздействий. Во-первых, вероятность очень малых потерь лососевых невелика, но она увеличивается до наиболее вероятного уровня потерь 1—15% в зависимости от размеров и нерестового потенциала реки, а затем уменьшается. Очень мала вероятность больших потерь — больше 50%. Однако распределение плотности вероятностей этих потерь несимметрично. Конечно, можно описать такое воздействие асимметричным распределением вероятностей, но, как показала проверка, такое распределение может хорошо аппроксимироваться нормальным распределением. Параметры нормальных распределений для девяти площадок приведены в табл. 6. 2.

Биологическое воздействие.

В период строительства и эксплуатации электростанции важно минимизировать связанные с ней биологические нарушения. Под этим подразумевается многое. Для рассматриваемых площадок главные биологические проблемы (помимо защиты лососевых) заключаются в сохранении биологических видов, защите среды обитания мигрирующих биологических видов (особенно видов ихтиофауны и морских птиц), поддержании продуктивности почвы, сохранении девственного леса или лесопосадок, а также травяного покрова.
Выбор показателей, указывающих степень биологических нарушений, вызванных сооружением электростанции, представляет собой трудную задачу. Одна возможность заключается в оценке площади земли, подверженной каждой из категорий упомянутых воздействий. Однако можно показать, что сопоставление площадей по существу так же трудно, как и воздействий. В качестве альтернативы было выбрано
Таблица 6.3. Значения вероятностей воздействий в возможном диапазоне воздействий

Составлена на основании данных табл. 3.3.
Построение шкалы возможных краткосрочных и долгосрочных воздействий. Эта шкала (см. табл. 3.3) определялась после посещений площадок представителями заказчика и представителями группы специалистов по выбору площадки, включающей двух биологов. Шкала содержит значения воздействий от 0 до 8 (большие числа соответствуют большему биологическому воздействию).
Вероятность биологического воздействия, соответствующего данному значению, для каждой площадки оценивалась биологами после посещений площадки и рассмотрения имеющейся документации по флоре и фауне в окрестностях площадки. Для каждой из площадок оценивалась вероятность того, что воздействие попадет в диапазоны 0 — 1, 1 — 2,..., 7 — 8. В этом процессе использовалось несколько последовательных проверок экспертных оценок.
В табл. 6.3 приведены итоговые, согласованные между специалистами данные, предназначенные для количественной оценки. Они завершают качественное описание возможных воздействий. Для двух из рассмотренных площадок ниже дается краткое их описание.
Бэнтон. Лучше всего используется для посева пшеницы и в некоторой степени скотоводства. Относительно мала ненарушенная природная среда и отсутствует опасность для обитающих биологических видов. Пропорция между сельскохозяйственным районом и ненарушенной природной средой очень зависит от расположения площадки; воздействия распределяются в диапазоне значений по шкале 0—3.
Клатсоп. В зависимости от размещения площадки имеют место различные пропорции лесных районов и расчищенных от леса районов, а также небольших сельскохозяйственных угодий. Имеются также незначительные болота и заболоченные местности. Значительна вероятность, что колумбийский белохвостый олень, находящийся под угрозой исчезновения, может появиться на площадке или в ее окрестностях; воздействия распределяются в диапазоне значений по шкале 3—6.