Организация мониторинга атмосферы в г. Орск

[Введите текст]

 

Введение

 

 

Орск - город в Оренбургской области России. Расположен в южных отрогах Уральских гор при впадении реки Орь в Урал. В советский период Орск стал крупным городом-заводом. Он входит в систему расселения Орск-Новотроицк, где был размещен Орско-Халиловский металлургический комбинат.

Орск - второй город в Оренбургской области по численности населения (около 280 тыс. жителей) и по промышленному значению.

Важным фактором в этой части внешней среды является наличие в непосредственной близости города Новотроицка с населением 111 тыс. жителей, фактически являющегося частью полицентричной агломерации Орск-Новотроицк.

Орск является крупным транспортным узлом, через который осуществляется большой объем грузовых и пассажирских перевозок. Через Орск проходят пути железнодорожного сообщения: по железной дороге город связан с центрами Восточного Оренбуржья; автомагистралями республиканского значения город связан с Оренбургом и казахстанским Актобе (бывший Актюбинск); функционирует довольно разветвленная сеть автомобильных дорог общего пользования с твердым покрытием; важное значение для развития города имеет работа Орского железнодорожного узла.

Промышленное загрязнение обусловливает кризисное экологическое состояние окружающей среды в пределах всей селитебной территории. Воздушный бассейн Орска - самый загрязненный на территории Оренбургской области; индекс загрязнения (ИЗА=9,45) выше допустимой нормы и среднего значения по России. На долю Орских предприятий приходится около 35% от всего объема валовых выбросов в целом по области. Орский городской округ обладает мощным природно-ресурсным потенциалом: наличие богатейших месторождений полезных ископаемых используемых в металлургии др. Однако большая часть этих ресурсов относится к невозобновимым видам.

Цель: изучить организацию проведения мониторинга состояния атмосферного воздуха в г. Орск.

Задачи: выявить источники загрязнения атмосферного воздуха; изучить критерии санитарно-гигиенической оценки состояния воздуха; организацию наблюдений и контроля загрязнений атмосферного воздуха в г. Орск; автоматизированную систему наблюдений и контроля окружающей среды; посты наблюдений загрязнения атмосферного воздуха; организацию мониторинга атмосферы в г. Орск; провести отбор проб атмосферного воздуха для анализа; обработать и обобщить данные о загрязнении атмосферного воздуха.

Методы исследования: эмпирические (изучение уровня изученности проблемы в научных источниках) и практические (наблюдение, отбор проб и их анализ, математические, картографические).

Предмет исследования: организация мониторинга атмосферы в городе Орске.

Объект исследования: уровень организации мониторинга атмосферы в г. Орске.

Практическая значимость: разработать систему оптимизации сети наблюдений и контроля загрязнений атмосферного воздуха в г. Орск.

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Организация мониторинга атмосферы в г. Орск

 

 

Организация наблюдений за загрязнением атмосферного воздуха осуществляется двумя специальными организациями: Орской лабораторией мониторинга загрязнения атмосферы и Орским отделом экологического контроля ГУ «Государственная инспекция по охране окружающей среды по Оренбургской области» 

На территории города основные наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха проводятся Орской лабораторией мониторинга загрязнения атмосферы на четырех стационарных постах по полной программе наблюдений (четыре раза в сутки). Наблюдения проводятся на четырех стационарных постах, расположенных по адресам: ПНЗ № 1 – Вокзальное шоссе, 20; ПНЗ № 3 – Орское шоссе, 4; ПНЗ № 4 – ул. Шевченко, 52; ПНЗ № 5 – ул. Пацаева, 16. Посты условно подразделяются на «городские фоновые» - в жилых районах (пост № 5), «промышленные» - вблизи предприятий (посты № 3, 4) и «авто» - вблизи автомагистралей или в районах с интенсивным движением автотранспорта (пост № 1).

По данным этой лаборатории индекс загрязнения атмосферного воздуха (ИЗА) рассчитывается на основании среднемесячных и среднегодовых данных по пяти наиболее загрязняющим атмосферу веществам (пыль, фенол, диоксид азота, формальдегид, бенз(а)пирен). Индекс загрязнения атмосферы дает достаточно полную картину загрязнения атмосферного воздуха города.

Орский отдел экологического контроля ГУ «Государственная инспекция по охране окружающей среды по Оренбургской области» создан для осуществления контроля за соблюдением требований природоохранного законодательства. Наблюдения проводятся в основном отбором проб на маршрутных и передвижных постах.

 

2 Источники загрязнения атмосферы воздуха в г.Орск

 

 

Основными источниками загрязнения атмосферы диоксидом азота являются ТЭЦ, «ОРМЕТО-ЮУМЗ», автотранспорт, а со стороны запада – «Уральская сталь».

Загрязнение оксидом азота в 2013 году было невелико. Среднегодовая концентрация составила 0,54 ПДК. Максимальная из разовых концентраций - 0,17 ПДК -отмечалась в ноябре в ясную, морозную погоду и была обусловлена выбросами от автотранспорта.

Среднегодовая концентрация оксида углерода незначительно снизилась и составила – 0,92 ПДК в 2013 г. (для сравнения в 2012 г. - 0,98 ПДК). Основными источниками оксида углерода в атмосферу города является ТЭЦ и автотранспорт.

Наибольшему загрязнению данной примесью подвержены районы, расположенные вблизи автомагистралей с интенсивным движением транспорта, т. е. районы ПНЗ № 1, 3

Максимальная из разовых концентраций - 4 ПДК - регистрировалась 20 октября на ПНЗ № 4. Такое высокое превышение было связано с горением лесов и степи вокруг города.

В зимнее время на содержание оксида углерода в этом районе оказывает влияние горение мусорной свалки.

Содержание фенола в атмосфере города несколько снизилось по сравнению с 2012 годом. Среднегодовая концентрация примеси составила 2,2 ПДК .

Наибольшая среднегодовая концентрация – 2,4 ПДК - наблюдалась в районе ПНЗ № 3. Пост расположен в санитарно-защитной зоне «Орскнефтеоргсинтеза». Максимальная из разовых концентраций - 3,2 ПДК - отмечалась в декабре в этом же районе города.

Также в течение года факел «Уральской стали» оказывал влияние на район ПНЗ № 5. Процент проб фенола в течение года в этом районе отмечался 7,6, в районе ПНЗ № 3 – 6,2.

Среднегодовая концентрация сероводорода по сравнению с 2012 г. не изменилась и составила 0,21 ПДК. Все районы города загрязнены этой примесью равномерно.

Источником загрязнения этой примесью являются выбросы «Орскнефтеоргсинтеза», а также открытые канализационные люки.

Максимально разовая концентрация формальдегида фиксировалась в октябре при неблагоприятных метеоусловиях и составила 2 ПДК. Источником загрязнения явился автотранспорт.

Среднегодовая концентрация аэрозоля серной кислоты невелика и составила 0,18 ПДК, что значительно ниже нормы.

Тяжелые металлы определялись в районах ПНЗ № 4 и 5. В течение года среднемесячные концентрации всех металлов находились в пределах допустимых норм.

Бенз(а)пирен определялся на двух постах – № 4 и 5. Среднемесячная концентрация примеси за 9 месяцев составила 1 ПДК.

ИЗА рассчитан по пяти наиболее загрязняющим атмосферу веществам: пыль, фенол, формальдегид, бенз(а)пирен, диоксид азота).

Основной вклад в загрязнение атмосферного воздуха вносят выбросы Южно-Уральского машиностроительного заво, ЗАО завод «Синтезспирт, ОАО «Орскнефтеоргсинтез», ТЭЦ, автомобильный транспорт. Наиболее крупные предприятия расположены в северо-северо-восточной части города.

Для г. Орска характерны интенсивные транспортные потоки при невысоком уровне озеленения не только автомагистралей, но и жилых массивов. Наибольшее загрязнения воздушного бассейна города оказывает факел ОАО «Уральская сталь»г. Новотроицка,  расположенного в 7 км западнее г. Орска.

 

3 Критерии санитарно-гигиенической оценки состояния воздуха

 

 

В нашей стране проводятся работы по гигиенической регламентации (нормированию) допустимого уровня содержания примесей в атмосферном воздухе. Обоснованию гигиенических нормативов предшествуют многоплановые комплексные исследования на лабораторных животных, а в случае оценки ольфакторных реакций организма на действия загрязняющих веществ и на добровольцах. При таких исследованиях используются самые современные методы, разработанные в биологии и медицине.

В настоящее время определены предельно допустимые концентрации в атмосферном воздухе более чем 500 веществ.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) - это максимальная концентрация примеси в атмосферном воздухе, отнесенная к определенному времени осреднения, которая при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни человека не оказывает и не окажет на него вредного влияния (включая отдаленные последствия) и на окружающую среду в целом.

Гигиенические нормативы должны обеспечивать физиологический оптимум для жизни человека, и, в связи с этим, к качеству атмосферного воздуха у нас в стране предъявляются высокие требования. В связи с тем, что кратковременные воздействия не обнаруживаемых по запаху вредных веществ могут вызвать функциональные изменения в коре головного мозга и в зрительном анализаторе, были введены значения максимальных разовых предельно допустимых концентраций (ПДКмр.) С учетом вероятности длительного воздействия вредных веществ на организм человека были введены значения среднесуточных предельно допустимых концентраций (ПДКсс).

Для каждого вещества установлено два норматива: Максимально разовая предельно допустимая концентрация (ПДКмр) с целью предупреждения рефлекторных реакций у человека и среднесуточная предельно допустимая концентрация  (ПДКсс) с целью предупреждения общетоксического, мутагенного, канцерогенного и другого действия при неограниченно длительном дыхании.

Значения ПДКмр и ПДКсс для наиболее часто встречающихся в атмосферном воздухе примесей приведены в таблице 1. В правой крайней графе таблицы приведены классы опасности веществ: 1-чрезвычайноопасные, 2-высокоопасные, 3- умеренноопасные и 4 - малоопасные. Эти классы разработаны для условий непрерывного вдыхания веществ без изменения их концентрации во времени. В реальных условиях возможны значительные увеличения концентраций примесей.

Таблица 1 – Предельно допустимые концентрации (ПДК) в атмосферном воздухе населенных мест

Вещество	ПДК, мг/м3		Класс опасности вещества
	максимальная разовая	средняя суточная
Азота диоксид	0,085	0,04	2
Серы диоксид	0,5	0,05	3
Углерода оксид	5,0	3,0	4
Пыль (взвешенные вещества)	0,5	0,15	3
Аммиак	0,2	0,04	4
Кислота серная	0,3	0,1	2
Фенол	0,01	0,003	2
Ртуть металлическая	-	0,0003	1

В местах, где расположены курорты, на территориях санаториев, домов отдыха и в зонах отдыха городов с населением более 200 тыс. человек концентрации примесей, загрязняющих атмосферный воздух, не должны превышать 0,8 ПДК.

Может создаться ситуация, когда в воздухе одновременно находятся вещества, обладающие суммированным (аддитивным) действием. В таком случае сумма их концентраций (С), нормированная на ПДК, не должна превышать единицы согласно следующему выражению:

К вредным веществам, обладающим суммацией действия, относятся, как правило, близкие по химическому строению и характеру влияния на организм человека, например:

• диоксид серы и аэрозоль серной кислоты;
• диоксид серы и сероводород;
• диоксид серы и диоксид азота;

Вместе с тем многие вещества при одновременном присутствии в атмосферном воздухе не обладают суммацией действия, например:

• оксид углерода и диоксид серы;
• оксид углерода, диоксид азота и диоксид серы;
• сероводород и сероуглерод.

В том случае, когда отсутствуют значения ПДК, для оценки гигиенической опасности вещества можно пользоваться показателем ориентировочно- безопасного максимального разового уровня загрязнения воздуха (ОБУВ).

Разработаны также значения предельно допустимых концентраций веществ в воздухе рабочей зоны (ПДКрз).

Значение ПДКрз должно быть таким, чтобы не вызывать у рабочих при ежедневном вдыхании в течение 8 часов заболеваний или не приводить к ухудшению состояния здоровья в отдаленные сроки. Рабочей зоной считается пространство до 2 м высотой, где размещается место постоянного или временного пребывания работающих. Так ПДКрз диоксида серы составляет 10, диоксида азота - 5, а ртути - 0,01 мг/м3, что значительно выше, чем ПДКмр и ПДКсс соответствующих веществ (Таблица1).

 

4 Организация наблюдений и контроля загрязнения атмосферного воздуха в г. Орск

 

 

В настоящее время в городе Орске и во всем восточном регионе Оренбургской области организация наблюдений и контроля загрязнений атмосферного воздуха проводится различными органами.

Сегодня за крупными промышленными предприятиями Орска государственный экологический контроль осуществляет Федеральная служба по надзору в сфере природопользования, которая находится в Оренбурге. На сегодняшний день по критериям оценки к крупным промпредприятиям Орска относятся, например, Орская ТЭЦ-1, ОАО «Комбинат Южуралникель», ООО «Орскнефтеоргсинтез» и другие. Государственные инспектора имеют право для проведения проверки посещать эти предприятия, проверять соблюдение нормативных документов, выдавать предписания об устранении нарушений природоохранного законодательства, привлекать к административной ответственности. Это проверки плановые. Поводом для внеплановых проверок является контроль за ранее выданные предписания, а также обращения граждан, органов государственной власти и местного самоуправления.