Қарағанды мен жезқазан қалаларының ластану потенциалы

 

Жоғарыда көрсетілген  кестеден ластағыштардың концентрациялары жоғарылаған кездегі ауа бассейнінің қауіпті жағдайына ауаны ластайтын негізгі заттектер - көмірсутектер мен көміртек оксиді екенін байқай аламыз.

Кестенің нәтижесінде атмосфераның ластану деңгейі мен ластағыштардың ортатәуліктік мөлшерін төмендегі суреттен көруге болады (3 сурет).

 

 

3 сурет. Атмосфераның ластану деңгейі мен ластағыштардың ортатәуліктік мөлшері

 

Атмосфералық ауаға  ең қолайсыз әсер тигізетін автокөлік  болып табылады. Ол көптеген қалаларда бірінші орындағы ластаушы көзге жатады. Төменде келтірілген мәліметтерден бензин қозғалтқышынан тасталатын жанусыз қалған көмірсутектері мен олардың толық жанбауынан шыққан өнімдердің мөлшері дизель қозғалтқышқа қарағанда анағұрлым жоғары екені айқын көрінеді (6 кесте).

6 кесте

Әртүрлі қозғалтқыштарды  пайдаланғанда ауаға шығатын  газдардың мөлшері

 

Ластаушы заттектер	Шыққан газдардың мөлшері, %
	Карбюраторлы	Дизельді
Көміртек монооксиді	5-12	1,0-10,0
Көміртек диоксиді	0,5-12	0,01-0,5
Азот оксидтері	0,0-0,8	0,0002-0,5
Көмірсутектер	0,2-0,3	0,009-0,5
Альдегидтер	0,0-0,2	0,001-0,009
Күйе, г/м3	0,0-0,4	10-ға дейін
Бенз(а)пирен, мкм/м3	10-20 дейін	10-ға дейін

 

Бензин қозғалтқышымен қамтамасыз етілген көлік әр 15000 км жүргенде 4350 кг оттекті жұмсайды. Бұл жағдайда қоршаған ортаға 3250 кг көміртек диоксиді, 530 кг көміртек оксиді, 93 кг көмірсутектері, 27 кг азот оксиді шығарылады.

Тағы да атмосфераның химиялық ластануының қауіпті компоненті ауа тозаңы болып табылады. Ауа тозаңы дегеніміз сұйық немесе қатты заттектердің ауада қалқыған шамасы 0,001-1000 мкм аралығында болатын бөлшектері [4].

 

1.3 Ауа бассейні  жағдайын бағалау

 

Ауа бассейні жағдайын бағалау ең алдымен, атмосфераның шашырауының және зиянды қоспаларды адсорбсиялаудың мүмкіндігін анықтайтын белгілі бір қаланың немесе аудан территориясының табиғи-климаттық факторына байланысты ластануының потенциалды қауіптілігін қамтиды. Ол турбуленттік араласу мен желдің жылдамдығына, тұмандардың болуына, жергілікті жердің рельефіне және т.б. факторларға байланысты болады. Зиянды заттардың шашырауының жағымсыз сипаты көбінесе температуралық инверсия байқалған кезінде бақыланады. Иневерсиялар қарапайым жағдайда болатын жер бетіндегі ауа температурасы түспей жоғары мәнді көрсетіп тұратын кездегі атмосфера жағдайын сипаттайды. Сонымен қатар  үлкен тығыздықтың нәтижесіндегі төменгі инверсиялық қабат бетінің жылынуы ластаушы заттардың факелі жерге әсерін тигізетін және үлкен арақашықтықта таралатын экранның ролін сомдайды.

Ауа бассейнінің ластану  деңгейінің өсуі ереже бойынша ауа  тоқырауы (әлсіз желдің жер беті температурасының инверсияларымен  үйлесуі) және штиль кезінде (жел  жылдамдығының төмен мәндерінде, градиациясы 0 мен 1 м/с) бақыланады. Мұндай метеорологиялық жағдайлар мысалы, жер беті қабатында тығыздырақ және суық ауаның жиналуы болатын, жиі ауа массалары жағдайының үлкен тұрақтылығы бақыланатын тау етегінде орналасқан аудандарға тән. Атмосфераның тазаруында ауа массаларының араласуы оңтайлы роль ойнайды.

Тастандылардың бекітілген параметрлер көздерінің ауа бассейні ластануының сол немесе басқа  деңгейін ескертетін метеорологиялық  параметрлерді үйлестіруде «ауа ластануының потенциалы» (АЛП) деп  аталатын көлеммен сипаттау қабылданған.

Қаланың ауа бассейнінің  ластануын бағалау процесінде келесілер  анықталады: ауа бассейніне тасталатын зиянды заттардың негізгі көздері (өндірістік және энергетикалық объектілер, атвотранспорт) және олардың сипаттамалары; ауа атмосферасының ластануының нормадан жоғары деңгейдегі аудандары; атмосфераның ластану деңгейін әлеуметтік-экономикалық бағалау;

Ауа бассейніне зиянды тасталымдардың негізгі көздерін сипаттау үшін инвентаризацияның  мәліметтері бойынша («2 ТП – ауа» статистикалық есеп берудің формасы) зиянды тасталымның сандық және сапалық құрамы анықталады, жалпы қала бойынша өндірістік, энергетикалық және транспорттық көздердің барлық зиянды заттардың жылдық валолық тастамалары есептелінеді, 5-10 жылға тастамалардың ретроспективті талдамалары беріледі. Қаланың және оның аудандарының ауа атмосферасының ластануын бағалау зиянды заттардың концентрациясын және олардың атмосфералық ауаның жер беті қабатындағы қосылысын есептеу әдісімен анықталуда және тастанды көздеріне жабысып тұратын территорияда олардың таралу шекарасын орнатуда негізделеді. Атмосфераның ластануын белгілі бір уақытқа бағалауда өнеркәсіп өндірістерінен тасталынатын зиянды заттардың мөлшерін есептеп қана қоймайды, сонымен қатар оған оның көлемі мен қуаттылығының шамамен өсуі, тазартудың жолдары, қаланың немесе ауданның әлеуметтік-экономикалық көрсеткіштерінің және инфраструктурасының өзгерулері туралы мәліметтер де ескеріледі. Соңғы жылдары атмосфераның ластануын есептейтін бірыңғайлы бағдарламалары (УПРЗА) кеңінен қолданылады. Мысалы, «эфир» секілді бағдарламалар. Онда 1000 немесе одан да көп ластану көздерін суреттейді. ЭЕМ-да алынған ауа бассейнінің ластануының нәтижелері жеке немесе топтық заттардың концентрациясына тең изосызықтарды бейнелейді. Қала көлемінде жеке топты және  заттардың концентрациясының таралу схемасын графикалық бірлесу жолымен ауа бассейнінің ластануы бойынша қалалық территорияны аудандастыруда қорытынды карта құрылады. Мұндай карталар 1:25000 масштабында жасалады. Картада нормадан жоғары деңгейдегі ластанған территориялар, сонымен қатар негізгі зиянды тастамалар орналасқан орындар көрсетіледі [5].

Атмосфера ауасындағы заттар адам ағзасына біріншіден, дем  алу жолдары арқылы түседі. Бронх мен трахея арқылы түскен лас ауа өкпеге таралып, мұнан кейін қан мен лимфаға тарайды.

Қоршаған ортаның жағдайын бағалаған кезде оның шектік және критикалық жағдайын сипаттайтын кейбір критерилерін қолдану керек.

Қазіргі кезде ең көп  таралған қоршаған ортаның – атмосфералық ауаны, тұщы және теңіз сулары мен топырақтың сапасын бағалайтын критериі аталған орталардағы зиянды заттардың шекті мүмкіндік концентрациясы болып табылады.

Қазіргі таңда 500-ден аса  заттың атмосфера ауасындағы шекті  мүмкіндік концентрациясы анықталған. Шекті мүмкіндік концентрациясы (ШМК) – атмосфера ауасындағы қоспаның белгілі бір уақытта орташаланған максималды концентрациясы, бұл – белгілі бір кезеңде немесе адамның бүкіл өмірінде оған және қоршаған ортаға зиянды әсерін тигізбейтін концентрация болып табылады.

Сыртқы ортаның сапасын бағалау критериін анықтаудың жолдары қазіргі таңда көбейіп келе жатыр. Көптеген ғалымдар ғылыми дәлелденген қоршаған ортаның сапасын бағалау критериі кешендік әсер етуді есепке ала отырып табиғи объектке немесе экожүйеге шекті мүмкіндік экологиялық үлесті (ШМЭҮ) бейнелеу керек. Мұндай бағалау критериі берілген экожүйенің тұрақтылығына айтарлықтай мөлшерде негізделуі керек және оның экологиялық қорын есепке алу керек.

Қазіргі таңда ШМК 145 затқа  және 20 олардың атмосфералық ауадағы үйлесімі, шаруашылық-ауызсу су қолдану қоймаларындағы суда шамамен 500 затқа және 32 теңіз суларындағы заттарға орнатылған. Енді топырақтағы заттарға ШМК орнату жұмыстары басталып кетті.

Біздің елімізде атмосфералық ауадағы қоспа құрамының  шектік деңгейін гигиеналық регламентациялау жөнінде жұмыстар жүргізіледі. Гигиеналық нормативтер негізінде лабораториялық жануарларға көп жоспарлы кешенді зерттеулер жасалған, ал ластаушы заттар әсеріне ағзаның факторлық реакцияларын бағалау үшін еріктілерге зерттеу жүргізіледі. Мұндай зерттеулер кезінде биология мен медицинада ойлап табылған ең бір жаңа әдістер қолданылады. Есептеулер жүруінде ауа бассейнінің ластануының деңгейі зиянды заттардың концентрациясының шынайы көрсеткіштерінде (мг/м³) немесе ШМК-ны арттыру еселілігін сипаттайтын нормаланған көрсеткіштерде қауіпті болуы мүмкін. Қаланың территориясындағы бөлек аудандарда ШМК нормативтерін бірнеше рет шамадан асыруы мүмкін болғандықтан қосымша ластанудың халық денсаулығына қауіпті деңгейіне байланысты бағалауын енгізеді. Бір компоненттіге арналған ластану қауіп дәрежесін сипаттайтын немесе зиянды заттардың суммасына арналған еселілік есепке алынған ШМК арттырулары және қауіп-қатерлері заттардың класын сипаттайтын «Р» шартты көрсеткіші қолданылады [6].

Барлық ведомствалармен  алынатын ШМК-ны  толық ақпараттармен жалпылау БГО –да (Басты Геофизикалық Обсерватория) жүзеге асырылады. Бақылаулардың нәтижелерінде ауа мағыналарын анықтау үшін өлшенген концентрацияларды максималды бір жолғы шекті мүмкіндігімен салыстырады және ШМК-дан жағдайлардың санын анықтайды, сонымен қатар ШМК-дан жоғары көрсеткіш қанша рет жоғары болғанын салыстырады. Концентрациялардың бір ай немесе бір жылдағы орташа мәні орташа тұрақты емес ұзақ әрекеттегі ШМК-мен салыстырылады.

Қаланың атмосферасындағы ауаның бірнеше заттармен ластануының жағдайы кешенді көрсеткіштің – атмосфераның  ластануының индексінің (АЛИ) көмегімен бағаланады. Бұл үшін нормаланған ШМК- ның лайықты мәндері және әртүрлі заттардың күрделі емес есептеулерінің арқасында күкіртті ангидрид концентрацияларының мөлшеріне әкеледі, ал содан соң суммалайды. Максималды негізгі ластаушы заттардың бір жолғы концентрациялары Норильскіде (азот тотықтары және күкірттің), Фрунзе (шаң), Омскіде (иісті газ) болды. Ауаның негізгі ластайтын заттармен ластану дәрежесі қаладағы өнеркәсіптің дамуына тәуелді болады. Барынша көп концентрациялар тұрғындардың саны 500 мыңнан астам қалалар үшін сай. Ауаның ерекше заттармен ластануы өнеркәсіп түріне тәуелді болады. Егер ірі қалада кәсіпорындардың бірнеше салалары дамыған өнеркәсіптер орналасқан болса, онда ауа ластануының жоғары дәрежесі байқалады, алайда көптеген ерекше заттарды төмендету проблемасы әлі де шешілмеген [7].

Бағалау нәтижесі болып қала аумақтарында «мүмкін», «әлсіз», «біркелкі» және «күшті» деңгейімен ерекшеленген аймақтары табылады. Атмосфералық ауаның сол немесе басқа жағдайының факторын анықтауда қаланың жоспарлары мен құрылыстары және жалпы оның бөлек элементтерінің (қалалық аумақтарда  аэрационды тәртіп қалыптастырушы,  ашық, салынған және көгалдандырылған кеңістіктердің қозғалыс және ауадағы ағындардың турбуленттік режимі және т.б. ориентация және көшелердің профильдері) ерекшеліктері назарға алынады.

Гигиеналық нормативтер  адам өміріне қажетті физиологиялық оптималды қамтамасыз ету керек және осыған байланысты атмосфера ауасына біздің елімізде жоғары талаптар қойылады. Иісінен байқалмайтын зиянды заттар қысқа уақыт аралығында адамның бас миында және көру анализаторында функционалды өзгерістер туғызатынына байланысты шекті мүмкіндік концентрациясының (ШМК_мб) максималды біртекті мәндері енгізілген. Зиянды заттардың адам ағзасына ұзақ уақыт бойы әсер ету ықтималдығын ескере отырып, шекті мүмкіндік концентрациясының орташа тәуліктік мәндері енгізілді (ШМК_ор).

Осылайша, әрбір  зат үшін екі норматив қабылданған: адамда болатын рефлекторлы реакцияларды ескерту мақсатындағы максималды бір ғана шекті мүмкіндік концентрациясы (20-30 минут ішінде орташаланған) және шексіз ұзақ демалу кезінде жалпы токсикалық, мутагенді, канцерогенді және басқа да әсер етулерді ескерту мақсатында алынған орташа тәуліктік шекті мүмкіндік концентрация.

Атмосферада көп  кездесетін қоспалар үшін ШМК_мб және ШМК_ор мәндері 3 кестеде келтірілген. Кестенің оң жағындағы шеткі бағанында зат қауіптілігінің кластары келтірілген: 1 – аса қауіпті; 2 – қауіптілігі жоғары; 3 – орташа қауіпті; 4 – аз қауіпті. Бұл кластар заттардың уақыт бойынша концентрациясы өзгермеген кезде үздіксіз жұту жағдайлары үшін жасалған. Нақты жағдайларда қысқа уақыт ішінде адам жағдайын күрт нашарлатып жіберетін қоспа концентрацияларының едәуір көбеюі мүмкін.

Қазақстан Республикасы соңғы мәліметтері  бойынша елді-мекендердегі атмосфера ауасындағы шекті мүмкіндік концентрацияларын (ШМК) төмендегі келтірілген кестеден көре аламыз (7 кесте).

7 кесте

Елді  мекендердегі атмосфера ауасындағы шекті мүмкіндік концентрациялары (ШМК)

 

Зат	ШМК, мг/м3		Зат қауіптілігінің класы
	максималды біртекті	орташа  тәуліктік
Азот диоксиды	0,085	0,04	2
Күкірт диоксиды	0,5	0,05	3
Көмір оксиды	5,0	3,0	4
Шаң (қалқымалы заттар)	0,5	0,15	3
Аммиак	0,2	0,04	4
Күкірт қышқылы	0,3	0,1	2
Фенол	0,01	0,003	2
Металл сынабы	-	0,0003	1

 

Қазақстандағы елді-мекендердегі атмосфера ауасындағы шекті мүмкіндік концентрацияларында орташа тәулік бойынша көмір оксиді жоғары мөлшерді көрсетіп отыр. Ал ең төмен көрсеткішті металл сынабы мөлшерінен байқалады.

Курорт орындарында, демалыс үйлерінде, шипажайлар мен 200 мыңнан астам тұрғыны бар қалалардың демалыс зоналарында атмосфераны ластайтын қоспалар концентрациясы 0,8 ШМК–нан аспауы тиіс.

Егер ауада  бірігіп, қосынды әсер жасайтын заттар бір кезде болатын болса, онда олардың концентрацияларының ШМК-мен нормаланған қосындысы (С) 1-ден аспауы керек:

 

   (1)

 

Қосынды әсерге ие зиянды заттарға химиялық құрылымы және адам ағзасына әсер ету сипаты ұқсас келетін заттар жатады. Мысалы:

• күкірт диоксиді мен күкірт қышқылының аэрозолі;
• күкірт диоксиді мен күкіртсутек;
• күкірт диоксиді мен азот диоксиді;
• күкірт диоксиді мен фенол;
• күкірт диоксиді мен фторлы сутек;
• күкірт диоксиді мен аммиак, азот оксиді;
• күкірт диоксиді, көміртегі оксиді, фенол және конверторлы өндірістің шаңы.