ОЦЕНКА СОСТАВА АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА Г. ОРЕНБУРГА ЗА ЛЕТНИЙ ПЕРИОД 2007-2011 ГОДОВ

ОЦЕНКА СОСТАВА АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА Г. ОРЕНБУРГА ЗА ЛЕТНИЙ ПЕРИОД 2007-2011 ГОДОВ

Научная статья

Колошина Т.Ф.

Оренбургский государственный университет, Оренбург, Россия

Аннотация

Статья посвящена актуальной на сегодняшний день теме экологической оценки атмосферного воздуха города Оренбурга. Целью работы является общая оценка экологического состояния атмосферы города Оренбурга на основании данных, полученных на базе  ФБГУ «Оренбургский центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды». Основными задачами были определить основных источников и компонентов загрязнения в г. Оренбурге, ознакомиться с работой постов наблюдения, изучить методики проведения анализов, провести мониторинг данных по количеству загрязняющих компонентов, сделать выводы, предложить ряд мероприятий по охране атмосферного воздуха.

Ключевые слова: атмосферный воздух, уровень загрязнения, формальдегид, посты наблюдения, ПДК.

Атмосферный воздух является самой важной жизнеобеспечивающей природной средой и представляет собой смесь газов и аэрозолей приземного слоя атмосферы, сложившуюся в ходе эволюции Земли, деятельности человека и находящуюся за пределами жилых, производственных и иных помещений.

Особенности экологической обстановки в отдельных регионах Российской Федерации, в частности Оренбургской области,  и возникающие экологические проблемы обусловлены местными природными условиями и характером воздействия на них промышленности, транспорта, коммунального и сельского хозяйства. Степень загрязнения воздуха зависит, как правило, от степени урбанизированности и промышленного развития территории (специфика предприятий, их мощность, размещение, применяемые технологии), а также от климатических условий, которые определяют потенциал загрязнения атмосферы.

Основными источниками загрязнения атмосферы являются предприятия газодобывающей отрасли промышленности, нефтепереработки, машиностроения, теплоэнергетики, автомобильный и железнодорожный транспорт. Значительный вклад в выбросы вносят стационарные источники предприятия ООО «Газпром добыча Оренбург», расположенные в северо-западном, западном, юго-западном направлении от города.

Атмосфера оказывает интенсивное воздействие не только на человека, но и на гидросферу, почвенно-растительный покров, геологическую среду, здания, сооружения и другие техногенные объекты. Поэтому охрана атмосферного воздуха и озонового слоя является наиболее приоритетной проблемой экологии и ей уделяется пристальное внимание во всех развитых странах.

Степень загрязнения атмосферы зависит от количества выбросов вредных веществ и их химического состава, от высоты, на которой осуществляются выбросы, и от климатических условий, определяющих перенос, рассеивание и превращение выбрасываемых веществ.

В выбросах предприятий различных отраслей промышленности и транспорта содержится большое число различных вредных примесей. Почти из всех источников в атмосферу поступают диоксид серы (SO2), пыль, оксид углерода (CO), оксиды азота (NO, NO2). Много вредных веществ образуется при сжигании топлива. Только тепловые электростанции являются источником почти половины (45%) общего количества сернистых соединений, поступающих в воздушный бассейн. При сжигании топлива в атмосферу выбрасываются также в большом количестве оксид углерода, оксиды азота и несгоревшие твердые вещества в виде золы и сажи. В меньших количествах при сжигании как твердого, так и жидкого топлива могут выбрасываться хлористый натрий и магний, оксиды железа, ванадий, оксиды никеля и кальция, ртуть и ряд других веществ. При сжигании газообразного топлива в основном выбрасываются оксиды азота. При нарушении режима горения, т.е. при сжигании газа в условиях недостаточного количества воздуха или при охлаждении пламени горелки, в атмосферу выбрасываются углеводороды. При этом могут выделяться и ароматические углеводороды, часть которых относится к канцерогенным веществам.

При постоянных параметрах выбросов уровень загрязнения атмосферы существенно зависит от климатических условий: направления, условий переноса и распространения примесей в атмосфере, интенсивности солнечной радиации, определяющей фотохимические превращения примесей и возникновение вторичных продуктов загрязнения воздуха, количества и продолжительности атмосферных осадков, приводящих к вымыванию примесей из атмосферы [2, 3]. Поэтому снижение загрязнения атмосферы должно осуществляться технологическими средствами с учетом характерных особенностей климатических условий в рассматриваемом районе.

Рассеивающая способность атмосферы зависит от вертикального распределения температуры и скорости ветра. Если температура с высотой падает, то создаются условия интенсивного турбулентного обмена. Чаще всего неустойчивое состояние атмосферы наблюдается летом в дневное время. При таких условиях у земной поверхности отмечаются большие концентрации и возможны значительные колебания их со временем. Если в приземном слое воздуха температура с высотой растет (инверсия температуры), то рассеивание примесей ослабевает. В случае мощных и длительных приземных инверсий при низких, в частности, неорганизованных выбросах концентрации примесей могут существенно возрастать [3].

Репрезентативность наблюдений за состоянием загрязнения атмосферы в городе зависит от правильности расположения поста на обследуемой территории. При выборе места для размещения поста прежде всего следует установить, какую информацию ожидают получить: уровень загрязнения воздуха, характерный для данного района города, или концентрацию примесей в конкретной точке, находящейся под влиянием выбросов отдельного промышленного предприятия, крупной автомагистрали.

В атмосферный воздух города поступает большое количество различных вредных веществ. Повсеместно выбрасываются такие вредные вещества, как пыль (взвешенные вещества), диоксид серы, диоксид и оксид азота, оксид углерода, которые принято называть основными, а также различные специфические вещества, выбрасываемые отдельными производствами, предприятиями, цехами.

Наблюдения за уровнем загрязнения воздуха в городах Российской Федерации проводятся территориальными органами Федеральной службы России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, в частности в Оренбурге эту функцию выполняет ФБГУ «Оренбургский центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды».

На стационарных постах городах Оренбурга проводится контроль содержания 13 загрязняющих примесей. Определяются основные загрязняющие ингредиенты - пыль, диоксид серы, оксид углерода, диоксид азота и оксид азота; специфические примеси - сероводород, формальдегид. Суммарные предельные и непредельные углеводороды и ароматические углеводороды (бензол, толуол, этилбензол, ксилол), и бензапирен.

Результаты анализов проб на определение количества загрязняющих компонентов в атмосферном воздухе  за летний период 2007 – 2011 гг.  представлены в сводной таблице:

Таблица 1

Примесь			2007			2008
	ПДК ср.сут.	июнь	июль	август	июнь	июль	август
Пыль	0,15	0,161	0,138	0,152	0,148	0,125	0,152
Диоксид серы	0,05	0,0033	0,0031	0,0027	0,002	0,0025	0,0027
Оксид углерода	3	1,49	1,93	2,06	1,84	2,09	1,75
Диоксид азота	0,04	0,059	0,057	0,045	0,04	0,042	0,048
оксид азота	0,06	0,036	0,039	0,041	0,021	0,03	0,027
сероводород	-	0,0009	0,0012	0,0011	0,001	0,0011	0,0013
формальдегид	0,003	0,006	0,003	0,004	0,006	0,007	0,007

Продолжение таблицы 1

 

	2009			2010			2011
Июнь	июль	август	июнь	июль	август	июнь	июль	август
0,155	0,152	0,167	0,187	0,186	0,17	0,174	0,132	0,177
0,0026	0,0041	0,0025	0,0027	0,0017	0,0022	0,0029	0,0035	0,003
2,16	2,6	2,47	1,76	1,87	2,02	1,1	1,63	1,24
0,04	0,052	0,0460,049	0,045	0,048	0,049	0,047	0,048	0,039
0,02	0,023	0,023	0,026	0,023	0,024	0,019	0,017	0,018
0,0011	0,0013	0,001	0,0015	0,0015	0,0015	0,0014	0,0015	0,0011
0,0089	0,0053	0,0056	0,0102	0,0107	0,0076	0,009	0,0151	0,0083

Жирным шрифтом в таблице выделены значения , превышающих ПДК.

Согласно полученным результатам можно сделать следующие выводы:

- наблюдается  превышение ПДК в значениях концентрации формальдегида, диоксида азота и содержания пыли за летний период 2007 – 2011 гг;

- расчет тенденции за пятилетие показал рост уровня загрязнения атмосферы диоксидом азота, оксидом азота, формальдегидом, взвешенными веществами, оксидом углерода;

- наиболее высокое  содержание загрязняющих компонентов в атмосферном воздухе приходится на период с июля по август.

Повышенное содержание диоксида азота особенно наблюдается в зоне влияния Сакмарской ТЭЦ и автомагистрали с интенсивным движением.

Основным источником загрязнения атмосферы формальдегидом являются выбросы от автотранспорта, количество которого на автотрассах возрастает в летний период. Жаркое засушливое лето, приземные инверсии, застои воздуха и приводят к росту концентраций в весенне-летний период.

Важно отметить, что на увеличение содержания взвешенных веществ в атмосфере повлияло относительно низкое количество выпавших осадков, застои атмосферы, приземные инверсии.

Основываясь на данных по экологической обстановке атмосферного воздуха, можно предложить следующие мероприятия по охране воздуха:

1. Законодательные. Наиболее важным в обеспечении нормального процесса по охране атмосферного воздуха является принятие соответствующей законодательной базы, которая бы стимулировала и помогала в этом трудном процессе. Следует использовать опыт развитых стран и принять законы, ограничивающие загрязнение, дающие государственные дотации производителям экологически более чистых машин и льготы владельцам таких машин.

2. Архитектурно-планировочные. Данные меры направлены на регламентацию строительства предприятий, планирование городской застройки с учетом экологических соображений, озеленение городов и др. При строительстве предприятий необходимо придерживаться правил установленных законом и не допускать строительство вредных производств городской черте. Необходимо осуществлять массовое озеленение городов, т. к. Зеленые насаждения впитывают из воздуха многие вредные вещества и способствуют очищению атмосферы. К сожалению, в современный период в России зеленые насаждения не сколько увеличиваются, сколько сокращаются..

Необходимо также обеспечить оперативный контроль за состоянием атмосферы, через сеть постоянный и передвижных станций контроля. Также следует обеспечить хотя бы минимальный контроль за чистотой выхлопов автотранспорта, через специальные проверки. Нельзя также допускать процессов горения на различных свалках, т. к. в этом случае с дымом выделяется большое количество вредных веществ.

3. Технологические и санитарно-технические. Можно выделить следующие мероприятия: рационализация процессов сжигания топлива; улучшение герметизации заводской аппаратуры; установка высоких труб; массовое использование очистных устройств и др. Следует отметить, что уровень очистных сооружений в России находится на примитивном уровне, на многих предприятиях они отсутствуют вовсе и это несмотря на вредность выбросов этих предприятий.

Многие производства требуют немедленной реконструкции и переоборудования. Важная задача состоит также в переводе различных котельных и тепловых электростанций на газовое топливо. При таком переходе многократно уменьшаются выбросы в атмосферу сажи и углеводородов, не говоря уже об экономической выгоде.

Предложенные мероприятия помогут не усугублять экологическую обстановку и предотвратить последствия загрязнения окружающей среды. 

Список литературы / References

1. Акимова Т. А., Хаскин В. В. Экология. М.: Юнити, 2000.

2. Гальперин М. В. Экология и основы природопользования. М.: Форум-Инфра-м, 2003.

3. Уорк K., Уорнер С., Загрязнение воздуха. Источники и контроль, пер. с англ., М. 1980.

4. Экологическое состояние территории России: Учебное пособие для студентов высш. пед. Учебных заведений / В. П. Бондарев, Л.Д. Долгушин, Б.С. Залогин и др.; Под ред. С.А. Ушакова, Я.Г. Каца – 2-е изд. М.: Академия, 2004.

Материалы сайтов сети Интернет

5. http://www.nii-atmosphere.ru

6. http://www.chemistry.narod.ru