ANALYSIS OF EMISSIONS FROM STATIONARY SOURCES AND THEIR INFLUENCE ON MORBIDITY IN THE AREAS THE CITY OF VORONEZH

Full Text

Актуальность. Природоохранная деятельность на предприятиях техносферы осуществляется в соответствии с Конституцией РФ и Законом РФ «Об охране окружающей среды», стандартами системы экологического менеджмента, и разрешительными документами в области охраны окружающей среды. Производственный экологический контроль координируется Управлением экологического контроля и охраны окружающей среды (УЭК и ООС) в соответствии с Положением о производственном экологическом контроле. Город Воронеж, как крупный административный центр, характеризуется большой концентрацией антропогенных объектов на ограниченной территории, оказывающих негативное воздействие на компоненты окружающей среды, в первую очередь, это касается атмосферного воздуха в приземном слое городской территории. Обзор литературы, посвященный данной тематике, обширен. Приведем несколько примеров наших публикаций, посвященных техногенному загрязнению окружающей среды, всех ее трех составляющих: почвы, атмосферы и воды. В нашей работе [1] было показана взаимосвязь роста промышленного производства и увеличения степени загрязнения окружающей среды элементами-загрязнителями, которые являются продуктами техногенной природы и, как правило, не встречаются в естественном состоянии в живой природе. В статье было обосновано, что интенсивное загрязнение поверхности почв, вод и биоты всеми видами выбросов приводит к повсеместному загрязнению природной среды, и вследствие загрязнения образуются техногенные геохимические аномалии [1], которые характеризуются неадекватно высоким или низким содержанием химических элементов относительно местного фона. Нами было предложено [1], для оценки мощность источника выброса и размера территории, требующей контроля над состоянием среды проводить картирование техногенные геохимические аномалий. В другой нашей работе [2] рассмотрено влияние увеличения антропогенного воздействия на гидрологические системы, приводящие к аномалии изменения гидрометрических, гидрологических и гидрохимических параметров, размещения объектов хозяйственной деятельности в зонах потенциальной природной опасности. Кроме этого, техногенные аварии (инциденты), связанные с разработкой, транзитом и эксплуатацией углеводородного сырья нефтегазового комплекса, обуславливают появление загрязняющих веществ в воздухе, почве, водоемах, рассмотрен в нашей работе [3], где был определен алгоритм расчета возможных выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при горении нефти и нефтепродуктов на поверхности водоемов. В этой же работе [3] обоснованы методики расчета выбросов вредных веществ в атмосферу и с математической точки зрения проведена оценка биолого-социальных последствий выбросов. Нами была построена модель определения биолого-социальных последствий и в качестве примера произведена оценка последствий для реального случая с горением дизельного топлива на поверхности Воронежского водохранилища. Основное положение разработанное нами и реализованное в построенной модели - это рассмотрение возможных аварий с выбросом нефти и нефтепродуктов, как аварий с участием опасных химических веществ [3]. В работе [4] проведено исследование взаимосвязи метеорологических условий и характеристик загрязнения атмосферы для разработки методов прогноза концентрации примесей в атмосферном воздухе. На основе географической информационной системы ArcGIS 9.3 модуля Geostatistical Analyst нами были построены электронные карты, с помощью которых можно определить ожидаемую концентрацию загрязняющих веществ, таких как PL (пыль), CO, SO2, NO2. Нами были обоснованы основные причины загрязнения атмосферы выбросов от стационарных источников (15 - 17 % загрязнений) и передвижных источников, от автотранспорта (83 - 85 % загрязнений) [4]. Цель работы продолжение исследований в области загрязнения атмосферы - проведение комплексного медико-экологического зонирования внутригородского пространства на территории г. Воронежа. Материал и методы исследования. В настоящее время суммарные выбросы в атмосферу за год составляют в среднем около 360 - 400 тысяч тонн. Из них на стационарные источники приходится около 70 тысяч тонн. Наибольший вклад в загрязнение атмосферы вносят: Воронежская ТЭЦ-1, «Амтел-Черноземье», «Воронежсинтезкаучук», «ВАСО», «Рудгормаш», «Тяжмехпресс», «Станкостроительный завод» и другие производственные объекты. По данным статистической отчетности в городе Воронеже зарегистрировано 2818 коммунальных и производственных объектов, оказывающих воздействие на окружающую среду. На рис. 1 показаны стационарные посты контроля состояния воздуха г. Воронеж. Полученные результаты и их обсуждение. Основными источниками техногенного загрязнения г. Воронежа являются автотранспорт (более 82 % вклада в загрязнение атмосферы города), объекты теплоэнергетики (ТЭЦ-1, ТЭЦ-2, многочисленные котельные), предприятия нефтехимической и строительной индустрии. Структура и ореолы техногенного загрязнения атмосферы образуют достаточно обширную зону «сплошного» рассредоточенного загрязнения с «очагами» высоких концентраций поллютантов в окружающей среде. Выбросы, производимые предприятиями техносферы, включают более 300 различных загрязняющих веществ. Например, в таблице 1 и рис. 2 приведен статистический анализ суммарных выбросов в атмосферу по г. Воронежу, а на рис. 3 показано распределение выбросов по районам города, и как следует из обработки данных наибольшему загрязнению Рисунок 1 - Схема расположения постов контроля состояния воздушного бассейна г. Воронеж: 1- ул. Г. Стратосферы, 8; 2 - ул. Матросова, 6; 3 - ул. 20-лет Октября, 94; 4 - Московский пр., 36; 5 - ул. Дарвина, 1. Таблица 1. Распределение валового выброса по отраслям промышленности Отрасль промышленности Валовый выброс, тыс т/год % вклада в объем валового выброса по городу в целом Теплоэнергетическая 9,439 65,5 Машиностроение и металлообработка 1,388 9,6 Химическая 1,204 8,3 Строительных материалов 0,449 3,1 Пищевая 0,400 2,8 Транспортная 0,384 2,6 Деревообрабатывающая 0,109 0,7 Строительство 0,089 0,6 Материально-техническое снабжение 0,058 0,4 Легкая 0,027 0,2 Другие отрасли 0,907 5,9 Рис.2. Удельный вклад в загрязнение атмосферы стационарных источников загрязнения г. Воронеж Рис. 3. Распределение выбросов по районам г. Воронеж Стационарные источники выбросов вредных (загрязняющих) веществ подразделяются на 2 типа: - Источники с организованным выбросом - источники, выброс которых происходит по специально сооруженным газоходам, воздуховодам и трубам; - Источники с неорганизованным выбросом - источники, выбросы которых происходят в результате нарушения работы данного объекта. Основным нормативным документом, в котором заключены требования к качеству атмосферного воздуха - это «Гигиенические нормативы ГН 2.1.6.1338-03. Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест». Документы распространяются на атмосферный воздух городских и сельских поселений. В соответствии с данным нормативом установлены положения качества атмосферного воздуха, расчет предельно-допустимых концентраций максимально-разовых, среднесуточных и определение класса опасности на основании данных табл. 1 и рис. 1, приведен в табл. 2. Нормы градостроительства определены приказом от 29 марта 2016 года N45-01-04/41 об Утверждении региональных нормативов градостроительного проектирования Воронежской области в соответствии с Градостроительным кодексом Российской Федерации, Законом Воронежской области от 07.07.2006 N61-03 «О регулировании градостроительной деятельности в Воронежской области», Положения об управлении архитектуры и градостроительства Воронежской области, утвержденного постановление правительства Воронежской области от 31.12.2014 N1240. Таблица 2. Предельно допустимые концентрации (ПДК) приоритетных загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест Загрязняющие вещества Единица измерения ПДК максимально разовые ПДК средне-суточные Класс опасности Взвешенные вещества (пыль) мг/м3 0,5 0,15 3 Азота диоксид мг/м3 0,2 0,04 3 Сера диоксид мг/м3 0,5 0,005 3 Углерод оксид мг/м3 5 3 4 Свинец и его неорганические соединения (в пересчете на свинец) мг/м3 0,001 0,0003 1 Результаты различных исследований подтвердили значимость воздушной среды в функционировании биосферы, а так же ее особую высокую чувствительность к загрязнениям различного рода, привносимых или образованных в воздушной среде в результате воздействия физико-химических соединений, реагентов или веществ, обусловленных как природными, так и антропогенными факторами. Деградация природных систем ведет к дестабилизации биосферы, утрате ее целостности и способности поддерживать качество окружающей среды, необходимой для жизни человека. В городе Воронеж сосредоточено значительное количество больших источников загрязнения атмосферы. Здесь в основном углеводородное загрязнение образует обширную зону с очагами высокой концентрации пыли, углеводородов, тяжелых металлов. Очаги выбросов вредных и загрязняющих веществ более активны в теплое время года и связаны с особенностями городской застройки. Концентрация загрязняющих веществ снижена над акваторией Воронежского водохранилища, в районах с низкоэтажной застройкой, в более озелененных районах севера города. Более загрязненными являются микрорайоны, расположенные с подветренной стороны от промышленных зон и крупных автомагистралей при преобладающей «строчной» многоэтажной жилой застройке, выполняющей барьерную функцию на путях разноса загрязняющих веществ по воздуху. Причем загрязнение левобережного индустриального района города усиливает низменный рельеф и ветер, поскольку этот сектор является «приемником» отходящих выбросов правобережья города. При проведении комплексного медико-экологического зонирования внутригородского пространства на территории г. Воронежа отчетливо выделяются 4 зоны экологического риска, обусловленные загрязнением воздуха, которые представлены на рис. 4. и в таблице 3. Данные рис. 4 позволяют выделить четыре зоны по общему уровню заболевания в районах г. Воронежа: 1. Зона опасного экологического риска (крупные автомагистрали, санитарно-защитные зоны промышленных предприятий и прилегающие к ним участки жилой застройки промышленных микрорайонов правобережья и левобережья города); 2. Зона повышенного экологического риска, вызывающего беспокойство (локальные общественно-деловые центры правобережья и большая часть левобережного промышленно-транспортного сектора города); 3. Зона удовлетворительного экологического риска, не вызывающего беспокойства (большая окраинная часть территории внепромышленных зон, примыкающая к автомагистралям и промзонам правобережья города); 4. Зона низкого, допустимого экологического риска (Северная внепромышленная часть города). Рис.4. Данные по уровню заболеваемости в районах г. Воронежа (цитата по [5]) Таблица 3. Площади внутригородских территорий различных уровней неканцерогенного риска возникновения хронических заболеваний у населения г. Воронежа Период года Фактор риска Уровень риска для здоровья (км2)* допустимый (HQ<0,8) предельный (HQ 0,8-1) повышенный (HQ 1-2) высокий (HQ 2-3) очень высокий (HQ>3) Теплый период СО 43,5 109,6 100,4 0,6 - S02 11,6 11,6 64,6 101,8 63,7 N02 77,5 95,3 75,6 5,8 2,5 формальдегид 123 48,3 20,1 51,4 155,4 РЬ 171,1 48 124,4 5 0,7 суммарный риск (HI) 31,7 67,2 114,3 29,2 5,6 Холодный период СО 121,1 85,3 312 0,7 - S02 36,4 9,8 155,6 61,3 10,4 N02 98,9 41,4 99,5 - - формальдегид 38,9 3,7 41,3 75,5 30,7 РЬ 183,2 40,1 16 0,2 - суммарный риск (HI) 55 161,5 12,5 3,3 1,3 *HQ - индивидуальный неканцерогенный риск при ингаляционном воздействии соответствующих загрязняющих веществ. Предлагаемые природоохранные мероприятия и заключение. Охрана чистоты атмосферы является частью крупной государственной задачи, претворяющей в жизнь идеи экологической безопасности. Поддержание экологической обстановки на приемлемом уровне во многом достигается целенаправленной деятельностью людей. Выводы. Мероприятия, направленные на снижение уровня загрязнения окружающей среды должны включать следующие меры: - снижение валовых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу за счет оснащения объектов фильтрами дымо- и газоочистки, имеющие новые технические показатели; - разработка нового перечня региональных нормативов качества атмосферного воздуха, почвы и водных ресурсов по веществам, оказывающим негативное воздействие на окружающую среду, включающих новые химические опасные вещества и компоненты, синтезированные в последние десятилетия; - озеленение территорий в районах города Воронежа порода деревьев и кустарников, пыль и ряд других загрязнителей - полюэтантов; - разработка программы сокращения объемов выбросов или закрытие производств, характеризующихся значительной массой выбросов загрязняющих веществ, повышающих уровень заболеваний; - разработка и внедрение законодательных норм, направленных на снижение уровня загрязнения окружающей среды города Воронежа, и их контроль по выполнению. Природоохранное законодательство города должно работать.

About the authors

A V Zvyagintseva

Voronezh State Technical University

A A Bastrykin

Air Force Academy named after professor N.E. Zhukovsky and Yu.A. Gagarin

O A Prigorodova

Voronezh State Technical University

References