Оценка степени загрязнения атмосферы и определение мероприятий по ее снижению

Курсовая работа

оценка состояния атмосферного воздуха по России на 2012 год;

  • осуществление мероприятий по снижению уровня загрязнения атмосферы.

Актуальность проблемы загрязнения атмосферы в современном мире возрастает. Атмосфера — самая важная жизнеобеспечивающая природная среда, представляющая собой смесь газов и аэрозолей в приземном слое атмосферы, которая сформирована в результате эволюции земли, деятельности человека и расположенных за пределами жилых, промышленных и других объектов. Результаты экологических исследований, как российский, так и зарубежных, показывают, что загрязнение приземного воздуха является самым мощным, непрерывно действующим фактором на человека, пищевую цепь и окружающую среду. Воздушный бассейн обладает неограниченным пространством и играет роль наиболее подвижного, химически агрессивного и всепроникающего агента взаимодействия вблизи поверхности компонентов биосферы, гидросферы и литосферы.

Глава 1. Оценка уровня загрязнения атмосферы

1 Критерии и показатели оценки состояния атмосферы

Атмосфера является одним из элементов окружающей среды, который подвергается постоянному воздействию человеческой деятельности. Последствия данного воздействия зависят от различных факторов и проявляются в изменении климата и химического состава атмосферы. Эти изменения существенно влияют на биотические компоненты окружающей среды, включая человека.

Воздушная среда может оцениваться в двух аспектах:

— Климат и его изменения под влиянием естественных причин и антропогенных воздействий в целом (макроклимат) и данного проекта в частности (микроклимат).

Эти оценки предполагают прогноз потенциального воздействия изменения климата на реализацию проектируемого вида антропогенной деятельности.

— Загрязнения атмосферы. Для начала оценивается возможность загрязнения атмосферы с помощью одного из комплексных показателей, таких как: потенциал загрязнения атмосферы (ПЗА), рассеивающая способность атмосферы (РСА) и другие. После этого проводится оценка существующего уровня загрязнения атмосферного воздуха в необходимом регионе [4, с.236-238].

Выводы о климатических и метеорологических характеристиках, и об источнике загрязнения делаются, в первую очередь, на основе данных регионального Росгидромета, далее — на основе данных о санитарно-эпидемиологической службы и специальных аналитических инспекций Госкомэкологии, также, опираются на различные литературные источники.

20 стр., 9806 слов

Воздействие атмосферы на организм человека

... загрязнение, попадая с воздухом в организмы растений и животных, человека. Измененными компонентами атмосфера оказывает на организмы токсическое, мутагенное, канцерогенное и аллергенное действие, обусловливая у них ухудшение состояния здоровья, ... ими ниже возможного уровня за счет связывания этого газа в процессе фотосинтеза. Вызванное растениями изменение состава воздуха (увеличение содержания ...

В итоге, на основе полученных оценок и данных о конкретных выбросах в атмосферу проектируемого объекта делаются расчеты прогноза загрязнения воздуха, при этом используют специальные компьютерные программы («эколог», «гарант», «эфир» и др.), позволяющие не только оценить возможные уровни загрязнения воздуха, но и получить карто-схему полей концентраций и данные по осаждению загрязняющих веществ (ЗВ) на подстилающей поверхности.

К критерию оценки степени загрязнения атмосферного воздуха относится предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ [5, с.301-302]. Измеренные и вычисленные концентрации загрязняющих веществ в атмосфере можно сравнить с ПДК и, следовательно, загрязнение атмосферы измеряется в величинах ПДК.

При этом, стоит обратить внимание на то, что не следует путать концентрации загрязняющих веществ в воздухе с их выбросами. Концентрация представляет собой массу вещества в единице объема (или массы), а выброс — это вес вещества, поступившего в единицу времени (т.е. «доза»).

Выброс не может быть критерием загрязнения воздуха, но, так как, загрязнения атмосферы зависят не только от массы выбросов, но и от других факторов (метеорологических параметров, высоты источника выброса и др.).

Прогнозы загрязнения воздуха применяются в других разделах ОВОС для прогнозирования влияния других факторов от воздействия загрязненной окружающей среды (загрязнение подстилающей поверхности, вегетация растительности, заболеваемости населения и др.).

При осуществлении экологической экспертизы оценка состояния воздушного бассейна основывается, исходя из комплексной оценки загрязнения атмосферного воздуха в районе исследования, при этом используется система прямых, косвенных и индикаторных критериев [6, с.320-326]. Оценка качества воздуха (в первую очередь, степень загрязнения) достаточно хорошо разработана и основывается на огромном количестве законодательных и директивных документов, которые используют прямые методы контроля для измерения параметров окружающей среды, а также косвенные методы расчета и критерии оценки.

Прямые критерии оценки. К основным критериям состояния загрязнения атмосферного воздуха относятся величины предельно допустимых концентраций (ПДК).

Следует отметить, что атмосфера так же является средой переноса техногенных веществ-загрязнителей, а также она наиболее изменчива и динамична из всех абиотических ее компонентов. Основываясь на этом, для оценки степени загрязнения атмосферного воздуха используют дифференцированнае по времени оценочные показатели, такие как: максимально разовые ПДКмр (краткосрочные эффекты), среднесуточные ПДКсс и среднегодовые PДКг (для более длительного воздействия).

Степень загрязнения воздуха можно оценить с помощью повторения и частоты превышения ПДК, учитывая класс опасности, а также с помощью суммирования биологических воздействий загрязнения (ЗВ).

Уровень загрязнения атмосферы веществами различных классов опасности определяется «приведением» их концентрации, нормированных по ПДК, к концентрациям веществ 3-го класса опасности [7, с. 245].

Существует подразделение загрязняющих веществ в воздухе по вероятности их неблагоприятного воздействия на здоровье человека, которое включает в себя 4 класса:

9 стр., 4086 слов

Борьба с загрязнением воздуха, управление качеством атмосферы

... газе и бензине. Вклад автотранспорта в общее загрязнение атмосферного воздуха достигает здесь 40-50 %. Мощным и чрезвычайно опасным фактором загрязнения атмосферы являются катастрофы на АЭС и испытания ... технологических циклов, безотходных и малоотходных технологий, исключающих попадание в атмосферу вредных загрязняющих веществ. Наиболее надежным и самым экономичным способом охраны биосферы от ...

первый класс — чрезвычайно опасные.

второй класс — высоко опасные;

  • третий класс — -умеренно опасные;
  • четвертый класс-мало опасные.

В основном применяют фактические максимально разовые, среднесуточные и среднегодовые ПДК в сравнении с фактическими концентрациями загрязняющих веществ в воздухе за последние несколько лет, но не менее 2-х лет.

Так же к немаловажным критериям для оценки суммарного загрязнения атмосферы относится значение комплексного показателя (Р), равное квадратному корню из суммы квадратов концентрации веществ различных классов опасности, нормированных по ПДК, приведенных к концентрации вещества третьего класса опасности.

Наиболее распространенным и информативным показателем загрязнения атмосферы — показатель КИЗА (комплексный индекс среднегодового загрязнения атмосферы).

Распределение по классам состояния атмосферы происходит в соответствии с классификацией уровней загрязнения по четырехбалльной шкале:

  • класс «нормы» — означает, что уровень загрязнения воздуха ниже среднего по городам страны;
  • класс «риска» — равен среднему уровню;
  • класс «кризиса» — выше среднего уровня;
  • класс «бедствия» — намного выше среднего уровня.

В основном КИЗА используется для сравнительного анализа загрязнения воздуха в разных частях изучаемой территории (городов, районов и т.п.), а также для оценки временной тенденции касательно состояния загрязнения воздуха.

Ресурсный потенциал воздушного бассейна определенной территории рассчитывается исходя из его способности к рассеиванию и выведению примесей и соотношения фактического уровня загрязнения и величины ПДК. Оценка способности к рассеиванию воздуха определяется на основе следующих показателей: потенциал загрязнения атмосферы (ПЗА) и параметр потребления воздуха (ПВ) [8, с. 102-108]. Данные характеристики выявляют особенности формирования уровней загрязнения в зависимости от погодных условий, которые способствуют накоплению и удалению примесей из воздуха.

Потенциал загрязнения атмосферы (ПЗА) является комплексной характеристикой метеорологических условий, которые оказываются неблагоприятными для рассеивания примесей в воздухе. В настоящее время в России существует 5 классов ПЗА, которые характерны для условий города, основанных на повторяемости приземных инверсий, застоя слабого ветра и продолжительности тумана.

Под параметром потребления воздуха (ПВ) понимают объем чистого воздуха, который необходим для разбавления выбросов загрязняющих веществ в атмосферу до уровня средней допустимой концентрации [5, с. 160-163]. Данный параметр имеет особое значение при управлении качества воздуха, если природопользователь установил режим коллективной ответственности (принцип «пузыря») в условиях рыночных отношений. Основываясь на данный параметр, объем выбросов устанавливается для всего региона, и только после этого, расположенные на его территории предприятия, совместными усилиями выявляют оптимальный вариант обеспечения необходимым объем, в том числе через торговлю правами на загрязнение [1].

Принято, что воздух можно рассматривать как начальное звено в цепочке загрязнений окружающей среды и объектов. Зачастую, почвы и поверхностные воды являются косвенными показателями её загрязнения, а в некоторых случаях, наоборот, могут быть источниками вторичного загрязнения воздушного бассейна. Отсюда возникает необходимость не только оценки загрязнения воздуха, но и контроль за возможными последствиями взаимовлияния атмосферы и сопредельных сред, а так же получение интегральной (смешанной) оценки состояния воздушного бассейна [6, с. 159].

16 стр., 7798 слов

Автоматические системы контроля загрязнения воздуха

... атмосферном воздухе диоксида углерода, но он является непосредственным источником загрязнения воздуха такими веществами, ... аналитических приборов непрерывного ... атмосферу дурнопахнущих газообразных отходов (одорантов). Предприятия нефтехимии (нефтеперегонные заводы, переработка нефти, органический синтез) служат источником поступления в воздух углеводородов и органических соединений других классов ...

К косвенным показателям оценки загрязненности воздуха относится интенсивность поступления атмосферной примеси в результате сухого осаждения на почвенный покров и водные объекты, а также в результате вымывания её атмосферными осадками [7, с. 340-348]. Критерием данной оценки является величина допустимых и критических нагрузок, которые выраженны в единицах плотности выпадений с учетом временного интервала (длительности) их поступления.

Итогом комплексной оценки состояния загрязнения воздушного бассейна является анализ развития техногенных процессов и оценка возможных отрицательных последствий в краткосрочной и долгосрочной перспективе на локальном и региональном уровнях. Анализируя пространственную характеристику и временную динамику результатов воздействия загрязнения воздуха на здоровье человека и состояние экосистемы, необходимо опираться на метод картографирования, используя наборы картографических материалов, которые характеризуют природные условия региона, в том числе охраняемые области.

Оптимальная система составляющих интегральной (комплексной) оценки включает в себя:

  • оценку уровня загрязнения с санитарно-гигиенических позиций (ПДК);
  • оценку ресурсного потенциала атмосферы (ПЗА и ПВ);
  • оценку степени влияния на определенные среды (почвенно-растительный и снеговой покров, воды);
  • тенденцию и интенсивность процессов антропогенного развития данной природно-технической системы для выявления краткосрочных и долгосрочных эффектов воздействия;
  • определение пространственного и временного масштабов возможных негативных последствий антропогенного воздействия [7, с.56-58].

1.2 Виды источников загрязнения атмосферы

По характеру загрязнителя выделяют 3 типа загрязнения воздуха:

  • физическое — механическое (пыль, твердые частицы), радиоактивное (радиоактивное излучение и изотопы, электромагнитное (разнообразные виды электромагнитных волн, в том числе радиоволны), шумовое (различные громкие звуки и низкочастотные колебания) и тепловое загрязнение, такие как, выбросы теплого воздуха и т.п.;
  • химическое — загрязнение газообразными веществами и аэрозолями. В настоящее время главными химическими загрязнителями атмосферы являются оксид углерода (IV), оксиды азота, диоксид серы, углеводороды, альдегиды, тяжелые металлы (Pb, Cu, Zn, Cd, Cr), аммиак, атмосферная пыль и радиоактивные изотопы;
  • биологические загрязнения — как правило, загрязнения микробной природы, такие как, загрязнение воздуха вегетативными формами и спорами бактерий и грибов, вирусами и т.д. [8, с. 97-100].

Природными источниками загрязнения являются вулканические извержения, пылевые бури, лесные пожары, пыль космического происхождения, частицы морской соли, продукты растительного, животного и микробного происхождения [5, с.155-159]. Степень данного загрязнения рассматривается в качестве фона, малоизмененного в течении определенного периода времени.

6 стр., 2570 слов

Загрязнение воды и воздуха — проблема современного города

... - усиливающееся загрязнение воздуха. Над крупными городами атмосфера содержит в 10 раз больше аэрозолей и в 25 раз больше газов. При этом 60-70% газового загрязнения дает автомобильный ... углерода, около 40 кг окислов азота и почти 200 кг различных углеводородов. С ростом благосостояния жителей растёт количество автомобилей и, следовательно, увеличивается и концентрация отравляющих веществ в воздухе. ...

Вулканическая и флюидная активность Земли является, пожалуй, самым главным природным процессом загрязнения приземного воздушного бассейна. Зачастую, масштабные извержения вулканов приводят к массовому и затяжному загрязнению воздуха. Об этом можно узнать из летописи и современных наблюдательных данных (например, извержение вулкана Пинатубо на Филиппинах в 1991 году).

Это связано с тем, что в высокие слои атмосферы моментально выбрасывается огромное количество газов. При этом, на большой высоте подхватываются движущимися с большой скоростью воздушными потоками и быстро распространяются по всему миру. Продолжительность загрязненного состояния воздуха после масштабных вулканических извержений может достигать нескольких лет.

В результате хозяйственной деятельности человека выявляются антропогенные источники загрязнения окружающей среды. Они включают в себя:

— Сжигание горючих ископаемых, сопровождающееся выбросом 5 млрд. тонн углекислого газа ежегодно. В следствии этого, получается, что за 100 лет содержание СО2 возросло на 18 % (с 0,027 до 0,032%).

За последние три десятилетия частота этих выбросов значительно увеличилась [7, с.133-135].

  • Работы теплоэлектростанций, в результате которых, при сжигании высокосернистых углей выделяются диоксид серы и мазута, что приводит к появлению кислотных дождей.
  • Выхлопы современных турбореактивных самолетов с оксидами азота и газообразными фторуглеродами из аэрозолей, приводящие к нарушению озонового слоя атмосферы.
  • Загрязнение взвешенными частицами (при шлифовке, упаковке и погрузке, от работы котельных, электростанций, шахт).

  • Выбросы предприятиями разнообразных газов.
  • Выбросы вредных веществ с переработанными газами одновременно с продуктами нормального окисления углеводородов (углекислого газа и воды).

    Выхлопные газы в свою очередь включают в себя: [5, с.300-305]:

  • недогоревшие углеводороды (сажа);
  • окись углерода (угарный газ);
  • продукты окисления примесей, содержащихся в топливе;
  • оксиды азота;
  • кислоты серные и угольные, образующиеся при конденсации водяных паров;
  • антидетонационные и выносительные присадки и продукты их разрушения;
  • фосфор;
  • радиоактивные выбросы;
  • метан.
  • Сжигание топлива в факельных печах. В следствии этого, возникает монооксид углерода — зодин из самых распространённых загрязняющих веществ.

— Сжигание топлива в котлах и двигателях транспортных средств, которое сопровождается образованием оксидов азота, вызывающего смог. Под выхлопными газами (отходящие газы) подразумевают отработавшее в двигателе рабочее тело. Они представляют собой продукты окисления и неполного сгорания углеводородного топлива [7, с.177-178]. Выбросы отходящих газов являются основной причиной превышения допустимых концентраций токсичных веществ и канцерогенов в воздухе больших городов, образования смогов, что в свою очередь часто приводит к отравлению в замкнутых пространствах.

24 стр., 11809 слов

Транспорт и окружающая среда. Методы защиты атмосферного воздуха ...

... воздух вместе с выхлопными газами от силовых установок транспортных систем. Под влиянием течений загрязнения ... сжиганием разных видов топлива, а минимум СО ... веществами являются типичные для объектов газовой промышленности загрязнители: оксиды азота, диоксид серы, оксид углерода, углеводороды. Выбросы подразделяются на организованные и неорганизованные. Расчет рассеивания ЗВ в атмосферном воздухе, ...

Количество выбрасываемых в атмосферу автомобилями загрязняющих веществ, представляет собой массу выбросов газов и состав выхлопных газов.

Высокую опасность представляют оксиды азота, которые, приблизительно, в 10 раз опаснее угарного газа. Доля токсичности альдегидов невысокая, составляет примерно 4-5 % от общей токсичности отходящих газов. Токсичность различных углеводородов значительно отличается. Непредельные углеводороды в присутствии диоксида азота фотохимически окисляются и образуют токсичные кислородосодержащие соединения, т.е смог.

Качество дожигания на современных катализаторах таково, что доля СО после катализатора обычно менее 0,1 %.

Содержащиеся в газах полициклические ароматические углеводороды являются сильными канцерогенами. Широко известным считается бензпирен, а также производные антрацена:

,2-бензантрацен

,2,6,7-дибензантрацен

,10-диметил-1,2-бензантрацен

Кроме этого, при использовании сернистых бензинов в состав выхлопных газов могут входить оксиды серы, при использовании этилированного бензина — свинец (тетраэтилсвинец), бром, хлор, а также их соединения [8, с.368-373]. Считается, что аэрозоли галоидных соединений свинца могут быть подвергнуты каталитических и фотохимических превращениях, так же образуя смога.

При длительном контакте со средой, отравленной выхлопными газами автомобилей, может произойти общее ослабление организма — иммунодефицит. Так же, газы сами по себе могут стать причиной различных заболеваний, таких как, дыхательной недостаточности, гайморита, ларинготрахеита, бронхита, пневмонии, рака легких. Одновременно с этим, отходящие газы вызывают атеросклероз сосудов головного мозга. Опосредованно через легочную патологию могут возникнуть и различные нарушения сердечно-сосудистой системы.

К основным загрязнителям относятся:

Окись углерода (СО) — бесцветный газ, который не имеет запаха, также известен как «угарный газ». Образуется в процессе неполного сгорания ископаемого топлива (угля, газа, нефти) при недостатке кислорода и низкой температуре. Кстати, 65% от всех выбросов приходится на транспорт, 21% — на мелких потребителей и бытовой сектор, а 14% — на промышленность [5, с.255]. При вдыхании угарный газ за счет имеющейся в его молекуле двойной связи образует прочные комплексные соединения с гемоглобином крови человека и тем самым блокирует поступление кислорода в кровь.

Двуокись углерода (СО2) — или углекислый газ, — бесцветный газ с кисловатым запахом и вкусом, является продуктом полного окисления углерода. Считается одним из парниковых газов. Диоксид углерода не токсичен, но не поддерживает дыхание. Большая концентрация в воздухе вызывает удушье, так же, как и недостаток углекислого газа.

Диоксид серы (SO2) (диоксид серы, сернистый ангидрид) — бесцветный газ с резким запахом. Образуется в процессе сгорания серосодержащих ископаемых видов топлива, как правило, угля, а также при переработке сернистых руд. Он участвует в формировании кислотных дождей [7, с.211-213]. Общемировой выброс SO2 оценивается в 190 млн. тонн ежегодно. Продолжительное воздействие диоксида серы на человека может привести сначала к потере вкусовых ощущений, стесненному дыханию, а после этого — к воспалению или отеку лёгких, перебоям в сердечной деятельности, нарушению кровообращения и остановке дыхания.

15 стр., 7339 слов

Основные методы анализа загрязнений воздуха

... диоксида азота от грузовых автомобилей. Автомобиль является источником загрязнения воздуха пылью. Пыль образуется при истирании покрышек, выделяется с отработавшими газами, завозится в город ... и радиоактивные вещества[2]. Главный вклад в загрязнение воздушного бассейна вносит промышленность, особенно в местах её концентрации. Основными источниками индустриальных загрязнений воздуха являются тепловые ...

Оксиды азота (оксид и диоксид азота) — газообразные вещества: монооксид азота NO и диоксид азота NO2 объединяются одной общей формулой NOх. При всех процессах горения образуются окислы азота, при этом, значительная их часть в виде оксида. Чем выше температура сгорания, тем интенсивнее происходит образование окислов азота. Следующим источником окислов азота выступают предприятия, которые производят азотные удобрения, азотную кислоту и нитраты, анилиновые красители, нитросоединения. Количество окислов азота, которые поступают в атмосферу, составляет 65 млн. тонн ежегодно. От общего количества выбрасываемых в атмосферу оксидов азота на транспорт приходится 55%, на энергетику — 28%, на промышленные предприятия — 14%, на мелких потребителей и бытовой сектор — 3% [6, с.298-300].

5) Озон (О3) — газ с характерным запахом, более сильный окислитель, чем кислород. Он относится к наиболее токсичным из всех обычных загрязнителей. В нижних слоях атмосферы озон формируется в результате фотохимических процессов с участием диоксида азота и летучих органических соединений.

Углеводороды-химические соединения углерода и водорода. Они включают в себя тысячи разнообразных загрязняющих воздух веществ, которые содержатся в несгоревших жидкостях, используемых в составе промышленных растворителей и т.д.

Свинец (Pb ) — серебристо-серый металл, токсичен в любых формах. Часто применяется для производства красок, боеприпасов, типографского сплава и др. Примерно 60% всемирного производства свинца ежегодно тратится на создание кислотных аккумуляторов. При этом, главными источниками (около 80%) загрязнения воздуха соединениями свинца считаются отходящие газы автомобилей, использующих этилированный бензин. При попадании в организм свинец накапливается в костях, вызывая их разрушение.

Сажа попадает в категорию вредных частиц для легких. Это объясняется тем, что частицы менее пяти микрон в диаметре не проходят фильтрацию в верхних дыхательных путях. Дым от дизельных двигателей, в состав которого входит в большей степени сажа, определяется как особо опасный, так как его частицы, как известно, вызывают рак.

Альдегиды так же являются токсичными, могут накапливаться в организме. В дополнение к общетоксичному действию можно добавить раздражающее и нейротоксическое действие. Эффект зависит от молекулярной массы: чем она больше, тем меньше раздражающее действие, но более сильный наркотический эффект. Следует отметить, что ненасыщенные альдегиды более токсичны, чем насыщенные. Некоторые из них имеют канцерогенные свойства.

Бензапирен считается более классисечким химическим канцерогеном, он опасен для человека даже при малой концентрации, так как имеет свойство биоаккумуляции. Являясь химически сравнительно стабильным, бензапирен может длительно мигрировать от одного объекта к другому. В итоге, большинство объектов и процессов в окружающей среде, которые не обладают способностью синтезировать бензапирен, оказываются вторичными источниками. Еще одно свойство, которым обладает бензапирен — это мутагенное действие.

Промышленные пыли в зависимости от механизма их образования можно подразделить на 4 класса [4, с.73-78]:

11 стр., 5123 слов

Загрязнение техносферы токсичными веществами

... техносфера загрязнение токсический фотохимический 2. Загрязнение регионов техносферы токсичными веществами Регионы техносферы и природные зоны, примыкающие к очагам техносферы, постоянно подвергаются активному загрязнению различными веществами и их соединениями. 2.1 Загрязнение атмосферы Атмосферный воздух ... 500 вредных веществ, загрязняющих атмосферу, их ... городе 10...100, на территории около города ...

  • механические пыли, образующихся путем измельчения продукта в ходе технологического процесса;
  • возгоны, которые образуются в процессе объемной конденсации паров веществ при охлаждении газа, протекающего через технологический аппарат, установку или агрегат;
  • летучие золы представляют собой содержащиеся в дымовых газах во взвешенном состоянии несгораемые остатки топлива, происходит из его минеральных примесей при горении;
  • промышленная сажа, в ее состав входит твёрдый высокодисперсный углерод, образующийся при неполном сгорании или термическом разложении углеводородов.

Смог (от англ. Smoky fog,- «дымовой туман») — аэрозоль, который состоит из дыма, тумана и пыли. Является одним из видов загрязнения атмосферы в крупномасштабных городах и промышленных центрах. Изначально, понятие смог означало дым, созданный путем сжигания большого количества угля (смесь дыма и диоксида серы SO2).

В 1950-х годах, был представлен новый вид смога — фотохимический, являющийся результатом смешения в атмосфере таких загрязняющих веществ, как [4, с. 80-86]: [4, с.80-86]:

  • оксид азота, например, диоксид азота (продукты горения ископаемого топлива);
  • тропосферный (приземный) озон;
  • летучие органические вещества (пары бензина, красок, растворителей, пестицидов и других химикатов);
  • перекиси нитратов.

Основными загрязнителями атмосферы в жилых помещениях являются пыль и табачный дым, окиси углерода и двуокиси углерода, двуокись азота, радон и тяжелые металлы, инсектициды, дезодоранты, синтетические моющие средства, аэрозоли лекарств, микробы и бактерии.

воздух загрязнение атмосфера антропогенный

Глава 2. Мероприятия по улучшению качества и охрана атмосферного воздуха

1 Состояние атмосферного воздуха по России на 2012 год

Атмосфера — огромная воздушная система. Нижний слой (тропосфера) толщиной 8 км в полярных и 18 км в экваториальных широтах (80 % воздуха), верхний слой (стратосфера) толщиной до 55 км (20 % воздуха).

Атмосфера характеризуется газовым химическим составом, влажностью, составом взвешенных веществ, температурой. В нормальных условиях химический состав воздуха (по объему) следующий: азот — 78,08 %; кислород — 20,95 %; углекислый газ — 0,03 %; аргон — 0,93 %; неон, гелий, криптон, водород — 0,002 %; озон, метан, оксид углерода и оксид азота — десятитысячные доли процента.

Общее количество свободного кислорода в атмосфере — 1,5 в 10 степени [7, с.120].

Суть воздуха в экосистемы Земли заключается, прежде всего, в предоставлении человеку, флоре и фауне жизненно важных газовых элементов (кислорода, углекислого газа), а также в защите Земли от метеоритного воздействия, космического излучения и солнечной радиации.

За время своего существования воздушное пространство оказывалось под влиянием следующих изменений:

  • безвозвратного изъятия газовых элементов;
  • временного изъятия газовых элементов;
  • загрязнения газовыми примесями, которые разрушают ее состав и структуру;
  • загрязнения взвешенными веществами;
  • нагревания;
  • пополнения газовыми элементами;
  • самоочищения.

Кислород является наиболее важной частью атмосферы для человечества. При недостатке кислорода в организме человека развиваются компенсаторные явления, такие как, учащенное дыхание, ускорение кровотока и др. За 60 лет жизни людей в городе через их легкие проходит 200 грамм вредных химических веществ, 16 грамм пыли, 0,1 грамма металлов. Из самых опасных веществ следет отметить канцероген бензапирен (продукт термического разложения сырья и сжигания топлива), формальдегид и фенол.

6 стр., 2663 слов

Выбросы вредных веществ в атмосферу (2)

... пахнущих газов. Выброс в атмосферу вредных веществ на нефтеперерабатывающих заводах происходит главным образом вследствие недостаточной герметизации оборудования. Например, загрязнение атмосферного воздуха углеводородами и ... загрязнения территории. Классификация загрязняющих веществ Загрязнение -- один из видов деградации экосистемы. Загрязнение окружающей среды -- это антропогенное привнесение в ...

В процессе сжигания ископаемого топлива (угля, нефти, природного газа, древесины) происходит интенсивное потребление кислорода и воздух, при этом, загрязняется диоксидом углерода, соединениями серы, взвешенными веществами [4, с.67]. На земле ежегодно каждый год подвергаются горению 10 млрд. тонн условного топлива, наряду с организуемыми происходят не организуемые процессы горения: пожары в быту, в лесу, на складах угля, воспламенение выходов природного газа, пожары на нефтяных месторождениях, а также при транспортировки топлива. На все виды сгорания топлива, на получение металлургической и химической продукции, на дополнительные окисления разнообразных отходов каждый год тратиться от 10 до 20 миллиардов тонн кислорода. Увеличение потребления кислорода в результате хозяйственной деятельности человека не меньше 10 — 16 % ежегодных биогенных образований.

Автомобильный транспорт для того, чтобы обеспечить процесс сжигания в двигателях, потребляет кислород атмосферы, загрязняя, при этом, ее углекислым газом, пылью, взвешенными продуктами сгорания бензина, такие как, свинец, диоксид серы и др.) [6, с.125]. На долю автомобильного транспорта приходится около 13 % всех загрязнений в воздухе. Чтобы уменьшить данные загрязнения, совершенствуют топливную систему транспортного средства и используют электродвигатели на природном газе, водороде или с низким содержанием серы бензина, снижают использование этилированного бензина, применяют катализаторы и фильтры для отходящих газов.

По данным Росгидромета, осуществляющего мониторинг загрязнения воздуха, в 2012 г. в 207 городах страны с населением 64,5 млн. человек среднегодовые концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе превышали ПДК (в 2011 г. — 202 города) [9].

В 48 городах с населением больше 23 млн. человек были зафиксированы максимальные разовые концентрации различных вредных веществ, что составляло болбше 10 ПДК (в 2011 г. — в 40 городах).

В 115 городах с населением почти 50 млн. человек индекс загрязнения атмосферы (ИЗА) превышал 7. Это означает, что уровень загрязнения атмосферы очень высок (в 2011 г. — 98 городов).

В приоритетный список городов с наибольшим уровнем загрязнения воздуха в России (с индексом загрязнения атмосферы, равным или больше 14) в 2012 г. включен 31 город с населением более 15 млн. человек (в 2011 г. — городов) [4, с.67].

В 2012 году по сравнению с предшествующим годом по всем показателям загрязнения атмосферы увеличилось количество городов, и, следовательно, численность населения, которое подвержено не только высокому, но и возрастающему влиянию загрязнителей в воздухе.

Данные изменения совершаются не только из-за увеличения промышленных выбросов при возрастании промышленного производства, но также в связи с возрастанием автомобильного транспорта в городах, сжигания большого количества топлива для ТЭЦ, заторов на дорогах и непрерывной работы двигателя на холостом ходу, когда в машине нет средств для нейтрализации выхлопных газов. В последнее время в большинстве городов произошло значительное снижение экологически чистого общественного транспорта — трамваев и троллейбусов — за счет увеличения парка маршрутных такси.

В 2012 году список городов с наиболее высоким уровнем загрязнения воздушного пространства, был пополнен 10 городами — центрами черной и цветной металлургии, нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности. Состояние атмосферы в городах по федеральным округам можно охарактеризовать следующим образом.

В Центральном федеральном округе в 35 городах среднегодовые концентрации вредных веществ превышали 1 ПДК. В 16 городах с численностью 8 433 тыс. человек уровень загрязнений оказался очень высок (ИЗА имела значение равное или больше 7) [9].

В городах Курск, Липецк и в южной части Москвы данный показатель оказался завышенным (ИЗА ≥ 14), и поэтому данный список был включен в число городов с высоким уровнем загрязнения атмосферы.

В Северо-Западном федеральном округе в 24 городах среднегодовые концентрации вредных примесей превышали 1 ПДК, а в четырех городах их максимальные разовые концентрации составляли более 10 ПДК. В 9 городах с населением 7 181 тыс. человек уровень загрязнения был высоким, а в г. Череповце — очень высоким.

В Южном федеральном округе в 19 городах среднегодовые концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе превышали 1 ПДК, а в четырех городах их максимальные разовые концентрации были больше 10 ПДК. Высокий уровень загрязнения воздуха был в 19 городах с населением 5 388 тыс. человек. Очень высокий уровень загрязнения воздуха отмечен в Азове, Волгодонске, Краснодаре и Ростове-на-Дону, в связи с чем они отнесены к числу городов с наиболее загрязненным воздушным бассейном

В Приволжском федеральном округе в 2012 г. среднегодовые концентрации вредных примесей в атмосферном воздухе превысили 1 ПДК в 41 городе. Максимальные разовые концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе составляли более 10 ПДК в 9 городах [6, с.97]. Уровень загрязнения воздуха был высоким в 27 городах с населением 11 801 тыс. человек, очень высоким — в г. Уфа (отнесенном к числу городов с наибольшим уровнем загрязнения воздуха).

В Уральском федеральном округе среднегодовые концентрации вредных примесей в атмосферном воздухе превысили 1 ПДК в 18 городах. Максимальные разовые концентрации составляли более 10 ПДК в 6 городах. Высокий уровень загрязнения воздуха был в 13 городах с населением 4 758 тыс. человек, а Екатеринбург, Магнитогорск, Курган и Тюмень вошли в список городов с наибольшим уровнем загрязнения атмосферного воздуха.

В Сибирском федеральном округе в 47 городах среднегодовые концентрации вредных примесей в атмосферном воздухе превысили 1 ПДК, а в 16 городах максимальные разовые концентрации составляли более 10 ПДК. Высокий уровень загрязнения воздуха отмечен в 28 городах с населением 9 409 человек, а очень высокий — в городах Братск, Бийск, Зима, Иркутск, Кемерово, Красноярск, Новокузнецк, Омск, Селенгинск, Улан-Удэ, Усолье-Сибирское, Чита и Шелехов. Таким образом, Сибирский федеральный округ в 2012 г. лидировал как по числу городов, в которых были превышены среднегодовые нормы ПДК, так и по числу городов с наиболее высоким уровнем загрязнения воздушного бассейна.

В Дальневосточном федеральном округе среднегодовые концентрации вредных примесей превышали 1 ПДК в 23 городах, максимальные разовые концентрации были больше 10 ПДК в 9 городах. Высокий уровень загрязнения воздуха отмечен в 11 городах с населением в 2 311 тыс. человек [7, с.330-332]. Города Магадан, Тында, Уссурийск, Хабаровск и Южно-Сахалинск отнесены к числу городов с наибольшим уровнем загрязнения атмосферного воздуха.

В условиях наращивания объемов промышленного производства, преимущественно на морально и физически устаревшем оборудовании в базовых отраслях экономики, а также при неуклонно растущем количестве автомобилей следует ожидать дальнейшего ухудшения качества атмосферного воздуха в городах и промышленных центрах страны.

По данным совместной программы наблюдения и оценки переноса на большие расстояния загрязняющих воздух веществ в Европе, представленных в 2012 г., на Европейской территории России (ЕТР) общие выпадения окисленных серы и азота составили 2 038,2 тыс. т., 62,2 % этого количества — трансграничные выпадения. Общие выпадения аммиака на ЕТР составили 694,5 тыс. т., из которых 45,6 % — трансграничные выпадения.

Выпадения бензапирена превысили 21 т, из них 16 т, или более 75,5 %, — трансграничные выпадения.

Несмотря на принятые меры по снижению выбросов вредных веществ Сторонами Конвенции о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния (1979 г.), трансграничные выпадения на ЕТР окисленных серы и азота, свинца, кадмия, ртути и бензапирена превосходят выпадения от российских источников.

Состояние озонового слоя Земли над территорией Российской Федерации в 2012 г. оказалось устойчивым и очень близким к норме, что весьма примечательно на фоне сильного уменьшения общего содержания озона, наблюдавшегося в предыдущие годы.

Данные Росгидромета показали, что до настоящего времени озоноразрушающие вещества (хлорфторуглероды) не сыграли определяющей роли в наблюдаемой межгодовой изменчивости общего содержания озона, происходящей под влиянием естественных факторов [9].

2 Мероприятия по снижению уровня загрязнения атмосферы

Закон «Об охране атмосферного воздуха» комплексно рассматривает данную проблему. Он сгруппировал требования, разработанные в предыдущие годы и проверенные на практике [2].

Например, введение правила о запрещении ввода в действие любых производственных объектов (вновь созданные или реконструированные), если они в процессе эксплуатации станут источниками загрязнений или иных негативных воздействий на атмосферный воздух [2].

Дальнейшее развитие получили правила о нормировании предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ в воздушном пространстве.

Государственным санитарным законодательством для атмосферы были разработаны и установлены ПДК для большого количества химических веществ, как при изолированном действии, так и для их комбинаций [3].

Гигиенические нормативы — это государственное требование к руководителям предприятий. За соблюдением данных нормативов следят органы государственного санитарного надзора Министерства здравоохранения и Государственный комитет по экологии.

Огромное значение для санитарной охраны атмосферы играет выявление новых источников загрязнения воздушной среды, учет проектируемых, строящихся и реконструируемых объектов, загрязняющих атмосферу, контроль за разработкой и реализацией генеральных планов городов, поселков и промышленных узлов в части размещения промышленных предприятий и санитарно-защитных зон [3].

Закон «Об охране атмосферного воздуха» устанавливает требования по установлению нормативов предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ в воздушное пространство [2].

Данные нормативы необходимо устанавливать для каждого стационарного источника загрязнения, для каждой отдельной модели транспортных и других передвижных средств, и установок. Они определяются таким образом, что совокупность выбросов от всех источников загрязнения на определенной территории не превышала предельно допустимых значений загрязняющих веществ в атмосфере. Предельно допустимые выбросы устанавливают с учетом предельно допустимых концентраций.

Важное значение имеют требования Закона, касающиеся применения средств защиты растений. Все законодательные меры представляют собой систему профилактических мер, направленных на предотвращение загрязнения воздуха.

Есть также архитектурно-планировочные меры, направленные на строительство предприятий, планирования городских застроек с учетом экологических соображений, озеленения городов и др. При строительстве необходимо придерживаться правил установленных законом и не допускать строительство вредных производств в городских районах [1].

Важно организовывать массовое озеленение городов, потому что зеленые насаждения поглощают из воздуха многие вредные вещества и способствуют очищению атмосферы.

Как видно из практики, в настоящее время в России зеленые насаждения только уменьшаются в количестве. Не говоря уже о том, что многочисленные «спальные районы», застроенные в свое время, не выдерживают критики [8, с.220]. Это связанно с тем, что застроенные дома находятся слишком близко друг к другу, а воздух между ними подвержен застою.

Так же остро стоит проблема рационального расположения дорожной сети в городах, а также качество самих дорог. Не секрет, что построенные в свое время дороги однозначно не подходят к современному количеству машин. Для решения данной проблемы, необходимо строительство объездной дороги. Это поможет разгрузить центр города от транзитного большегрузного автотранспорта. Также необходима капитальная реконструкция (а не косметический ремонт) дорожного покрытия, строительство современных транспортных развязок, выпрямление дорог, устройства звукозащитных барьеров и озеленение придорожной полосы. К счастью, несмотря на финансовые затруднение в настоящее время данная ситуация значительно изменилась, причем в лучшую сторону.

Так же следует обеспечить быстрый и четкий контроль за состоянием воздуха через сеть постоянных и передвижных станций контроля. Необходимо обеспечить хотя бы минимальный контроль качества выбросов от автотранспорта через специальное тестирование. Следует сокращать процессы горения различных свалок, потому что в этом случае одновременно с дымом выделяется огромное количество вредных веществ.

При этом, Закон предусматривает не только контроль за выполнением его требований, но так же ответственность за их нарушение [2].

Специальная статья определяет роль общественных организаций и граждан в осуществлении мероприятий по охране воздушной среды, требует от них активного содействия государственным органам в этих вопросах, так как только общее участие общественности поможет в реализации положений настоящего Закона.

Предприятия, чьи производственные процессы — это источник выбросов в атмосферу вредных и неприятно пахнущих веществ, необходимо отделять от жилой застройки санитарно-защитными зонами. Санитарно-защитная зона для предприятий и объектов может возможно увеличить при необходимости и соответствующем обосновании, но не более чем в 3 раза в зависимости от следующих причин: а) эффективность предусмотренных или возможных для осуществления методов очистки выбросов в воздушное пространство; б) отсутствие способов очистки выбросов; с) размещение жилой застройки при необходимости с подветренной стороны относительно предприятия в зоне возможного загрязнения воздуха; г) роза ветров и другие неблагоприятные местные условия; г) строительство новых, еще недостаточно изученных вредных в санитарном отношении промышленностей.

Площадь санитарно-защитных зон для отдельных групп или комплексов крупных предприятий химической, нефтеперерабатывающей, металлургической, машиностроительной и других отраслей промышленности, а также тепловых электрических станций с выбросами, которые создают высокую концентрацию различных вредных веществ в атмосфере, и которые оказывают особенно пагубное воздействие на здоровье и санитарные условия жизни населения, устанавливается в каждом индивидуальном случае по совместному решению Минздрава и Госстроя России.

Для увеличения эффективности санитарно-защитных зон на их территории высаживают деревья и кустарники, а также травянистую растительность, которые уменьшают концентрацию промышленной пыли и газов. В санитарно-защитных зонах предприятий, значительно загрязняющих атмосферу вредными для растительности газами, необходимо выращивать наиболее газоустойчивые деревья, кустарники и травы с учетом степени агрессивности и концентрации промышленных выбросов [6, с.150]. Особенно вредными для растительности являются выбросы химической промышленности (серы и диоксида серы, сероводорода, хлор, фтор, аммиак и др.), черной и цветной металлургии, угольной промышленности.

Наряду с этим, к еще одной немаловажной задаче относятся воспитание экологической значимости у населения. Нехватка базового экологического мышления особо заметно в современном мире. Если на Западе работают программы, с помощью которых дети с детства изучают основы экологического мышления, то в России пока не наблюдается существенного прогресса в этой области. Пока в России не появится поколение с полностью сформированным экологическим сознанием, не будет заметен прогресс в понимании и предупреждении экологических последствий деятельности человека.

Заключение

Атмосфера — это главный фактор, определяющий климатические и погодные условия на Земле. Ресурсы атмосферы имеют большое значение в хозяйственной деятельности человека. Воздух является неотъемлемой составляющей производственных процессов, а также других видов хозяйственной деятельности человека.

Воздушное пространство — один из самых важных элементов природы, являющийся неотъемлемой частью среды обитания человека, растений и животных. Данные обстоятельства обусловливают необходимость правового регулирования общественных отношений, связанных с охраной атмосферы от различных вредных химических, физических и биологических воздействий.

Главной функцией воздушного бассейна выступает тот фактор, что он является незаменимым источником кислорода, который необходим для существования всех форм жизни на Земле. Все функции атмосферы, что имеют место в отношении флоры и фауны, человека и общества, выступают как одно из важных условий для обеспечения комплексного правового регулирования охраны воздушного бассейна.

Главным нормативно-правовым актом выступает Федеральный закон «Об охране атмосферного воздуха». На основе него опубликованы и другие акты законодательства Российской Федерации и субъектов Российской Федерации. Ими регулируются компетенция государственных и иных органов в области охраны атмосферы, государственный учет вредных воздействий на него, контроля, мониторинга, разрешения споров и ответственности в области охраны атмосферного воздуха.

Государственное управление в сфере охраны атмосферы осуществляется в соответствии с законодательством Правительством Российской Федерации непосредственно или через специально уполномоченный федеральный орган исполнительной власти в области охраны атмосферы, а также органами государственной власти субъектов Российской Федерации.

Список используемой литературы

[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/kursovaya/otsenka-sostoyaniya-atmosfernogo-vozduha/

1. Об охране окружающей среды: Федеральный закон от 10.01.2002 № 7-ФЗ (ред. от 12.03.2014) [Электронный ресурс]// Собрание законодательства РФ.- 12.03.2014.- №27-ФЗ;

  • Об охране атмосферного воздуха: Федеральный закон от 04.05.1999 № 96-ФЗ (ред. от 27.12.2009) [Электронный ресурс]// Собрание законодательства РФ.- 28.12.2009.- № 52 (1 ч.);
  • О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения: Федеральный закон от 30.03.1999 №52-ФЗ (ред.

от 30.12.2008) [Электронный ресурс]// Собрание законодательства РФ.- 05.01.2009.- № 1;

  • Коробкин В.И. Экология [Текст]: учебник для вузов / В.И. Коробкин, Л.В. Передельский.- Ростов н/Д: Феникс, 2011.- 373 с.
  • Николайкин Н.И.

Экология [Текст]: учебник для вузов / Н.И. Николайкин, Н.Е. Николайкина, О.П. Мелехова.- М.: Дрофа, 2013.- 365 с.

  • Экологические проблемы: что происходит, кто виноват и что делать? / Под ред. В.И. Данилова-Данильяна.- М.: Изд-во МНЭПУ, 2010. — 332 с.
  • Экологическое право: учебник / Под ред.

С.А. Боголюбова.- М.:Велби, 2012.- 400 с.

  • Экологическое право: учебник / Под ред. О.Л. Дубовик.- М.: Эксмо, 2010.- 428 с.
  • Гидрометцентр России