Исследование процесса формирования пыле — газовых примесей в атмосфере территории прилегающих к котельной » Страница 10

Исследование процесса формирования пыле — газовых примесей в атмосфере территории прилегающих к котельной

0

2.3 Исследование степени химического загрязнения атмосферных осадков загрязнения снежного покрова.

При исследовании антропогенного воздействия загрязняющих веществ на снежный покров необходимым является комплексная оценка степени загрязнения талой воды. О химическом загрязнении снежного покрова судят по концентрации тяжелых металлов, соединений серы и азота, хлоридов, карбонатов и гидрокарбонатов, взвешенных частиц и т.д. Поэтому степень загрязнения снежного покрова оценивается по коэффициенту концентрации (К) и по суммарному показателю химического загрязнения осадков (ПХЗ), который определяется по формуле:

ПХЗ_о=К₁+К₂+К₃+...........К_n=К_i (1)

где К_i-коэффициент концентрации i-го загрязняющего вещества

К_i=С_i/С_ф (2)

где С_i- концентрация i-го загрязняющего компонента, мг/кг;

С_ф- фоновая концентрация i-го загрязняющего компонента, мг/кг.

Фоновая концентрация примесей определялась проба снега на расстоянии 200 км от г. Саранска

Значения концентрации загрязняющих веществ и фоновая концентрация i-го загрязняющего компонента в таблице 2.3

Таблица 2.3

Содержание примесей в атмосферных осадках

Место отбора проб и расстояния	Значения концентрации загрязняющих веществ, мг/л
Место отбора проб и расстояния	С_В.В	С_Cl	С_НСО3	С_NH4	C_HS	C_SO4	C_Zn	C_Ca	C_Mg
30	129,6	16,81	66,08	4,245	0,538	2,955	0,056	4,07	1,76
100	145,1	16,82	61	5,565	3,995	1,563	0,0639	2,87	1,88
300	140,6	19,30	66,08	3,87	0,538	0,788	0,051	4,64	1,72
фон	6,7	8,1	29,5	0,7	1,09	0,12	0,01	5	1

Результаты расчетов коэффициентов концентрации и показателя химического загрязнения (ПХЗ) приведены в таблице 2.4

Таблице 2.4

Значение коэффициента концентрации К_i примесей в атмосферных осадках

Расстояние, м	Значение К_i примесей									ПХЗ	рН
Расстояние, м	К_В.В	К_Cl	К_НСО3	К_NH4	К_HS	К_SO4	К_Zn	К_Ca	К_Mg	ПХЗ	рН
30	19,34	2,08	2,24	6,06	0,49	24,63	5,6	0,814	1,76	63,01	6,51
100	21,66	2,08	2,07	7,95	3,67	13,03	6,39	0,574	1,88	59,30	6,33
300	20,99	2,38	2,24	5,53	0,49	6,57	5,1	0,928	1,72	45,95	6,33

В 1992 г. в Минприроды были разработаны критерии оценки качества природных сред. (таб.2.5)

Таблица 2.5

Значения критериев оценки качества природных сред.

Показатели

Параметры

Экологическое

Бедствие (ЭБ)

Чрезвычайная

экологическая

ситуация (ЧЭС)

Критическая

экологическая

ситуация (КЭС)

Относительно-

удовлетворительная

ситуация (ОУС)

ПХЗ_{осадков}

<p>>100

50-100

1-50

<1

По величине коэффициента концентрации приоритетной примесью на расстоянии 100 м. и 300 м. является взвешенные вещества, а на расстоянии 30 м. от котельной приоритетной примесью является сульфат — ионы. Из таблицы 2.4 видно, что на всей исследуемой территории идет почти равномерное накопление ионов — хлора, гидрокарбонат — ионов.

В результате ранжирования, проведенное по показателю химического загрязнения (ПХЗ) следует, что на расстояние 30 м, 100 м наблюдается чрезвычайная экологическая ситуация, а на расстояние 300 м наблюдается критическая экологическая ситуация. Это объясняется тем, что основная масса веществ осаждается на расстоянии 100 м от источника загрязнения, также влияет экран (Приложение А), т.е. 5-ти этажное здание, что неблагоприятно сказывается на здоровья жителей проживающих в данном здании.

2.4 Исследование экологической нагрузки загрязняющих веществ.

Выбрасываемые в атмосферный воздух загрязняющие вещества стационарными и передвижными источниками создают особую опасность для окружающей среды. осаждение загрязняющих веществ может осуществляться двумя способами: сухое осаждение, вымывание атмосферными осадками. Осадки являются хорошим индикатором загрязнения воздуха в населенных пунктах и достаточно точно позволяют определить пространственную дифференциацию химических веществ. Поэтому одним из критериев качества территории промышленного города является экологические нагрузки загрязняющих веществ, формирующиеся через загрязнение снежного покрова и дождевой воды. Экологическая нагрузка загрязняющих веществ снежного покрова на земную поверхность рассчитывается по формуле:

N=m/ S*t,

где S-площадь, которой подвергается воздействие;

m- масса примесей;

t- время, накопления загрязняющих веществ.

Значения экологических нагрузок загрязняющих веществ Ni приведены в таблице 2.6

Таблица 2.6

Значения экологических нагрузок загрязняющих веществ .

Загрязняющие вещества	Значение Ni, т/км² год на различном расстоянии.
Загрязняющие вещества	30 м	100 м	300 м
Взвешенные вещества	109,50	113,13	115,60
Хлориды	14,20	13,12	15,87
Гидросульфиды	0,455	3,11	0,44
Карбонат ионы	-	-	-
Гидрокарбонаты	55,83	47,56	54,33
Ионы кальция	3,44	2,24	3,84
Ионы магния	1,49	1,47	1,41
Ионы аммония	3,587	4,34	3,18
Сульфаты	2,498	1,22	0,65
Ионы цинка	0,047	0,050	0,042
	191,047	186,24	195,362

Оценить экологическую ситуацию складывающуюся по исследованной котельной можно исходя из критериев по суммарным экологическим нагрузкам.(таб.2.6)

Таблица 2.7

Критерии оценки качества территории по суммарным экологическим нагрузкам.

Значения экологической нагрузки, т/км²год	Характеристика территории
0-50	Сравнительно-чистая
50-100	Умеренно загрязненная
100-200	Сильно загрязненная
<p>>200	Территория с повышением предельно-допустимых нагрузок

В результате ранжирования, проведенного по суммарным экологическим нагрузкам, следует что вся исследуемая территория относятся к сильно загрязненной, так как суммарная нагрузка составила от 186,24 т/км² год до 195,362 (100-200).

Максимальную экологическую нагрузку на расстоянии 30 м, 100 м и 300 м от котельной оказывают взвешенные вещества (109,50 т/км² год ; 113,13 т/км² год и 115,60 т/км² год). Среди кислотообразующих оксидов максимальная экологическая нагрузка оказывают гидрокарбонат — ионы (55,83 т/км² год ; 47,56 т/км² год и 54,33 т/км² год).

рис.11 Зависимость нагрузки взвешенных веществ от расстояния

рис.12 Зависимость нагрузки сульфат — иона от расстояния

рис.13 Зависимость нагрузки иона — магния от расстояния

рис.14 Зависимость нагрузки иона — циека от расстояния

рис.15 Зависимость нагрузки гидросульфид — иона от расстояния

рис.16 Зависимость нагрузки ион — аммония от расстояния

рис.17 Зависимость нагрузки иона — хлора от расстояния

рис.18 Зависимость нагрузки иона — кальция от расстояния

рис.19 Зависимость нагрузки гидрокарбонат — иона от расстояния

Вывод по 2 главе:

Объектом исследования является котельная, которая расположена в Ленинском районе г. Саранска по улице Пушкина. Вокруг участок располагаются жилые здания. Размер участка в условных границах составляет 15´30 м. Расстояние до ближайшего жилья составляет 33 м.

В ходе исследования территории применялись следующие методики: определения взвешенных частиц, определения рН водных объектов, определения содержания хлорид-ионов в атмосферных осадках, определения содержания сульфидов и гидросульфидов в атмосферных осадках, определения содержания карбонат- и гидрокарбонат-ионов в атмосферных осадках, определения содержания кальция и магния в атмосферных осадках, определения содержания сульфат-ионов в атмосферных осадках, определение содержания ионов аммония в атмосферных осадках, определения общей минерализации осадков, определения цинка в природных водах.

Для исследования снежного покрова, на присутствие в нем кислотообразующих примесей Cl, HS, HCO₃, SO₄, NH₄ на содержания металлов Zn, Ca, Mg, взвешенных веществ и содержание солей, было отобраны пробы на расстояния 30 м., 100 м., 300 м., от источника загрязнения.

По концентрации загрязняющих веществ приоритетной примесью на расстоянии 30 м, 100 м и 300 м является взвешенные вещества. Их концентрация находится в интервале от 129,6 мг/л до 145,1 мг/л.

Анализ, проведенный по показателю pH, показал, что на расстоянии от 30 м. до 300 м. от котельной наблюдается чрезвычайная экологическая ситуация.

В результате ранжирования, проведенное по показателю химического загрязнения (ПХЗ) следует, что на расстояние 30 м, 100 м наблюдается чрезвычайная экологическая ситуация, а на расстояние 300 м наблюдается критическая экологическая ситуация

Выбрасываемые в атмосферный воздух загрязняющие вещества стационарными и передвижными источниками создают особую опасность для окружающей среды, осаждение загрязняющих веществ может осуществляться двумя способами: сухое осаждение, вымывание атмосферными осадками. Осадки являются хорошим индикатором загрязнения воздуха в населенных пунктах и достаточно точно позволяют определить пространственную дифференциацию химических веществ.

В результате ранжирования, проведенного по суммарным экологическим нагрузкам, следует что вся исследуемая территория относятся к сильно загрязненной, так как суммарная нагрузка составила от 186,24 т/км² год до 195,362 (100-200).

Максимальную экологическую нагрузку на расстоянии 30 м, 100 м и 300 м от котельной оказывают взвешенные вещества (109,50 т/км² год ; 113,13 т/км² год и 115,60 т/км² год). Среди кислотообразующих оксидов максимальная экологическая нагрузка оказывают гидрокарбонат — ионы (55,83 т/км² год ; 47,56 т/км² год и 54,33 т/км² год).

Заключение.

Атмосфера обладает мощной способностью к самоочищению от загрязняющих веществ, но в настоящее время объем ежегодно выбрасываемых в атмосферу вредных веществ резко возрос, составляет многие миллионы тонн и превышает пределы способности атмосферы к самоочищению.

В настоящее время основной вклад в загрязнение атмосферного воздуха на территории России вносят следующие отрасли: теплоэнергетика (тепловые и атомные электростанции, промышленные и городские котельные и др.), далее предприятия черной металлургии, нефтедобычи и нефтехимии, автотранспорт, предприятия цветной металлургии и производство стройматериалов.

Автомобиль отрицательно воздействует практически на все составляющие биосферы: атмосферу, водные ресурсы, земельные ресурсы, литосферу и человека.

Наиболее распространенными загрязняющими веществами, поступающими в атмосферный воздух от техногенных источников, являются: оксид углерода (СО), диоксид серы (SO₂), оксиды азота (NO_X), пыль, серный ангидрид, аэрозоли, свинец и его соединения.

Все компоненты окружающей среды тесно связаны между собой и все они в той или иной степени подвергаются загрязнению от автотранспорта.

Атмосфера, как один из самых важных компонентов природной среды, подвержена загрязнению побочными продуктами в результате работы предприятий, автотранспорта и сжиганию топлива.

Снежный покров, который, подобно почвенному покрову, обладает способностью активно накапливать химические элементы и их соединения, является хорошим индикатором для выявления процессов загрязнения территорий в течение зимнего периода.

Загрязнение водной среды наносит большой социально — экономический ущерб, проявляющийся в увеличении заболеваемости людей и животных, угнетение растений.

Почва в городах подвержена тем же вредным воздействиям, что и городской воздух и гидросфера, поэтому повсеместно происходит значительная ее деградация. Гигиене почвы не уделяется достаточного внимания, хотя ее значение как одного из основных компонентов биосферы (воздух, вода, почва) и биологического фактора окружающей среды еще более весомое, чем воды, поскольку количество последней (в первую очередь качество подземных вод) определяется состоянием почвы, и отделить эти факторы друг от друга невозможно.

Все загрязняющие вещества независимо от их происхождения, физико — химического состава отрицательно влияют на здоровье и жизнедеятельность человека.

Оксиды азота могут отрицательно влиять на здоровье сами по себе и в комбинации с другими загрязняющими веществами.

Степень воздействия СО на организм человека зависит также от длительности воздействия (экспозиции) и вида деятельности человека.

Углеводороды обладают наркотическим действием, вызывают головную боль, головокружение.

Сероводород. Острая интоксикация в основном выражается в поражении нервной системы.

Свинец и его соединения снижают активность ферментов и нарушают обмен веществ в организме человека, а также обладают кумулятивным действием.