Влияние климатических характеристик на рассеивание вредных веществ в атмосфере в Иркутской области

Температурный режим 2007 года, в том числе и периода, приходящегося  на отопительный, в целом был теплее, чем 2006 год, (особенно январь и февраль), температура декабря соответствовала  прошлогодней, что способствовало уменьшению уровня загрязнения в городах  области.

Выбросы загрязняющих веществ  в атмосферный воздух городов  и населенных пунктов, расположенных  на территории Иркутской области, от стационарных источников составили 514,583 тыс. т/год (по данным 2006г.), в том числе  твердые - 116,628 тыс. т/год, диоксид серы - 143, 167 тыс. т/год, оксида углерода - 128, 749 тыс. т/год, оксидов азота - 61,298 тыс. т/год.

Основной вклад в суммарный  выброс от стационарных источников внесли предприятия городов (в %): Ангарска - 28, Братска - 22, Иркутска - 9, Усть-Илимска - 6,6, Усолье-Сибирского - 6,3, Шелехова - 5,7, Саянска - 4,5. По отраслям промышленности наибольший вклад в суммарный выброс вносят предприятия (в %): теплоэнергетики - 45,9; цветной металлургии - 22,7; топливной - 5,4; лесной, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной - 5,1.

Наибольшее количество специфических  загрязняющих веществ в атмосферу  поступило от: ОАО «Ангарская нефтехимическая компания», ОАО СУАЛ филиал «ИркАз-СУАЛ», и ОАО «РУСАЛ Братский алюминиевый завод», ОАО «Целлюлозно-картонный комбинат», ОАО «Целлюлозно-бумажный комбинат» и ОАО ПО «Усть-Илимский лесопромышленный комплекс», ОАО «Саянскхимпласт» и ОАО «Усольехимпром».

Загрязняющими атмосферу  веществами, содержание которых превышает  установленные санитарные нормы, являются продукты сгорания топлива (бенз(а)пирен, формальдегид, диоксид и оксид азота, оксид углерода, взвешенные вещества, сажа), технологические выбросы предприятий цветной металлургии (растворимые твердые фториды, фторид водорода), целлюлозно-бумажной промышленности (сероуглерод, сероводород), химической (хлорид водорода).

Оценка состояния загрязнения  атмосферного воздуха свидетельствует  о следующем.

В семи промышленных городах  области, что составляет 39% всех обследованных  населенных пунктов, уровень загрязнения  атмосферного воздуха (по индексу ИЗА) оценивается как высокий и очень высокий. Это города: Братск, Зима, Иркутск - с очень высоким и Ангарск, Усолье-Сибирское, Черемхово, Шелехов, - с высоким уровнем загрязнения воздушного бассейна. Воздействию высокого и очень высокого загрязнения атмосферного воздуха подвергается 1,304 млн. человек, что составляет 65,3% от населения, проживающего в Иркутской области.

Братск и Иркутск на протяжении многих лет включаются в  Приоритетный список городов России с самым высоким уровнем загрязнения  воздуха. Зима в Приоритетный список после некоторого перерыва входит с 2001 года. На протяжении пяти лет в  этот список входил Шелехов (2000-2004г. г), Ангарск входил в 2004, 2005 гг., Усолье-Сибирское - в 2001, 2002 гг.

Веществами, определяющими  очень высокое загрязнение атмосферного воздуха в этих городах, являются: бенз(а)пирен, формальдегид, диоксид и оксид азота, сероуглерод, фторид водорода, взвешенные вещества, сажа.

В пяти городах и поселках области: Бирюсинске, Култуке, Листвянке, Мегете, Слюдянке, что составляет 28% обследованных пунктов, в которых проживает всего 1,2% от населения Иркутской области, средние за год концентрации вредных веществ не превышают ПДК.

В тринадцати городах области (72% от контролируемых) средние за год  концентрации одной или более  примесей превышают 1 ПДК. В девяти городах  области средние за год концентрации превышают 1 ПДК по двум или более  примесям; в Зиме, Усолье-Сибирском, Усть-Илимске, - по трем примесям; в Шелехове - по четырем примесям; Братске - по пяти примесям и в Иркутске - по шести.

В целом по городам области  средние концентрации формальдегида  превышают допустимый уровень загрязнения  в 3,7 раза, сероуглерода в 3,4 раза, бенз(а)пирена в 2,7 раза, диоксида азота в 1,3 раза, фторида водорода в 1,2 раза.

Средние за год концентрации бенз(а)пирена превышают 1 ПДК в десяти городах (во всех обследованных городах), диоксида азота - в десяти городах; формальдегида - в шести городах; взвешенных веществ - в четырех городах; сероуглерода и фторида водорода - в Братске; оксида азота и сажи - в Иркутске. В Братске среднегодовая концентрация сероуглерода достигает - 6,2 ПДК, формальдегида - 9,3 ПДК, на ПНЗ №7 - 13,7 ПДК.

Максимальные разовые  концентрации превышают ПДК по одной  или нескольким контролируемым примесям в четырнадцати городах и поселках Иркутской области за исключением  Бирюсинска, Мегета, Свирска, Тулуна. Пять ПДК (высокий уровень загрязнения) превышают наибольшие из среднемесячных бенз(а)пирена в Ангарске, Братске, Зиме, Иркутске, Усолье-Сибирском, Черемхово; максимальные разовые концентрации взвешенных веществ - в Иркутске; формальдегида - в Братске; хлорида водорода - в Зиме. Наибольшая повторяемость превышения ПДК более 20% (высокий уровень загрязнения) наблюдается в Братске по диоксиду азота (29,4%), по формальдегиду (46,1%) и сероуглероду (45,2%), в Зиме по диоксиду азота (21,3%). Максимальная разовая концентрация формальдегида в Шелехове 19 июля составила 11,4 ПДК (очень высокий уровень загрязнения).

Загрязнение городов и  поселков области основными примесями  является следствием выбросов предприятий  электроэнергетики, угольной, деревообрабатывающей промышленности, большого количества мелких котельных, жилого сектора с  печным отоплением, автотранспорта.

Взвешенные вещества. Взвешенные вещества контролируются на 31 ПНЗ в 17 городах.

Средние за год концентрации превышают ПДК в 1,2 - 1,6 раза Усть-Илимске, Иркутске, Шелехове, Усолье-Сибирском.

Максимальные разовые  концентрации превышают допустимую норму в 11 городах и поселках области  с наибольшим значением 5,4 ПДК, зарегистрированным в Иркутске. Наибольшая повторяемость  превышения ПДК 7,8% отмечена в Усть-Илимске.

Диоксид серы. Наблюдения за диоксидом серы осуществляются на 34 ПНЗ в 18 городах.

Среднегодовые и максимальные разовые концентрации ниже 1 ПДК. Наибольшая из средних концентраций 0,3 ПДК зарегистрирована в Черемхово, максимальная концентрация составляет 0,6 ПДК - в Ангарске.

Оксид углерода. Содержание оксида углерода в атмосфере определяют по данным 28 ПНЗ в 13 городах.

Средние концентрации оксида углерода ниже ПДК, наибольшее содержание примеси наблюдается в Шелехове, где средняя годовая концентрация составляет 0,97 ПДК.

Максимальные разовые  концентрации этой примеси превышают  ПДК в 8 городах, наибольшее значение 3,4 ПДК и наибольшая повторяемость  превышения ПДК 11,3% наблюдается в  Иркутске.

Диоксид азота. Наблюдения за диоксидом азота осуществляются на 37 ПНЗ в 18 городах.

Средние годовые концентрации диоксида азота выше ПДК в 10 городах: в Братске, Вихоревке, Зиме, Черемхово, Иркутске, Свирске, Усть-Илимске, Тулуне, Усолье-Сибирском, Шелехове и составляют 1,1 - 2,9 ПДК.

Максимальные концентрации диоксида азота в 10 городах и поселках Иркутской области превышают  санитарную норму в 1,1 - 4,8 раза.

Наибольшая максимальная концентрация этой примеси 4,8 ПДК зарегистрирована в Зиме. Наибольшая повторяемость  превышения ПДК отмечена в Братске - 29,4%.

Оксид азота. Наблюдения за оксидом азота осуществляются на 4 ПНЗ в трех городах: Иркутске, Братске, Усть-Илимске. Санитарные нормы превышены только в Иркутске.

Среднегодовая концентрация примеси в Иркутске превышает  ПДК в 1,7 раза, максимум составляет 2,4 ПДК; наибольшая повторяемость составила 3,4%.

Бенз(а)пирен. Наблюдения за концентрациями бенз(а)пирена проводятся на 16 ПНЗ в 10 городах.

Результаты анализов, выполненных  в ГУ НПО «Тайфун» г. Обнинска, свидетельствует  о том, что средний уровень  загрязнения атмосферного воздуха  бенз(а)пиреном выше санитарной гигиенической нормы во всех обследованных городах в 1,3 - 4 раза. Наибольшие из среднемесячных концентраций бенз(а)пирена превышают санитарные нормы во всех обследованных городах и составляют 2,8 - 9,5 ПДК; уровень 5 ПДК превышен в Черемхово, Зиме, Ангарске, Иркутске, Усолье-Сибирском, Братске.

Среднегодовая и максимальная разовая концентрация бенз(а)пирена в Иркутске составляют 0,3 ПДК.

В промышленных городах Иркутской  области отмечается значительное содержание в атмосферном воздухе специфических  примесей.

Сероводород. Контроль содержания сероводорода осуществляется на 14 ПНЗ в 7 городах области и под факелом ОАО «Ангарская нефтехимическая компания».

Максимальные концентрации превышают санитарную норму в 5 городах: в Байкальске, Усть-Илимске, Братске, Зиме, Ангарске. Максимальная концентрация 3,8 ПДК отмечена в Байкальске (выбросы  БЦБК), наибольшая повторяемость 3,8% наблюдается  в Братске (выбросы предприятий  химической, нефтехимической и целлюлозно-бумажной отраслей промышленности).

Средняя годовая концентрация сероуглерода в Братске превышает  предельную допустимую норму в 6,2 раза, максимальная концентрация достигает 4,6 ПДК, с наибольшей повторяемостью 45,2%.

Концентрация фенола и  аммиака определяются в Ангарске. Средние и максимальные разовые  концентрации этих примесей ниже 1 ПДК.

Растворимые твердые  фториды контролируются в городах Братск и Шелехов на 4 ПНЗ, фторид водорода - на 5 ПНЗ. Средние за год концентрации растворимых твердых фторидов не достигают уровня 1 ПДК, максимальные разовые - превышают ПДК в 3,3 раза в Братске и в 3 раза в Шелехове, наибольшая повторяемость 4,8% наблюдается в Братске.

Среднегодовая концентрация фторида водорода в Шелехове достигает 1 ПДК, в Братске составляет 1,6 ПДК. Максимальная концентрация в Братске достигает 2,9 ПДК; в Шелехове - 3ПДК. Наибольшая повторяемость превышения ПДК отмечена в Братске - 13,4%.

Концентрации хлора определяются на 8 ПНЗ в 5 городах, хлорида водорода на 4 ПНЗ в 3 городах, ртути - в Зиме и под факелом ОАО «Саянскхимпласт».

Среднегодовые концентрации хлора, хлорида водорода, ртути ПДК  не превышают. Максимальные концентрации были превышены: в Усть-Илимске по хлору в 1,6 раза, в Зиме по хлориду  водорода в 6,3 раза. Максимальная концентрация ртути 0,0003 мг/м³ отмечена под факелом ОАО «Саянскхимпласт» (выбросы химической отрасли промышленности).

Концентрации формальдегида определяются на 10 ПНЗ в 7 городах. Средний уровень загрязнения воздуха формальдегидом составляет 1 - 9,3 ПДК. Наибольшая среднегодовая концентрация 9,3 ПДК наблюдается в Братске.

Максимальная разовая  концентрация превышает ПДК в  Шелехове в 11,4 раза, в Братске в 5,6 раза, Зиме, Иркутске, Ангарске в 1,03 - 2,8 раза. Наибольшая повторяемость превышения ПДК 46,1% наблюдается в Братске.

Средняя и максимальная концентрация фурфурола в Бирюсинске и Зиме ниже ПДК (выбросы гидролизного завода).

Средние годовые концентрации метилмеркаптана в Братске и Усть-Илимске ниже 1 ПДК. Максимальная разовая концентрация в Братске ПДК не достигает, в Усть-Илимске составляет 1,6 ПДК; (НП)=2,6%.

Среднегодовая концентрация сажи в Иркутске составляет 1,1 ПДК, максимальная разовая - 1,5 ПДК, НП=34,9%.

Средние годовые и максимальные концентрации бензола, ксилола, толуола, в Братске ниже предельных норм. Среднегодовая концентрация этилбензола ниже ПДК, максимальная разовая составляет 3,5 ПДК.

Среднегодовые концентрации свинца санитарные нормы не превышают, наибольшая из среднемесячных была превышена в 1,1 раза в Усолье-Сибирском. Концентрации остальных нормируемых тяжелых металлов в девяти обследованных городах не превышают ПДК (Состояние загрязнения…2008).

 

 

 

 

 

 

 

4. Влияние атмосферы  города на организм человека

Среди факторов внешней среды, оказывающих непосредственное и  постепенное воздействие на организм человека, воздух играет наиболее важную роль. Без него немыслимо сколько-нибудь продолжительное сохранение жизненных  функций организма. Воздух необходим  для дыхания и принимает участие  в тепловом обмене организма. Влияние  воздуха на организм человека может  быть не только положительным, но и  отрицательным. Неблагоприятные климатические  условия, значительные изменения в  составе воздуха могут нарушить нормальное взаимоотношение между  организмом и средой и привести к  различным заболеваниям, а также  осложнить их течение.

При гигиенической оценке воздуха учитывают:

- физические свойства - температуру,  влажность, скорость движения  воздуха, барометрическое давление, радиоактивность, напряженность  солнечной радиации;

- химический состав - содержание  нормальных составных частей  и посторонних газов, механических  примесей (пыли и дыма);

- микроорганизмы - число  бактерий, их патогенность.

Наибольшее влияние на организм человека оказывает состояние  воздушной среды вблизи поверхности  земли, т. е. в прилегающем к земле  воздушном слое высотой до 10-12 км (Никитин, Новиков, 1986).

Солнечные лучи, достигая земли, частично отражаются; преимущественно  они поглощаются почвой и превращаются в тепловую энергию. Нагревание атмосферы  происходит за счет излучения теплой почвой, поэтому по мере удаления от поверхности земли температура  воздуха понижается. Распределение  тепла на земном шаре, прежде всего, зависит от его шарообразной формы. По направлению от экватора к полюсам  солнечные лучи падают под острым углом, и земля нагревается меньше. Близость морей и других больших  водоемов делает температуру воздуха  более умеренной, т.к. вода, обладая  большой теплоемкостью, в теплое время года поглощает значительное количество тепла, оказывая охлаждающее  действие на ближайшие территории поверхности  земли. В холодное время года она  наоборот отдает тепло, накопленное  водой в теплое время года, повышая  тем самым температуру близлежащей  местности. В зависимости от географического  положения колебания температуры  воздуха на протяжении года бывают разными; на юге они бывают небольшими, на севере же наоборот, они достигают  значительных величин (Матвеев, 2000).