Оценка влияния загрязнения атмосферного воздуха (на примере города Туркестан)

Оценка влияния загрязнения атмосферного воздуха (на примере города Туркестан)

Актуальность проблемы. Установленное на основе научных исследований в приземном слое атмосферы высокое содержание различных химических соединений, относятся к главным факторам, определяющим уровень опасности по отношению состояния окружающей среды. Выявлено, что главными источниками загрязнения атмосферного воздуха г. Туркестан являются выбросы различного рода автотранспорта, котельных систем теплоснабжения производственных объектов, включая печи отопления частных домов и коммунальных хозяйств. Установлено, наличие традиционно контролируемых вредных веществ (SO₂,NO_x,CO,CO₂,CH₄и др.) выше уровня ПДК в приземном слое атмосферного воздуха. Помимо этого, ущербнанесенныйздоровью является самым страшным последствием загрязнения атмосферноговоздуха, так как большинство токсичных веществ поступает в организм через дыхательные пути.К тому же человек в среднем за суткипотребляетпримерно10 м³ воздуха.

Цель научной работы:выявление основных источников загрязняющих атмосферный воздух г.Туркестан и оценка степени негативного воздействия загрязняющих веществ на окружающую среду.

Для выполнения поставленной цели былопредусмотрено выполнение следующих задач:

- выявление источников загрязнения атмосферного воздуха г. Туркестан;

-определениестепени загрязненности атмосферного воздуха экотоксикантами;

- проанализироватьполученные данные и дать рекомендации по снижению негативного воздействиязагрязняющих веществ.

В ходе проведения исследований школьниками Кайнар Секине и Абдимуталип Адилетом под руководством Тойчибековой Г.Б. было выяснено, что главными источниками загрязнения атмосферного воздуха являются транспорт, энергетические котлы систем теплоснабжения микрорайонов, включая печи отопления частных домов, банных комплексов и других объектов.

Как было выяснено Секине, печи самодельного изготовления установленыбез средств газо-пылеулавливания. В качестве топлива используется – уголь. Годовой расход угля 2547 тонн/вгод, из учёта 4,5 тонн в среднем на один жилой дом. Выбросы дымовых газов (рисунки 1-2, фото) производятся организованно через дымовые трубы высотой не менее 5 метров, диаметром 0,25 м.

Рисунок 1 – Выбросы загрязняющих веществ

Уголь складируется в полузакрытых помещениях. Зольные отходы в количестве 596,02 т/год складируются в открытых площадках.

Рисунок 2 – Выбросы из зольных отходов

Эти антропогенные источники оказывают негативное воздействие на ухудшение состояния не только воздушной среды, но и на окружающую среду (ОС), включая здоровье местных жителей .

Было установлено, что значимым по ряду показателей, в первую очередь по массе и распространению, экотоксикантом атмосферного загрязнения являетсядиоксид серы. Он образуется при окислении серы, содержащейся в топливе и в составе различного рода отходов. В связи с увеличением с каждым годом потока солнечной энергии на поверхность земли, с ростом парка автомобилей и количеств систем теплоснабжения растут выбросы вредных оксидов азота. Источниками для их образования является атмосферный азот, окисление которого протекает при высокой температуре. Поступление в атмосферу больших количеств оксидов серы и азота приводит к заметному снижению рН атмосферных осадков в результате кислотообразования. Как известно, кислотные или солевые атмосферные осадки имеют агрессивный характер и безсомненно вносят значительный вклад в разрушение ОС. Негативное действие оксидов, кислот и других веществ усиливается наличием частиц пыли, золы, сажи выполняющих роль сорбентов, катализаторов и служащих как основа для протекания ряда химических процессов, приводящих к появлению вторичных загрязнителей.

Ниже приведены реакции образования вторичных загрязнителей в атмосфере:

2SO₂ + O₂ + 2H₂0^_____ 2H₂SO₄ (1)

4NO₂ + 2H₂O + O₂ 4HNO₃ (2)

Все загрязнители из атмосферного воздуха вымываются атмосферными осадками и далее служат источниками загрязнения не только наземных объектов, но и оказывают влияние на состояние почв и вод. В результате этого происходит трансформация многих веществ в почвенной системе, которые благодаря ветровой эрозии почв вновь возвращаются в виде твердых, жидких и газообразных частиц в приземный слой атмосферного воздуха. Эти явления дополнительно могут проявить воздействие на организм живых существ.

Помимо этого, по данным НИИ «Экология» выяснено, что аэротехногенные выбросы тяжелых металлов по объему преобладают в восточной части города, на их долю приходится 47% от всех объемов выбросов в целом по городу. Основными вкладчиками в загрязнение атмосферного воздуха тяжелыми металлами и другими веществами являются железобетонный завод, энергетические котлы и печи отопительных систем, автотранспорт (55,6% от общего объема выбросов); строительные организации (10,4%) и другие хозяйства (5,3%).

В таблице 1 представлены данные, характеризующие вклад стационарных и нестационарных источников, непосредственно влияющих на состояние атмосферного воздуха.

Таблица1 – Основные источники загрязнения воздушного бассейна

Как видно из данных таблицы 3, ежегодно образуются около 28 тысяч тонн вредных веществ.

Как выяснил Адилет, загрязнение воздушного бассейна города Туркестан также связано и с солями, доходящимися за счет перемещения солесодержащего атмосферного воздуха с Аральского моря. Это способствует быстрому загрязнению фасадов, кровлей, ухудшением состояния здоровья людей, к тому же в сочетании с атмосферными осадками они формируют химически агрессивную кислую и солевую среду.

Как следует из приведенных данных образование больших количеств вредных веществ наблюдается в зимнее время в период отопительного сезона.

Характеристика состояния атмосферного воздуха окружающей среды определена путем сопоставления фактического уровня загрязнения со значениями нижеприведенных фоновых концентраций загрязняющих веществ, представленных Рес­публиканским государственным предприятием «Казгидромет».

Фоновые концентрации для г. Туркестана:

Пыль (взвешенные вещества) - 0,3 мг/м^З
Окись углерода - 0,8 мг/ м^З

Диоксид азота- 0,015 мг/ м

Сернистый ангидрид- 0,05 мг/ м^З.

В Туркестане одним из основных загрязнителей атмосферного воздуха является пыль, которая представляет собой взвешенные в воздухе или осевшие на поверхность тех или иных объектов твердые частицы природного или техногенного происхождения с радиусом от 10^-6 см до 10^-2 см. Пыль в атмосфере бывает не только химически нейтральной, но и в зависимости от химического состава может проявлять кислые или щелочные реакции в контакте с водосодержащей системой. Различают множество типов пыли. Например, пыли, образующие в виде дыма при сгорании твердого, жидкого и газообразного топлива, состоящие из сложных органических соединений, углеводородов.

Для характеристики воздействия складированных отходов и других источников вблизи школ и детсадов были отобраны пробы пыли, образующейся в приземном слое воздуха над полигонами ТБО при ветренной погоде, а также в дымовых выбросах котельной микрорайона и печей индивидуального отопления домов. В них определены содержания тяжелых металлов. Значительные количества ТМ поступают в атмосферу с твердыми частицами дыма из печей (рисунок 3).

Рисунок3 – Среднее содержание металлов в пылеобразных частицах дыма централизованной котельной микрорайонов

Опасность тяжелых металлов заключается в выступлении в роли катализаторов во многих вторичных реакциях, протекающих между загрязнителями в атмосферном воздухе. В качестве примера можно привести окисление оксидов серы до высшей валентной формы, т.е. SO₂ до SO₃ в присутствии железа, марганца и др. Тяжелые металлы могут также стимулировать фотоокисление многих органических соединений, адсорбированных на поверхности твердых частиц, например сажи.

По данным экспериментальных исследованийНИИ «Экология» количество пыли, оседающей на 1 м² поверхности за неделю составляет 1,7-3,8 г при слабом ветре, при сильном ветре это содержание увеличивается в десятки, сотни раз. Значительное влияние на химические свойства компонентов пыли и на характер ее оседания оказывают атмосферные факторы.

В связи с вышеизложенным материалом мы пришли к выводу:

необходимо регулярно измерять количество загрязняющих вещест, дабы не превышали ПДК;

считаем, что нужно использовать более альтернативное топливо;

контролировать выбросы автомобильного транспорта;

ввести в город природный газ.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/130261-ocenka-vlijanija-zagrjaznenija-atmosfernogo-v