close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

Стародубцев Антон Алексеевич. Экологическое состояние атмосферного воздуха на территории «Нарышкинского природного парка».

код для вставки
2
3
СОДЕРЖАНИЕ
Введение……………………………………………………………………..
4
Глава 1. Основные источники загрязнения атмосферного воздуха…….
7
1.1.Источники загрязнения атмосферы………………………………...
7
1.1.1. Химическое загрязнение атмосферы………………………...
11
1.1.2. Загрязнение взвешенными веществами……………………..
12
1.1.3. Загрязнение атмосферы выбросами транспорта……………
15
1.1.4. Выбросыпромышленныхпредприятий……………………..
18
1.2.Защита атмосферного воздуха от загрязнителей………………….
19
1.2.1. Экологизация технологических процессов………………….
21
1.2.2. Санитарно-защитные зоны…………………………………...
22
1.2.3. Улавливание пылей из газопылевых выбросов……………...
24
1.2.3.1.Улавливание газообразных примесей
из технологическихвыбросов………………………………….
25
1.2.4. Сокращение выбросов автотранспорта……………………….
28
1.3.Значение атмосферного воздуха как объекта охраны……………..
33
1.4. Нормирование качества и охрана атмосферного воздуха………..
35
1.4.1. Показатели качества и нормирование атмосферного воздуха
40
1.5. Особо охраняемых природных территорий……………………….
42
1.5.1.
Категории
и
виды
особо
охраняемых
природных
территорий…………………………………………………………………..
43
Глава 2. Общая характеристика методов оценки воздушной среды……
51
2.1. Методы, применяемые для определения загрязнения
атмосферного воздуха……………………………………………………...
2.1.1. Определение запыленности воздуха…………………………....
51
51
2.1.2. Оценка чистоты атмосферного воздуха
по величине автотранспортной нагрузки……………………………..
52
2.2.Химические методы определения загрязняющих
веществ в атмосферном воздухе……………………………………….
56
2.2.1. Определения углекислого газа в атмосферном воздухе……
56
4
2.2.2. Определение диоксида серы в атмосферном воздухе………..
Глава
3.
Экологическое
состояние
атмосферного
воздуха
58
на
территории «Нарышкинского природного парка»……………………….
60
3.1. Анализ воздушной среды на
территории «Нарышкинского природного парка»……………………….
3.2.
Оценка
уровня
загрязнения
атмосферного
воздуха
60
на
территории «Нарышкинского природного парка»………………………
63
3.3. Рекомендации по защите атмосферного воздуха от загрязнений
на территории «Нарышкинского природного парка»………………….
66
Заключение ……………………………………………………………….
68
Список литературы………………………………………………………..
70
Приложение ………………………………………………………………
73
5
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы.В последние годы, наряду с изменениями климата,
происходит значительное увеличение антропогенной нагрузки на природные и
урбанизированные экосистемы. Загрязнение атмосферы — одна из самых
распространенных проблем в настоящее время. Воздух городов наполнен пылью,
сажей, аэрозолями, дымом, твердыми частицами и т. д. К основным источникам
загрязнения относятся промышленные, топливно-энергетические предприятия и
транспорт.
Атмосферный воздух является одним из основных жизненно важных
компонентов окружающей природной среды, благоприятное состояние, которого
составляет
естественную
основу
устойчивого
социально-экономического
развития страны. Он выполняет биологические, производственные, транспортные
и иные функции. Атмосферный воздух более чем другие природные объекты, в
силу присущих ему свойств, связан с жизненными интересами людей, его
качество непосредственно влияет на здоровье человека, продолжительность
жизни, а также на качественное состояние других элементов окружающей среды,
особенно животного и растительного мира. Известно, что без пищи человек
может прожить несколько недель, без воды – несколько дней, а без воздуха –
лишь несколько минут.
Загрязнение воздушной среды в нашей стране различными газообразными и
пылеобразными веществами достигло угрожающих, крайне опасных размеров.
Происходит также уменьшение удельного веса кислорода в воздухе вследствие
его бесконтрольного сжигания, что чревато серьезными последствиями.
Проблема охраны атмосферного воздуха обострилась в XX в., когда
интенсивное развитие промышленности и транспорта, а также несовершенство
технологических процессов привели к загрязнению атмосферы, воды и почвы.
Ежегодно мировое хозяйство выбрасывает в атмосферу 350 млн. т окиси
углерода, более 50 млн. т различных углеводородов, 150 млн. т двуокиси серы. В
атмосфере накапливается углекислый газ, уменьшается количество кислорода.
6
Проблема загрязнения атмосферного воздуха является одной из наиболее
актуальных, поскольку от ее решения зависят жизнь на Земле, здоровье и
благосостояние человека.
Объект
исследования:
атмосферный
воздух
на
территории
«Нарышкинского природного парка».
Предмет исследования: показатели качества атмосферного воздуха.
Цель исследования: оценка экологического состояния атмосферного
воздуха на территории «Нарышкинского природного парка».
Задачи исследования:
1.
изучить состояние данной проблемы в научной и научно-популярной
литературе;
2.
изучить основные показатели и нормативы качества атмосферного
воздуха;
3.
провести наблюдения за загрязнением воздушного бассейна на
территории «Нарышкинского природного парка»;
4.
выявить основные источники загрязнения;
5.
оценить состояние загрязнения атмосферного воздуха;
6.
разработать рекомендации по улучшению качества атмосферного
воздуха на территории «Нарышкинского природного парка».
Методы исследования: анализ литературных данных по данной проблеме,
наблюдение, эксперимент, а также статистические и математические методы
исследований.
Теоретическая значимость работы: Анализ отечественной литературы,
который позволяет на базе сравнительного исследования выявить основные
особенности оценки экологического состояния атмосферного воздуха на
территории «Нарышкинского природного парка».
Материалы
исследования
могут
быть
использованы
для
оценки
экологического состояния атмосферного воздуха Орловской области. Основные
теоретические исследования были изложены на конференции ФГБОУ ВО
7
«Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева» «Неделя науки
- 2017».
Практическая значимость. Результаты исследования используются для
оценки экологического состояния атмосферного воздуха Орловской области.
8
Глава 1. ОСНОВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО
ВОЗДУХА
Источники загрязнения атмосферы
1.1.
Источники загрязнения атмосферы Земли могут иметь естественную и
искусственную природу.
К
природным
источникам
загрязнения
относятся:
извержения
вулканов,пыльные бури, лесные пожары, пыль космического происхождения,
частицыморской
соли,
продукты
микробиологическогопроисхождения.
растительного,
Уровень
животного
такого
и
загрязнения
рассматривается в качествефонового, который мало изменяется со временем.
Главный природный процесс загрязнения приземной
вулканическая
и
флюидная
активность
Земли
атмосферы
Крупные
–
извержения
вулкановприводят к глобальному и долговременному загрязнению атмосферы, о
чемсвидетельствуют
летописи
и
современные
наблюдательные
данные
(извержениевулканаПинатубо на Филиппинах в 1991 году). Это обусловлено тем,
что ввысокие слои атмосферы мгновенно выбрасываются огромные количества
газов,которые на большой высоте подхватываются движущимися с высокой
скоростьювоздушными потоками и быстро разносятся по всему земному шару.
К искусственным (антропогенным) источникам загрязнения атмосферы
можно отнести: промышленные предприятия; транспорт; теплоэлектростанции;
сельское хозяйство.
Значимость тех или иных источников загрязнения воздуха на разных
территориях различна, в зависимости от уровня научно-технического прогресса,
от разнообразных природно-климатических условий, степени благоустройства
населенных мест и целого ряда других социально-экономических факторов.
Вместе с тем, общей закономерностью является то, что стремительный
рост мирового производства привел к такому загрязнению атмосферного
воздуха,
которое
сопоставимо
природными процессами.
по
своим
масштабам
с
геологическими
9
В настоящее время в приземной атмосфере находятся многие десятки
тысячзагрязняющих веществ антропогенного происхождения (Таблица 1). Ввиду
продолжающегосяроста промышленного и сельскохозяйственного производства
появляются новыехимические соединения, в том числе сильно токсичные [24].
Таблица 1 - Соотношение между естественным и антропогенным поступлением
некоторых веществ в атмосферный воздух
Вещество
Природное
Антропогенное
поступление, т/год
поступление, т/год
Озон
2•109
незначительно
Диоксидуглерода
7•1010
1,5•1010
-
2•108
Диоксидсеры
1,42•108
7,3•107
Соединенияазота
1,4•109
1,5•107
до 2,2•109
до 2,62•109
Оксидуглерода
Взвешенныевещества
Главнымиантропогенными загрязнителями атмосферного воздуха кроме
крупнотоннажныхоксидов серы, азота, углерода, пыли и сажи являются сложные
органические,хлорорганические и нитросоединения, техногенные радионуклиды,
вирусы имикробы. Наиболее опасны широко распространенные в воздушном
бассейнеРоссиидиоксин, бенз(а)пирен, фенолы, формальдегид, сероуглерод.
Твердыевзвешенные частицы представлены главным образом сажей, кальцитом,
кварцем,гидрослюдой,
каолинитом,
полевым
шпатом,
реже
сульфатами,
хлоридами. Вснеговой пыли специально разработанными методами обнаружены
окислы,сульфаты и сульфиты, сульфиды тяжелых металлов, а также сплавы и
металлы всамородном виде.
Для
атмосферы
характерна
чрезвычайно
высокая
динамичность,обусловленная как быстрым перемещением воздушных масс в
латеральном ивертикальном направлениях,
так
высокими
скоростями,
разнообразиемпротекающих
физико-химических
реакций.
в
ней
и
Атмосферарассматриваетсясейчас как огромный «химический котел», который
10
находится под воздействиеммногочисленных и изменчивых антропогенных и
природных
факторов.
Газы
иаэрозоли,
выбрасываемые
в
атмосферу,
характеризуются высокой реакционнойспособностью. Пыль и сажа, возникающие
при сгорании топлива, лесныхпожарах, сорбируют тяжелые металлы и
радионуклиды и при осаждении наповерхность могут загрязнить обширные
территории, проникнуть в организмчеловека через органы дыхания.
Выявлена
тенденция
совместного
накопления
в
твердых
взвешенныхчастицахприземной атмосферы Европейской России свинца и олова;
хрома, кобальта иникеля; стронция, фосфора, скандия, редких земель и кальция;
бериллия,олова, ниобия, вольфрама и молибдена; лития, бериллия и галлия;
бария,цинка, марганца и меди. Высокие концентрации в снеговой пыли
тяжелыхметаллов
обусловлены
как
присутствием
их
минеральных
фаз,
образовавшихсяпри сжигании угля, мазута и других видов топлива, так и
сорбцией
сажей,глинистыми
частицами
газообразных
соединений
типа
галогенидов олова.
Время
«жизни»
газов
и
аэрозолей
в
атмосфере
колеблется
в
оченьширокомдиапазоне (от 1-3 минут до нескольких месяцев) и зависит в
основном от иххимической устойчивости размера (для аэрозолей) и присутствия
реакционно-способных компонентов (озон, пероксид водорода и др.).
Оценка и тем более прогноз состояния приземной атмосферы являются
оченьсложной проблемой. В настоящее время ее состояние оценивается
главнымобразом по нормативному подходу. Величины ПДК токсических
химическихвеществ и другие нормативные показатели качества воздуха
приведены вомногих справочниках и руководствах. В таком руководстве для
Европы крометоксичности загрязняющих веществ (канцерогенное, мутагенное,
аллергенное идругие воздействия) учитываются их распространенность и
способность каккумуляции в организме человека и пищевой цепи. Недостатки
нормативногоподхода – ненадежность принятых значений ПДК и других
показателей из-заслабой разработанности их эмпирической наблюдательной базы,
отсутствиеучета совместного воздействия загрязнителей и резких изменений
11
состоянияприземного слоя атмосферы во времени и пространстве. Стационарных
постовнаблюдения за воздушным бассейном мало, и они не позволяют
адекватнооценить его состояние в крупных промышленно – урбанизированных
центрах. Вкачестве индикаторов химического состава приземной атмосферы
можноиспользовать хвою, лишайники, мхи. На начальном этапе выявления
очаговрадиоактивного
загрязнения,
связанных
с
чернобыльской
аварией,
изучаласьхвоя сосны, обладающая способностью накапливать радионуклиды,
находящиеся ввоздухе. Широко известно покраснение игл хвойных деревьев в
периоды смогав городах [14].
Наиболее
чутким
и
надежным
индикатором
состояния
приземной
атмосферыявляется снеговой покров, депонирующий загрязняющие вещества
засравнительно
длительный
установитьместоположение
период
источников
времени
и
позволяющий
пылегазовыбросов
по
комплексу
показателей. Вснеговых выпадениях фиксируются загрязнители, которые не
улавливаютсяпрямыми
измерениями
или
расчетными
данными
по
пылегазовыбросам.
К
перспективным
направлениям
оценки
состояния
приземной
атмосферыкрупных промышленно – урбанизированных территорий относится
многоканальноедистанционное
заключается
вспособности
зондирование.
быстро,
Преимущество
неоднократно
и
в
этого
метода
«одном
ключе»
охарактеризовать большиеплощади. К настоящему времени разработаны способы
оценки содержания ватмосфере аэрозолей. Развитие научно-технического
прогресса позволяетнадеяться на выработку таких способов и в отношении
других загрязняющихвеществ.
Загрязняющие вещества, выброшенные в воздушный бассейн в виде газов
или аэрозолей, могут:
• оседать под действием силы тяжести (крупнодисперсные аэрозоли);
• физически захватываться оседающими частицами воды и поступать в
лито- и гидросферу;
• включаться
в
биосферный
круговорот
соответствующих
веществ
12
(углекислый газ, пары воды, оксиды серы и азота и пр.);
• изменять свое агрегатное состояние (конденсироваться, испаряться,
кристаллизоваться и т. п.) или химически взаимодействовать с другими
компонентами воздуха, после чего пойти одним из вышеуказанных путей;
• находиться в атмосфере относительно длительное время, переносясь
циркуляционными потоками в различные слои тропо- и стратосферы и в разные
географические области планеты до тех пор, пока не создадутся условия для их
физической или химической трансформации (например, фреоны).
В результате антропогенного воздействия на атмосферу возникают:
• локальная или региональная загазованность приземного слоя;
• трансграничный перенос загрязнений на значительные расстояния:
различные глобальные (общепланетарные) эффекты, такие, как «парниковый
эффект» и разрушение озонового слоя;
• загрязнение лито- и гидросферы как результат процессов естественного
самоочищения атмосферы [1, 19].
1.1.1. Химическое загрязнение атмосферы
Вещества-загрязнители бывают трех видов: газы, пыль и аэрозоли. К
последнимотносятся диспергированные твердые частицы, выбрасываемые в
атмосферу инаходящиеся в ней длительное время во взвешенном состоянии.
К
основным
оксидуглерода,
загрязнителям
диоксиды
составляющие,способные
серы
оказывать
атмосферы
относятся
углекислый
и
а
малые
азота,
влияние
на
также
газ,
газовые
температурный
режим
тропосферы: диоксидазота, галогенуглероды (фреоны), метан и тропосферный
озон.
Основной
вклад
предприятиячерной
в
и
высокий
цветной
стройиндустрии,энергетики,
уровень
загрязнения
металлургии,
целлюлозно-бумажной
химии
воздуха
и
вносят
нефтехимии,
промышленности,
а
в
вместе
с
некоторых городах икотельные.
Источники
загрязнений
дымомвыбрасывают
в
-
теплоэлектростанции,
воздух
сернистый
и
которые
углекислый
газ,
13
металлургическиепредприятия,
особенно
цветной
металлургии,
которые
выбрасывают в воздухокислы азота, сероводород, хлор, фтор, аммиак, соединения
фосфора, частицыи соединения ртути и мышьяка; химические и цементные
заводы. Вредные газыпопадают в воздух в результате сжигания топлива для нужд
промышленности,отопления жилищ, работы транспорта, сжигания и переработки
бытовых ипромышленных отходов[15].
Атмосферные
загрязнители
поступающиенепосредственно
в
разделяют
атмосферу,
и
на
вторичные,
первичные,
являющиеся
результатомпревращения последних. Так, поступающий в атмосферу сернистый
газокисляется до серного ангидрида, который взаимодействует с парами воды
иобразует капельки серной кислоты. При взаимодействии серного ангидрида
саммиаком образуются кристаллы сульфата аммония. Подобным образом,
врезультате
химических,
фотохимических,
физико-химических
реакций
междузагрязняющими веществами и компонентами атмосферы, образуются
другиевторичные признаки. Основным источником пирогенного загрязнения на
планетеявляются
тепловые
электростанции,
металлургические
и
химическиепредприятия, котельные установки, потребляющие более 170%
ежегоднодобываемого твердого и жидкого топлива [8].
1.1.2. Загрязнение взвешенными веществами
Взвешенные вещества включают пыль, золу, сажу, дым, сульфаты, нитраты.
В зависимости от состава они могут быть и высокотоксичными и почти
безвредными. Взвешенные вещества образуются в результате сгорания всех видов
топлива: при работе двигателей автомобилей и при производственных процессах.
При проникновении взвешенных частиц в органы дыхания происходит
нарушение системы дыхания и кровообращения. Вдыхаемые частицы влияют как
непосредственно на респираторный тракт, так и на другие органы за счет
токсического воздействия входящих в состав частиц компонентов.
Опасно сочетание высоких концентраций взвешенных веществ и диоксида
серы. Люди с хроническими нарушениями в легких, с болезнями сердечнососудистой системы, с астмой, частыми простудными заболеваниями, пожилые и
14
дети особенно чувствительны к влиянию мелких взвешенных частиц.
Диоксид азота образуется в процессе сжигания органического топлива.
Оксиды азота поступают в атмосферу от промышленных предприятий,
электростанций, печей и котельных, а также от автотранспорта. Они могут
образовываться и поступать в атмосферу в больших количествах при
производстве минеральных удобрений. В атмосфере выбросы оксидов азота
трансформируются
составляющей
в
диоксид
фотохимических
азота.
Диоксид
процессов
в
азота
является
атмосфере,
важной
связанных
с
образованием озона при солнечной погоде. При небольших концентрациях
диоксида
азота
наблюдается
нарушение
дыхания,
кашель.
Всемирная
Организация Здравоохранения установила, что при средней за час концентрации
диоксида азота, равной 400 мкг/куб.м., наблюдаются болезненные симптомы у
больных астмой и других групп людей с повышенной чувствительностью. При
средней за год концентрации, равной 30 мкг/куб.м., увеличивается число детей с
учащенным дыханием, кашлем и больных бронхитом.
Оксид углерода поступает в атмосферу от промышленных предприятий в
результате неполного сгорания топлива. Много оксида углерода содержится в
выбросах предприятий металлургии и нефтехимии. Но главным источником
оксида углерода в крупных городах является автомобильный транспорт.
Вдыхаемый в больших количествах оксид углерода поступает в кровь, уменьшает
приток кислорода к тканям, повышает количество сахара в крови, ослабляет
подачу кислорода к сердцу. У здоровых людей этот эффект проявляется в
уменьшении
способности
хроническими
болезнями
выносить
сердца
физические
он
может
нагрузки.
У
воздействовать
людей
на
с
всю
жизнедеятельность организма. В случаях нахождения на автомагистрали с
интенсивным движением транспорта в течение 1-2 часов у некоторых людей с
больным сердцем могут наблюдаться различные симптомы ухудшения здоровья.
Диоксид серы поступает в атмосферу при сгорании топлива, содержащего
серу. Главными источниками диоксида серы являются электростанции и
котельные,
предприятия
металлургии.
Воздействие
диоксида
серы
в
15
концентрациях выше ПДК может вызвать нарушение функций дыхания и
существенное увеличение различных болезней дыхательных путей, отмечается
действие на слизистые оболочки, воспаление носоглотки, трахеи, бронхиты,
кашель, хрипота и боль в горле. Особенно высокая чувствительность к действию
диоксида серы наблюдается у людей с хроническими нарушениями органов
дыхания, с астмой. При совместных концентрациях диоксида серы и взвешенных
частиц (в виде сажи) в среднем за сутки выше 200 мкг/куб.м у взрослых и детей
наблюдаются небольшие изменения в деятельности легких.
Бенз(а)пирен (БП) поступает в атмосферу при сгорании различных видов
топлива. Много БП содержится в выбросах предприятий цветной и черной
металлургии, энергетики и строительной промышленности. ВОЗ установила
среднегодовое значение 0,001 мкг/куб.м как величину, выше которой могут
наблюдаться неблагоприятные последствия для здоровья человека, в том числе
возникновение злокачественных опухолей.
СвинецЗагрязнение
воздуха
свинцом
создается
предприятиями
металлургии, металлообработки, электротехники, нефтехимии и автотранспортом.
Вблизи автодорог концентрации свинца в 2-4 раза выше, чем вдали от них.
Свинец влияет многими путями, включая вдыхание воздуха, содержащего свинец,
с пищей, водой, с пылью. Он накапливается в теле, костях и поверхностных
тканях. Свинец влияет на почки, печень, нервную систему и органы
кровообразования. Пожилые и дети особенно чувствительны даже к низким дозам
свинца. Увеличение интенсивности движения автомобилей, использования
этилированного бензина сопровождается ростом выбросов свинца от автомобилей
[22].
1.1.3. Загрязнение атмосферы выбросами транспорта
Большую долю в загрязнении атмосферы составляют выбросы вредных
веществот автомобилей. Сейчас на Земле эксплуатируется около 500 млн.
автомобилей,а к 2000 г. ожидается увеличение их числа до 900 млн. В 1997 г. в
Москвеэксплуатировались 2400 тыс. автомобилей при нормативе 800 тыс.
автомобилейна действующие дороги.
16
В настоящее время на долю автомобильного транспорта приходится
большеполовины всех вредных выбросов в окружающую среду, которые
являются главнымисточником загрязнения атмосферы, особенно в крупных
городах. В среднем припробеге 15 тыс. км за год каждый автомобиль сжигает 2 т
топлива и около 26-30 т воздуха, в том числе 4,5 т кислорода, что в 50 раз
большепотребностей
человека.
атмосферу(кг/год):
угарного
При
газа
этом
–
автомобиль
700,
выбрасывает
диоксида
азота
–
в
40,
несгоревшихуглеводородов – 230 и твердых веществ – 2-5. Кроме того,
выбрасываетсямного соединений свинца из-за применения в большинстве своем
этилированногобензина.
Наблюдения показали, что в домах, расположенных рядом с большой
дорогой(до 10 м), жители болеют раком в 3-4 раза чаще, чем в домах, удаленных
отдороги на расстояние 50 м. Транспорт отравляет также водоемы, почву
ирастения.
Токсичными
выбросами
двигателей
внутреннего
сгорания
(ДВС)
являютсяотработавшие и картерные газы, пары топлива из карбюратора и
топливногобака. Основная доля токсичных примесей поступает в атмосферу
сотработавшими газами ДВС. С картерными газами и парами топлива в
атмосферупоступает приблизительно 45 % углеводородов от их общего выброса
[13].
Количество
вредных
составеотработавших
газов,
веществ,
зависит
поступающих
от
общего
в
атмосферу
технического
в
состояния
автомобилей и,особенно, от двигателя – источника наибольшего загрязнения. Так,
принарушении
регулировки
карбюратора
выбросы
оксида
углерода
увеличиваются в4...5 раза. Применение этилированного бензина, имеющего в
своем составесоединения свинца, вызывает загрязнение атмосферного воздуха
весьматоксичными соединениями свинца. Около 70 % свинца, добавленного к
бензину сэтиловой жидкостью, попадает в виде соединений в атмосферу с
отработавшимигазами, из них 30 % оседает на земле сразу за срезом выпускной
трубыавтомобиля, 40 % остается в атмосфере. Один грузовой автомобиль
17
среднейгрузоподъемности выделяет 2,5...3 кг свинца в год. Концентрация свинца
ввоздухе зависит от содержания свинца в бензине.
Исключить
поступление
высокотоксичных
соединений
свинца
в
атмосферуможно заменой этилированного бензина неэтилированным.
Выхлопные газы ГТДУ содержат такие токсичные компоненты, как
оксидуглерода,
оксиды
азота,
углеводороды,
сажу,
альдегиды
и
др.
Содержаниетоксичных составляющих в продуктах сгорания существенно зависит
от режимаработы двигателя.
Высокие концентрации оксида углерода и углеводородовхарактерны для
газотурбинных двигательных установок (ГТДУ) на пониженныхрежимах (при
холостом ходе, рулении, приближении к аэропорту, заходе напосадку), тогда как
содержание оксидов азота существенно возрастает приработе на режимах,
близких к номинальному (взлете, наборе высоты, полетномрежиме).
Суммарный выброс токсичных веществ в атмосферу самолетами с
ГТДУнепрерывно растет, что обусловлено повышением расхода топлива до
20...30т/ч и неуклонным ростом числа эксплуатируемых самолетов. Отмечается
влияниеГТДУ на озоновый слой и накопление углекислого газа в атмосфере.
Наибольшее влияние на условия обитания выбросы ГГДУ оказывают
ваэропортах
и
зонах,
примыкающих
к
испытательным
станциям.
Сравнительныеданные о выбросах вредных веществ в аэропортах подзывают, что
поступленияот ГТДУ в приземной слой атмосферы составляют, %: оксид
углерода – 55,оксиды азота – 77, углеводороды – 93 и аэрозоль – 97. Остальные
выбросывыделяют наземные транспортные средства с ДВС.
Загрязнение
воздушной
среды
транспортом
с
ракетными
двигательнымиустановками происходит главным образом при их работе перед
стартом, привзлете, при наземных испытаниях в процессе их производства или
послеремонта,
при
продуктовсгорания
компонентовтоплива,
хранении
при
работе
и
транспортировании
таких
температурой
двигателей
сгорания,
топлива.
определяется
процессами
Состав
составом
диссоциации
и
рекомбинациимолекул. Количество продуктов сгорания зависит от мощности
18
(тяги)двигательных установок.
При сгорании твердого топлива из камеры сгораниявыбрасываются пары
воды, диоксид углерода, хлор, пары соляной кислоты,оксид углерода, оксид азота,
а также твердые частицы Аl2O3 со среднимразмером 0,1 мкм (иногда до 10 мкм).
При старте ракетные двигатели неблагоприятно воздействуют не только
наприземной
слой
разрушаяозоновый
атмосферы,
слой
Земли.
но
и
на
Масштабы
космическое
разрушения
пространство,
озонового
слоя
определяются числомзапусков ракетных систем и интенсивностью полетов
сверхзвуковых самолетов.
В связи с развитием авиации и ракетной техники, а также интенсивным
использованием авиационных и ракетных двигателей в других отраслях
народного хозяйства существенно возрос общий выброс вредных примесей в
атмосферу. Однако на долю этих двигателей приходится пока не более 5 %
токсичных веществ, поступающих в атмосферу от транспортных средств всех
типов [18].
1.1.4. Выбросыпромышленныхпредприятий
Разные отрасли промышленности являются источниками загрязнения
разного количества и состава.
В частности, черная металлургия в процессе выплавки чугуна и переработки
его на сталь выбрасывает в атмосферу различные газы. При производстве одного
килограмма стали выброс пыли составляет 4,5 кг, сернистого газа 2,7 кг, марганца
- 0,5-0,1 кг. Вместе с доменным газом в атмосферу в небольших количествах
выбрасываются также соединения мышьяка, фосфора, сурьмы, свинца, пары
ртути и редких металлов, цианистый водород и смолистые вещества.
Значительную
мартеновских
и
роль
в
конвертерных
загрязнении
атмосферы
сталеплавильных
играют
цехов.
При
выбросы
введении
мартеновского процесса пыль образуется из металлической шихты (стальной лом)
при ее окислении, из шлака, руды, известняка и окалины, идущих на окисление
примесей шихты. При кипении стали выделяются также пары и газы.
Современные заводы черной металлургии в большинстве случаев имеют
19
цеха коксования угля, а также имеют отделения по переработке коксового газа.
Коксохимические производства загрязняют атмосферный воздух в основном
пылью и смесью летучих соединений.
Цветная
металлургия.
Она
также
служит
источником
загрязнения
атмосферы пылью и газами. Выбросы цветной металлургии содержат токсические
(поэтому особо опасные) пылевидные вещества, мышьяк, свинец и др.
Источником загрязнения являются в частности отвалы ―пустой‖ породы. Внутри
пустой породы вследствие самосгорания длительное время идет горение угля и
пирита, сопровождающиеся выделением сернистого газа, оксида углерода (II),
продукты возгонки смолистых веществ.
Нефтедобывающая,
нефтеперерабатывающая
и
нефтехимическая
промышленность. Воздушные выбросы этой промышленности содержат большое
количество углеводородов, сероводорода и других сильно пахнущих газов.
Выброс в атмосферу вредных веществ на нефтеперерабатывающих заводах
происходит
главным
образом
вследствие
недостаточной
герметизации
оборудования.
Заводы синтетического каучука выбрасывают в атмосферу, например, такие
вредные вещества, как спирол, дивинил, изопрен, толуол, ацетон и др.
Промышленность по производству строительных материалов. Производство
цемента и строительных материалов также могут быть источниками загрязнения
атмосферы различной пылью. Основные технологические процессы этих
производств - это измельчение и термическая обработка шихты, полуфабрикатов
и продуктов в потоках горячих газов, которые сопровождаются выбросом пыли в
атмосферу.
Химическая промышленность. К этой отрасли относятся большая группа
предприятий.
Состав
большинство
химических
организма
человека.
их
К
промышленных
соединений
основным
выбросов
являются
выбросам
очень
разнообразен,
весьма токсичными для
предприятий
химической
промышленности относятся углекислый газ, оксиды азота (IV), сернистый
ангидрид, аммиак, пыль от неорганических производств, органические вещества,
20
сероводород, сероуглерод, хлористые и фтористые соединения и др. [7].
1.2.
Современная
Защита атмосферного воздуха от загрязнителей
практика
охраны
окружающей
природной
среды
и
воздушного бассейна, в частности, используя мировой опыт в этой области,
включает следующие подходы: 1) разработку соответствующих законодательных
актов; 2) экологизацию технологических процессов; 3) организацию санитарнозащитных зон; 4) очистку выбросных газов от вредных веществ; 5) меры по
снижению выбросов автотранспорта; 6) государственный экологический контроль
за охраной атмосферного воздуха.
Защита
окружающей
среды
есть
конституционный
долг
каждого
гражданина России. Федеральный закон «Об охране атмосферного воздуха»
определил
систему
мер
по
предотвращению
и
уменьшению
выбросов
загрязняющих веществ в атмосферу, имеющую целью защитить человека и ОПС
от вредных воздействий, снизить ущерб, наносимый материальным ценностям.
При этом ответственность за состояние атмосферного воздуха указанный закон
возложил на органы государственной власти, руководителей субъектов
Федерации, органы местного самоуправления, юридические и физические лица
[25].
Обязанностями центральных органов власти России являются:
 формирование
и
проведение
на
территории
страны
единой
государственной политики, разработка федеральных законов и обеспечение
реализации научно-технических программ в этой области;
 нормирование качества атмосферного воздуха и определение порядка
разработки и утверждения технических нормативов выбросов загрязняющих
веществ, а также определение порядка выдачи специальных разрешений (лицензий)
на их выбросы;
 установка порядка определения и взимания платы за выбросы
загрязняющих веществ от стационарных и передвижных источников;
 осуществление государственного контроля за охраной атмосферного
воздуха
и,
при
необходимости,
установление
порядка
ограничения,
21
приостановления и прекращения деятельности объектов-загрязнителей.
При строительстве, вводе в эксплуатацию, реконструкции и технической
реконструкции предприятий должны предусматриваться меры по улавливанию,
обезвреживанию вредных веществ, снижению или полному исключению
загрязняющих выбросов в атмосферу. При этом указывается на необходимость
соблюдения нормативов ПДВ, имея в виду, что совокупность выбросов от
проектируемых и действующих предприятий не должна ухудшать качество
атмосферного воздуха. Особо подчеркивается, что введение в эксплуатацию
любых
технологических
установок,
двигателей,
транспортных
и
иных
передвижных средств и установок, независимо от того, произведены они на
территории России или ввезены из-за рубежа, допускается только при наличии
специальных сертификатов, подтверждающих их соответствие установленным
экологическим нормативам.
Важно подчеркнуть, что загрязняющие и потенциально опасные вещества
подлежат
обязательной
государственной
регистрации.
Предварительно
Минприроды России осуществляет организацию регистрационных испытаний
загрязняющих и потенциально опасных веществ.
Выброс загрязняющих веществ в атмосферу допускается на основании
разрешения, которое выдано территориальным органом Минприроды России в
порядке,
определенном
ПравительствомРФ.
В
указанном
разрешении
определяются ПДВ и другие условия, которые должны обеспечить охрану
атмосферного воздуха [4].
Минприроды России осуществляет свою деятельность в области охраны
атмосферного воздуха совместно с Министерством здравоохранения РФ,
Федеральной
службой
окружающей
среды
России
по
(Росгидромет),
гидрометеорологии
другими
и
мониторингу
федеральными
органами
исполнительной власти в пределах их компетенции.
Минприроды РФ, его территориальные органы должны разрабатывать
федеральные целевые программы, программы субъектов Федерации, а также
местные программы охраны атмосферного воздуха. При этом учитываются
22
мероприятия по снижению выбросов, данные мониторинга воздуха, результаты
контроля выбросов загрязняющих веществ и т.п.
Юридические и физические лица, виновные в нарушении законодательства
в области атмосферного воздуха, которое повлекло за собой тяжелые прямые или
косвенные последствия для здоровья населения или ОПС, могут быть
привлечены к ответственности, вплоть до уголовной, в соответствии с
Уголовным кодексом РФ.
1.2.1. Экологизация технологических процессов
Это направление можно считать наиболее эффективным в системе мер по
охране воздушного бассейна от загрязнения вредными веществами. К нему
относится,
прежде
всего,
создание
замкнутых
технологических
циклов,
безотходных и малоотходных технологий, которые исключают или существенно
снижают попадание в воздух вредных веществ. Например, производство феррита
(магнитного оксида железа, широко применяемого при изготовлении магнитных
носителей информации в ЭВМ, теле- и радиотехнике) основано на прокаливании
сульфата железа и сопровождается выделением больших количеств вредного
соединения — диоксида серы. Однако в случае замены сульфата на карбонат
образование газообразных компонентов, опасных для здоровья человека,
исключается.
При проведении предварительного обессеривания твердого (каменного
угля) или жидкого (мазута) топлива перед подачей его в топку тепловых
электростанций возможно существенное понижение содержания SO2 в дымовых
газах.
Вполне эффективны методы подавления генерации NOX в зоне горения
топлива на предприятиях тепловой энергетики (двухстадийное сжигание
топлива, рециркуляция дымовых газов). Так удается почти наполовину сократить
выбросы оксидов азота с дымовыми газами.
Подобное направление природоохранных мероприятий предусматривает
также создание непрерывных технологических процессов (по принципу «отходы
одних являются сырьем для других предприятий»), замену сети мелких котельных
23
установок на централизованное теплоснабжение, замену угля и мазута на
природный газ и т.п.
1.2.2. Санитарно-защитные зоны
Исходя из Санитарных норм и правил 2.2.1.5/2.1.1.567-96 «Санитарнозащитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных
объектов», любые объекты, которые являются источниками выбросов в ОПС
вредных веществ, а также источниками шума, вибрации, ультразвука,
электромагнитных волн, радиочастот, статического электричества, необходимо в
обязательном порядке отделять от жилой застройки санитарно-защитными
зонами (СЗЗ).
Поэтому СЗЗ стали ныне обязательными составными компонентами
промышленного предприятия или иного объекта, являющихся источниками
химического, биологического или физического воздействия на ОПС и здоровье
человека.
СЗЗ — это зона пространства и растительности, специально выделенная
между промышленным предприятием и районом проживания населения.
Обеспечивая пространство для безопасного рассеивания вредных выбросов, она
должна быть надлежащим образом озеленена и удовлетворять специальным
гигиеническим требованиям.
В зависимости от концентрации объектов на данной территории, их
мощности, условий эксплуатации, характера и количества, выбрасываемых в
атмосферу токсических веществ и т.п. для предприятий, производств и иных
объектов установлены следующие минимальные размеры СЗЗ: предприятия 1 -го
класса опасности — 2000 м; 2-го — 1000 м; 3-го — 500 м; 4-го — 300 м; 5-го - 100
м. Допускается размер СЗЗ 50 м для предприятий пищевой промышленности,
общественного питания, зрелищных и культурных объектов.
СЗЗ является полосой, отделяющей промышленное предприятие от
селитебной территории. Селитебная зона, или жилая зона, — район населенного
пункта, в пределах которого размещены жилые дома и в котором запрещено
строительство
промышленных,
транспортных
и
иных
предприятий,
24
загрязняющих окружающую человека среду.
Функции зеленых насаждениймногообразны. Они не только обогащают
воздух кислородом, создают благоприятный микроклимат, но и способствуют
рассеиванию вредных веществ и поглощают их.
При озеленении территории промышленных предприятий и их СЗЗ, обочин
дорог обычно выбирают древесные, кустарниковые, цветочные и газонные
растения в зависимости от климатического района, характера производства и
эффективности данной породы для очистки воздуха, а также ее устойчивости к
вредным газам. Установлено, что наиболее стойкими являются, например,
акация белая, атлант высокий, клен яснелистовый.
Эффективность озеленения характеризуют следующие данные: хвоя одного
гектара елового леса улавливает 32 т пыли, листва букового леса — 68 т. На
расстоянии 500 м от предприятия при отсутствии озеленения загрязнение воздуха
диоксидом серы, сероводородом и диоксидом азота в 2 раза ниже, чем
непосредственно у источника загрязнения, а при наличии озеленения ниже в 3—4
раза [20].
1.2.3. Улавливание пылей из газопылевых выбросов
Принцип улавливания основан на отделении взвешенных частиц от
воздушных потоков за счет сил тяжести, инерции или центробежных сил. По
конструкции это пылеосадительные камеры и циклоны.
Весьма простыми устройствами являются пылеосадительные камеры, в
которых за счет увеличения сечения воздуховода скорость пылевого потока резко
падает, вследствие чего частицы пыли выпадают под действием сил тяжести.
Пылеосадительные камеры используют для очистки от крупных частиц пыли и
применяют в основном для предварительной очистки воздуха. Эффективность
улавливания в пылеосадительных камерах зависит от времени пребывания газов в
камере и расстояния, проходимого частицами под действием гравитационных
сил. В свою очередь, время пребывания газов зависит от объема камеры и
скорости потока. Эффективными пылеуловителями являются инерционные аппараты, в которых пылевой поток резко изменяет направление своего движения,
25
что способствует выпадению частиц пыли. К ним относятся аппараты, в которых
действие удара о препятствие используется в большей степени, чем инерция.
Широко
распространенными
инерционными
пылеуловителями
являются
циклоны. В них частицы пыли движутся вместе с вращающимся газовым потоком
и под воздействием центробежных сил оседают на стенках. Циклоны широко
применяются для улавливания частиц размерами около 10 мкм. По конструкции
циклоны подразделяются нациклические, конические и прямоточные.
В ряде случаев для очистки газового потока от взвесей применяют фильтры,
в которых газовый поток проходит через волокно (фильтрующий материал),
при этом частицы, обладающие инерцией, сталкиваются с ним и захватываются.
Весьма эффективные тканевые и волокнистые фильтры изготавливают из очень
тонких (5—10 мкм) стеклянных или асбестовых волокон или синтетических
материалов. С течением времени на волокне образуется слой пыли, который
удаляется встряхиванием или обратной продувкой.
Наиболее совершенными и универсальными аппаратами для очистки
выбросов от взвешенных частиц являются электрические фильтры, в основе
работы
которых
лежит
осаждение
взвешенных
частиц
под
действием
электрических сил.
Метод электроосаждения заключается в следующем. Частицы пыли
сначала получают заряд от ионов газа, которые образуются в электрическом поле
высокого напряжения, а затем движутся к заземленному осадительному
электроду. Попав на заземленный уловитель, частицы прилипают и разряжаются.
Когда осадительныйэлектрод обрастает слоем частиц, они стряхиваются
«постукиванием» и собираются в бункере.
1.2.3.1.Улавливание газообразных примесей из технологических
выбросов
Многие промышленные газы, кроме пыли и золы, содержат вредные
газообразные выбросы в виде оксидов серы, оксидов азота, сероводорода и
другие. Улавливание газообразных примесей преследует две цели: санитарную
очистку газов и использование улавливаемых компонентов для получения
26
удобрений, кислот, серы и других ценных химических продуктов.
В целях очистки выбросов от газообразных примесей применяют методы
хемосорбции, адсорбции, каталитического, биохимического и термического
окисления.
Хемосорбция основана на поглощении газа жидкими поглотителями с
образованием малолетучих химических соединений. Молекулы загрязняющих
веществ
могут
абсорбироваться
взаимодействовать
Большинство
с
реакций,
жидкой
абсорбентом
и
протекающих
поверхностью
превращаться
в
процессе
в
физически
либо
другие
вещества.
хемосорбции,
являются
экзотермическими и обратимыми. Поэтому при последующем повышении
температуры раствора образовавшееся химическое соединение разлагается с
выделением исходных компонентов. Так, для очистки выбросов от диоксида
серы применяется аммиачно-циклический метод. Он основан на обратимой
реакции:
При температуре 30-35 °С эта реакция протекает слева направо, а при
кипячении раствора — в обратном направлении. Сначала выбросные газы
пропускают через раствор (NH4)2SO3 при 30—35 °С, а затем раствор, насыщенный
NH4HSO3, нагревают, при этом выделяется концентрированный SO2. После
охлаждения раствор (NH4)2SO3 снова поступает на улавливание SO2. Метод
позволяет получать сжиженный 100% SO2 (являющийся сырьем для получения
серной кислоты).
Очистку газов проводят в специальных устройствах — абсорберах. В этих
аппаратах абсорбция может быть осуществлена противоточно, т.е. газ и жидкость
движутся в противоположных направлениях, либо прямоточно, когда оба потока
имеют одинаковое направление. В случаях относительно высоких концентраций
вредных газов (1% и более) используют противоточный метод. Для удаления
вредных газов, имеющих сравнительно невысокую концентрацию, чаще всего
применяют прямоточные скрубберы. В них жидкость диспергируется в потоке газа
или газовый поток барботируетчерез жидкость. При этом достигается тесный
контакт
между
пузырьками
газа
в
жидкости
либо
мелкими
каплями
27
абсорбирующей жидкости в газовом потоке.
Адсорбция основана на селективном (избирательном) поглощении вредных
газов и паров твердыми адсорбентами, имеющими развитую микропористую
структуру.
Каталитический метод основан на превращении вредных компонентов
промышленных выбросов в менее вредные или безвредные вещества в
присутствии катализаторов. Иногда образующиеся продукты каталитического
превращения остаются достаточно токсичными, однако они легко удаляются из
системы в виде утилизируемых в дальнейшем продуктов. Так, хорошо известен
жидкофазный каталитический метод окисления диоксида серы, где в качестве
катализатора используются Fe2+ и Мп2+. В абсорбер, орошаемый водным
раствором солей железа или марганца, поступает дымовой газ. Орошающий
раствор поглощает из газа SO2:
При этом образуется 20%-ная серная кислота, содержащая ионы железа или
марганца. Она может быть использована в сельском хозяйстве как мелиорант
солонцов содового засоления.
Аналогичные газы, содержащие диоксид серы, можно окислять на
твердофазных катализаторах (оксидах ванадия, железа, меди или хрома, либо
полиоксидных катализаторах), предварительно подогрев газы до 400 - 500°С.
Образовавшийсятриоксид серы SO3 затем поглощается водой с получением
серной кислоты.
Биохимические методывначале применялись за рубежом для дезодорации
воздуха
на
животноводческих
фермах,
а
позже
и
для
удаления
из
производственных выбросов аммиака, формальдегида, фенола, циановодорода,
фурфурола
и
других
компонентов.
Они
основаны
на
способности
микроорганизмов разрушать практически любые соединения как природного, так
и искусственного происхождения. При фильтрации загрязненного воздуха через
слой
биологически
активного
материала,
предварительно
пропитанного
питательным раствором, улавливаются газообразные токсичные
вещества.
Последние затем разлагаются (окисляются) до СО2 и Н2О под действием
28
ферментов, вырабатываемых микроорганизмами. Микроорганизмы обитают на
поверхности биологически активного материала: древесных стружек, соломы,
кукурузных кочерыжек. Для роста, развития и размножения микроорганизмов
необходимы питательные элементы: кислород, водород, углерод, азот, сера,
кальций, магний, калий и железо. В условиях биохимической газоочистки часть
этих элементов микроорганизмы получают в ходе потребления ими органических
компонентов фильтруемого газа, другую часть — из циркулирующего в
биофильтре питательного раствора. Для сохранения высокой активности
микроорганизмов в биофильтре необходимо поддерживать температуру в
интервале 18 ÷40 °С.
Термический
методпредусматривает
высокотемпературное
сжигание
вредных примесей, которые содержатся в технологических выбросах. Его
применяют для удаления, например, углеводородов, монооксида углерода и др.
Для осуществления дожигания (реакции окисления) необходимо поддержание
высокой температуры очищаемого газа и наличие достаточного количества
кислорода.
1.2.4. Сокращение выбросов автотранспорта
Основным источником загрязнения городского воздуха в настоящее время
является автомобильный транспорт. На его долю приходится более половины
всех загрязняющих веществ, поступающих в воздушную среду крупных городов.
В состав отработанных выхлопных газов входят около двухсот различных
веществ. Многие из них весьма токсичны: монооксид углерода, оксиды азота,
аэрозоли свинца, полициклические ароматические углеводороды, включая
бензпирен. В связи с этим возникла острая необходимость разработки таких
мероприятий, которые бы позволили снизить выбросы автотранспорта или
ослабить их негативное воздействие на качество среды обитания в городах.
Градостроительные мероприятиявключают специальные приемы застройки и
озеленение автомагистралей, размещение жилой застройки по принципу
зонирования (в первом эшелоне застройки — от магистрали — размещаются
здания пониженной этажности, затем — дома повышенной этажности и в глубине
29
застройки — детские и лечебно — оздоровительные учреждения.Тротуары,
жилые, торговые и общественные здания изолируются от проезжей части улиц с
напряженным
движением
посадками).Важное
многорядными
значениеимеют
сооружение
древесно-кустарниковыми
транспортных
развязок,
кольцевых дорог, использование подземного пространства для размещения
гаражей и автостоянок.
Наибольший выброс выхлопных газов имеет место при задержках машин у
светофоров, при стоянке с невыключенным двигателем в ожидании зеленого
света, при трогании с места и форсировании работы мотора. Поэтому в целях
снижения выбросов необходимо устранить препятствия на пути свободного
движения
потока
автомашин.
В
частности,
сооружают
специальные
автомагистрали, не пересекающиеся на одном уровне с движением машин или
пешеходов, специальные переходы для пешеходов на всех пунктах скопления
машин, а также эстакады или тоннели для разгрузки перекрывающихся потоков
транспорта.
Улучшению качества атмосферного воздуха в сочетании со снижением шума
способствует применение электрического транспорта (трамвая, троллейбуса).
Контроль выброса токсичных веществ. Для снижения загазованности
воздушной среды необходимо ограничить количество вредных веществ,
выделяемых каждым автомобилем, т.е. установить нормы выброса токсичных
веществ
с
выхлопными
газами.
Соответствие
автомобилей
указанным
стандартам (в частности, по содержанию оксида углерода и углеводородов в
выхлопных газах) проверяют инспектора ГИБДД.
Отметим при этом, что такое простое мероприятие, как регулировка
двигателей, может резко снизить токсичность выхлопных газов.
Изменение состава топлива.Известно, что в целях предотвращения детонации
горючего в двигателях автомашин в него добавляют тетраэтилсвинец, который
делает выхлопные газы особо токсичными. Поэтому большие усилия были
затрачены на замену указанного вещества на менее опасные, а также на получение
стойкого к детонации бензина. При введении в топливо т.н. присадок можно
30
существенно уменьшить количество некоторых токсичных веществ: сажи,
альдегидов, оксида углерода и других. Так, для карбюраторных двигателей
самым эффективным оказались смеси различных спиртов.
Использование энергии торможения.Заметного сокращения расхода энергии,
а значит, количества сжигаемого топлива и уменьшения загрязнения воздушной
среды
можно
достичь,
если
использовать
энергию,
затрачиваемую
на
торможение. Указанная рекуперация была впервые успешно реализована на
электрическом транспорте. Ныне были построены и успешно использованы на
автобусах маховичный и гидропневматический рекуператоры. При этом экономия
топлива составила 27-40%, объем выхлопных газов снизился на 39—49%.
Перевод автомобилей на сжиженный газ приводит к тому, что в выхлопе
газобаллонных автомобилей содержится в 3—4 раза меньше оксида углерода,
нежели в выхлопе бензиновых двигателей. При загрузке в баллоны 300 л
сжиженного газа автобус способен пройти без заправки до 500 км. Если добавить
к этому, что газ дешевле бензина, то достоинства газобаллонного автомобиля
становятся еще более наглядными [12].
Нейтрализаторы выхлопных газов.К настоящему времени выпускаются
нейтрализаторы следующих видов: каталитические (используются твердые
катализаторы),
пламенные
(дожигание
примесей
в
открытом
пламени),
термические (метод беспламенного окисления) и жидкостные (с помощью
химического связывания примесей жидкими реагентами). При этом широкое
распространение
получили
каталитические
нейтрализаторы,
которые
превращают токсичный оксид углерода в малоопасный диоксид.
Совершенствование двигателей внутреннего сгорания.Например, в США
разработан карбюратор с раздельным смесеобразованием. Он позволяет кроме
обычной смеси получать обогащенную, которая подается в специальную
предкамеру со свечой зажигания. Благодаря этому происходит полное сгорание
рабочей смеси, что, в свою очередь, позволяет свести до минимума содержание
оксида углерода и углеводородов в выхлопных газах. Создан карбюратор, благодаря которому возможно использовать низкооктановые сорта бензина без
31
антидетонационных добавок. В этом устройстве, состоящем из теплообменника,
смесителя и реактора, бензин не только распыляется, но и расщепляется с
помощью катализатора на более простые газы, например метан.
Во многих странах мира разрабатываются новые, более совершенные
двигатели, которые можно устанавливать на серийных автомобилях. В частности,
указывают на перспективность роторно-поршневого двигателя Ванкеля, который
компактнее поршневых двигателей: объем в среднем на 30%, а масса на 11 %
меньше.
Альтернативное
традиционного
топлива
топливо.Весьма
перспективным
для
является
автомобилей
водород.
заменителем
Двигатель,
работающий на жидком водороде, не дает никаких запахов, не выделяет таких
токсичных веществ, как свинец, оксиды азота, углерода. Жидкий водород почти
в десять раз легче бензина. На одном из международных автомобильных
конкурсов первое место занял «Фольксваген», для которого топливом служил
водород. Интересно, что его отработанные газы были чище городского воздуха,
который засасывался в карбюратор.
Признается перспективным автомобиль с размещенным на его шасси
химическим реактором, в котором вырабатывается водород из углеводородов.
Расчеты показали, что иметь такой реактор на машине экономичнее, нежели
возить это топливо в специальных баллонах.
Преградами на пути широкого внедрения водорода в качестве топлива для
автомобильных двигателей является сложность получения его в достаточно
больших
количествах
и
необходимость
обеспечения
высокого
уровня
безопасности при осуществлении процесса горения водорода.
К другим видам альтернативного топлива можно отнести этиловый и
метиловый спирты и их смеси. В США создан двигатель, в котором вместо
бензина используется жидкий азот. Бак с охлажденным до жидкого состояния
азотом
соединен
с
испарителем,
окруженным «рубашкой», в которой
циркулирует воздух. Жидкий азот, попадая в испаритель, превращается
вследствие быстрого повышения температуры в газ,' который выходит под
32
большим давлением из испарителя и приводит в действие электрогенератор. Вырабатываемый последним ток после выпрямления подается для питания
электродвигателей,
установленных
на
колесах.
Выхлопные газы
такого
автомобиля состоят из чистого азота, который, естественно, не загрязняет
атмосферу.
Электромобили.Весьма перспективным является проект массового перехода
от автомобилей с бензиновыми и дизельными двигателями на электромобили,
которые действуют от батарей — аккумуляторов, подзаряжаемых на станциях.
Электромобили бездымны, бесшумны, их выделения не токсичны, они
просты в управлении, а эксплуатация значительно экономичнее, особенно в
городах. Этому способствует относительно небольшой среднесуточный пробег
автомобилей в городе, ограничение скорости и возможность организации сети
зарядных станций для батарей — аккумуляторов.
Сейчас в мире эксплуатируется сотни тысяч электромобилей различного
назначения, и парк их непрерывно растет. Дальнейшие успехи в разработке
электромобилей в основном будут зависеть от решения ряда технических
проблем (создания компактных, недорогих и легких аккумуляторов, разработка
быстродействующих зарядных устройств). Укажем также на необходимость
резкого увеличения резервных мощностей электростанций, поскольку они
недостаточны, если потребуется в перспективе ежедневная подзарядка многих
миллионов электромобилей.
Перспективно широкое внедрение так называемых гибридных двигателей:
в городе при относительно небольших скоростях должен использоваться только
электромотор, питающийся от небольших батарей и обеспечивающий запас хода
на 40—50 км, а при выезде за город должен включаться обычный двигатель.
Одновременно электромотор может быть использован как генератор для подзарядки аккумулятора.
Солнечный автомобильиспользует солнечную (или световую) энергию,
которая
улавливается
при
помощи
специальных
солнечных
батарей.
Электромобиль на спиральных гидридно-никелевых батареях прошел несколько
33
лет назад без подзарядки 601 км [30].
1.3.
Значение атмосферного воздуха как объекта охраны
Объектами правовой охраны согласно Закону РФ «Об охране окружающей
среды» признаются климатические ресурсы,
атмосферный воздух включая
озоновый слой, земля, ее недра и почвы, воды (поверхностные, подземные),
растительный и животный мир в их видовом разнообразии во всех сферах
произрастания и обитания, типичные и редкие ландшафты, а также иные сферы.
Таким образом, атмосферный воздух является одним из объектов
экологических правоотношений. Воздух — важнейшая составная часть среды
обитания людей. Он — основа жизни на Земле, в том числе жизни человека.
Атмосфера служит надежной защитой от вредных космических излучений,
определяет климат данной местности и планеты в целом, оказывает решающее
воздействие на здоровье людей, их трудоспособность, жизнедеятельность
растительного и животного мира.
Атмосферный воздух выполняет также геологические, экологические,
терморегулирующие, защитные, энергоресурсоиые, хозяйственные и другие
функции. Равным образом он прямо или косвенно служит необходимым,
условием производства. Загрязнение воздуха, те изменение его природного
состава из-за пыли, выхлопных газов или пахучих веществ, может в зависимости
от вида загрязнения, концентрации примесей и срока их воздействия вредно
влиять на условия труда и быта людей, отражаться на их жизни и здоровье,
наносить вред окружающей среде и народному хозяйству.
Основными
источниками
антропогенного
загрязнения
атмосферы
химическими веществами, поступающими в воздух в газообразном, жидком или
твердом состоянии, являются промышленность и транспорт. Кроме того, в
атмосферу
постоянно
поступают
загрязняющие
вещества
природного
происхождения, состоящие главным образом из таких компонентов, как морская
соль, дым и газ лесных или степных пожаров и извержении вулканов, пыль,
возникающая из-за эрозии почв, а также растительного, животного и
космического происхождения [1].
34
Атмосферный воздух также, как и вся природа, находится под охраной
государства. Она осуществляется в различных направлениях. Это:
 обеспечение оптимального для жизни качества атмосферного бассейна
путем
защиты
его
от
различных
видов
загрязнения
(естественного
и
искусственного происхождения);

сохранение оптимального для жизни газового состава атмосферы и
прежде всего ее кислородных ресурсов;

поддержание оптимального естественного состояния воздушной
среды путем предупреждения и ограничения физических воздействий;

предотвращение разрушения озонового слоя атмосферы и атмосфер-
ных явлений, неблагоприятно воздействующих на погоду и климат, здоровье
людей, растительный и животный мир.
Правоотношения по охране атмосферного воздуха в РФ регулируются
специальным законом «Об охране атмосферного воздуха».
Данный Закон
направлен на сохранение и улучшение качества атмосферного воздуха, его
восстановление для обеспечения экологической безопасности жизнедеятельности
человека, а также предотвращение вредного воздействия на окружающую
среду[20].
Закон
устанавливает
правовые
и
организационные
основы
норм
хозяйственной и иной деятельности в области использования и охраны
атмосферного воздуха.
В соответствии со ст. 1 Закона, атмосферный воздух – это охраняемый
природный объект, представляющий собой газовую оболочку нашей планеты.
Охрана
атмосферного
воздуха
-
совокупность
организационных,
экономических, технических, правовых и иных мероприятий, направленных на
предотвращение
загрязнения
атмосферного
воздуха,
осуществляемых
государственными органами, юридическими и физическими лицами [16].
Основными задачами указанного Закона являются:

регулирование отношений в области охраны атмосферного воздуха в
целях обеспечения благоприятной среды обитания человека, сохранения,
35
улучшения и восстановления состояния атмосферного воздуха;

предотвращение
и
снижение
уровней
вредного
химического,
физического, биологического и иного воздействия на атмосферный воздух;

обеспечение рационального использования атмосферного воздуха для
производственных нужд;

укрепление
правопорядка
и
законности
в
области
охраны
атмосферного воздуха [3].
1.4. Нормирование качества и охрана атмосферного воздуха
Нормирование качества атмосферного воздуха является одним из основных
методов его охраны. Оно осуществляется с целью установления обоснованных
предельно допустимых нормативов воздействия на атмосферный воздух,
гарантирующих безопасность здоровью населения и окружающей среде.
Нормативы предельно допустимых вредных воздействий на атмосферный
воздух,
а
также
методы
их
определения
утверждаются
органами,
осуществляющими государственный контроль в области охраны атмосферного
воздуха, и совершенствуются по мере развития науки и техники с учетом
международных правил и стандартов. При нарушении нормативов качества
атмосферного воздуха деятельность субъектов хозяйствования, осуществляющих
выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух, может быть ограничена,
приостановлена или прекращена по предписанию органов, осуществляющих
государственный контроль в области охраны атмосферного воздуха.
С целью достижения, и сохранения благоприятного качества атмосферного
воздуха устанавливаются:

веществ
нормативы предельно допустимых концентраций загрязняющих
в
атмосферном
воздухе
(ориентировочно
безопасных
уровней
воздействия) и уровней вредных физических и иных воздействий на него;

нормативы предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ в
атмосферный воздух и вредных физических и иных воздействий на него;

нормативы предельных объемов образования загрязняющих веществ
при эксплуатации технологического и другого оборудования, сооружений и
36
объектов;

нормативы потребления атмосферного воздуха для производственных

нормативы содержания загрязняющих веществ в отработанных газах
нужд;
и вредных физических и иных воздействий передвижных источников на
атмосферный воздух;

нормативы удельных выбросов загрязняющих веществ в атмосферный
воздух.
Законодательством РФ
могут устанавливаться и другие нормативы в
области использования и охраны атмосферного воздуха.
Согласно закону, при проектировании, строительстве, реконструкции
городов и других населенных пунктов должны учитываться состояние
атмосферного воздуха и прогноз его изменения. Проектирование, строительство,
реконструкция городов и других населенных пунктов должны проводиться в
соответствии с санитарными нормами, правилами и гигиеническими нормативами
по охране атмосферного воздуха. Выбор территорий и площадок для
строительства городов, населенных пунктов и жилых объектов согласовывается с
органами, осуществляющими государственный контроль в области охраны
атмосферного воздуха.
Также Закон предусматривает, что с целью охраны атмосферного воздуха
на территориях населенных пунктов, в местах отдыха населения, при определении
мест
для
являющихся
размещения
новых
источниками
неблагоприятного
объектов
выбросов
воздействия
и
реконструкции
загрязняющих
вредных
физических
действующих,
веществ
и
иных
и
(или)
факторов,
устанавливаются санитарно-защитные зоны.
Содержание загрязняющих веществ в атмосферном воздухе и вредные
физические и иные воздействия на границе санитарно-защитной зоны не должны
превышать
действующих
в
нашем
государстве
нормативов
предельно
допустимых концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе и
уровней вредных физических и иных воздействий на него.
37
Если в результате нарушения установленных размеров и режима санитарнозащитных зон возникает необходимость в отселении населения, выведении из
этих зон объектов социального назначения либо осуществлении других
мероприятий, предприятия, учреждения и организации, местные исполнительные
и распорядительные органы должны решать вопросы по финансированию
необходимых
работ
и
реализации.Предприятия,
мероприятий
учреждения
и
и
определять
организации,
сроки
их
осуществляющие
хозяйственную и иную деятельность, связанную с выбросами загрязняющих
веществ в атмосферный воздух и вредными физическими и иными воздействиями
на него, обязаны соблюдать основные требования, предусмотренные законом «Об
охране атмосферного воздуха».
Субъекты хозяйствования РФ, иностранные юридические и физические
лица
при
эксплуатации
технологического
и
другого
оборудования,
осуществляющего выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух и
оказывающего вредное физическое и иное воздействие на него, должны
руководствоваться утвержденными нормами и правилами в области охраны
атмосферного воздуха.
Нарушение установленных нормативов предельно допустимых выбросов
загрязняющих веществ в атмосферный воздух и вредных физических и иных
воздействий
на
него,
других
условий
и
требований,
предусмотренных
законодательством РФ в области охраны атмосферного воздуха, влечет за собой
ограничение, приостановление, прекращение выбросов загрязняющих веществ в
атмосферный воздух и вредных физических и иных воздействий на него вплоть
до приостановления, перепрофилирования или прекращения деятельности
предприятий.
Ограничение,
прекращение
выбросов
загрязняющих
веществ
в
атмосферный воздух и вредных физических и иных воздействий на него, а также
приостановление деятельности субъектов хозяйствования производятся на
основании постановления (решения) органа, осуществляющего государственный
контроль за охраной атмосферного воздуха.
38
Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух стационарными
источниками могут производиться только на основании разрешений, выдаваемых
органом государственного управления по природным ресурсам и охране
окружающей среды или его территориальными органами в пределах их
полномочий. Объемы этих выбросов определяются на основании нормативов
предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух.
Юридические и физические лица, осуществляющие проектирование,
производство, ремонт, техническое обслуживание и эксплуатацию передвижных
источников, обязаны разрабатывать и осуществлять меры, направленные на
предотвращение и уменьшение выбросов загрязняющих веществ в атмосферный
воздух, соблюдение режима эксплуатации, обезвреживание вредных веществ,
содержащихся в выбросах передвижных источников, а также переход на сжатый
природный и сжиженный нефтяной газ и другие менее токсичные виды топлива.
Отдельно в Законе предусмотрены меры по охране такой составной части
атмосферного воздуха как озоновый слой. В целях выполнения условий
международных договоров, ратифицированных Российской Федерацией, органы
государственного управления и другие органы исполнительной власти, субъекты
хозяйствования должны сокращать, а в последующем полностью прекратить
производство и использование химических веществ, иной продукции и отходов,
вредно воздействующих на озоновый слой атмосферы, или производить замену на
безвредные аналоги. Перечень химических веществ, иной продукции и отходов,
оказывающих вредное воздействие на озоновый слой атмосферы, утверждается
республиканским органом государственного управления по природным ресурсам
и охране окружающей среды и сообщается заинтересованным республиканским
органам государственного управления и другим органам исполнительной власти.
Кроме всего прочего, в Законе предусмотрен экономический механизм
охраны атмосферного воздуха он включает:

планирование
и
финансирование
мероприятий
по
охране
атмосферного воздуха;

установление лимитов допустимых выбросов загрязняющих веществ в
39
атмосферный воздух;

установление нормативов платы и размеров платежей за выбросы
загрязняющих веществ в атмосферный воздух и вредные физические и иные
воздействия;

установление нормативов платы и размеров платежей за потребление
атмосферного воздуха для производственных нужд;

установление нормативов платы за превышение лимитов выбросов
загрязняющих веществ в атмосферный воздух;

предоставление юридическим и физическим лицам налоговых,
кредитных и иных льгот при внедрении ими малоотходных, энерго- и
ресурсосберегающих технологий, использовании нетрадиционных видов энергии
и альтернативных видов топлива, осуществлении других эффективных мер по
охране атмосферного воздуха;

возмещение
в
установленном
порядке
ущерба,
причиненного
окружающей среде и здоровью людей вследствие нарушения требований
настоящего Закона [21].
1.4.1. Показатели качества и нормирование атмосферного воздуха
Под качеством атмосферного воздуха понимают совокупность свойств
атмосферы, определяющую степень воздействия физических, химических и
биологических факторов на людей, растительный и животный мир, а также на
материалы, конструкции и окружающую среду в целом.
Нормативами
качества
воздуха
определены
допустимые
пределы
содержания вредных веществ как в производственной (предназначенной для
размещения
промышленных
предприятий,
опытных
производств
научно-
исследовательских институтов и т.п.), так и в селитебной зоне (предназначенной
для размещения жилого фонда, общественных зданий и сооружений) населенных
пунктов. Основные термины и определения, касающиеся показателей загрязнения
атмосферы, программ наблюдения, поведения примесей в атмосферном воздухе
определены ГОСТом 17.2.1.03-84. Охрана природы. Атмосфера [11].
Предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей
40
зоны (ПДКрз) - концентрация, которая при ежедневной (кроме выходных дней)
работе в течение 8 часов, или при другой продолжительности, но не более 41 часа
в неделю, на протяжении всего рабочего стажа не должна вызывать заболевания
или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами
исследования, в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и
последующего поколений. Рабочей зоной следует считать пространство высотой
до 2 м над уровнем пола или площади, на которой находятся места постоянного
или временного пребывания рабочих.
Как следует из определения, ПДКрз представляет собой норматив,
ограничивающий воздействие вредного вещества на взрослую работоспособную
часть населения в течение периода времени, установленного трудовым
законодательством. Совершенно недопустимо сравнивать уровни загрязнения
селитебной зоны сустановленнымиПДКрз, а также говорить о ПДК в воздухе
вообще, не уточняя, о каком нормативе идет речь.
Предельно допустимая концентрация максимально разовая (ПДКмр) концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, не вызывающая
при вдыхании в течение 20 минут рефлекторных (в том числе, субсенсорных)
реакций в организме человека (Таблица 2).
Таблица 2 -Соотношение различных видов ПДК в
воздухе для некоторых веществ
Вещество
ПДКСС, мг/м3
ПДКмр, мг/м3
ПДКрз, мг/м3
Азотаоксид (II)
0,06
0,6
30
Кобальтасульфат
0,0004
0,001
0,005
4-хлоранилин
0,01
0,04
0,30
Понятие ПДКмр используется при установлении научно-технических
нормативов - предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ. В
результате
рассеяния
примесей
в
воздухе
при
неблагоприятных
метеорологических условиях на границе санитарно-защитной зоны предприятия
41
концентрация вредного вещества в любой момент времени не должна превышать
ПДКмр.
Предельно допустимая концентрация среднесуточная (ПДКсс) -- это
концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, которая не должна
оказывать на человека прямого или косвенного воздействия при неограниченно
долгом (годы) вдыхании. Таким образом, ПДКссрассчитана на все группы
населения и на неопределенно долгий период воздействия и, следовательно,
является
самым
жестким
санитарно-гигиеническим
нормативом,
устанавливающим концентрацию вредного вещества в воздушной среде. Именно
величина ПДКсс может выступать в качестве «эталона» для оценки благополучия
воздушной среды в селитебной зоне.
Предложен
(совместно
с
ряд
комплексных
несколькими
распространенным
и
показателей
загрязняющими
рекомендованным
загрязнения
веществами);
методической
атмосферы
наиболее
документацией
Госкомэкологии, является комплексный индекс загрязнения атмосферы (ИЗА).
Его рассчитывают как сумму нормированных по ПДКсс и приведенных к
концентрации диоксида серы средних содержаний различных веществ [27].
Для сопоставления данных о загрязненности несколькими веществами
атмосферы
разных
городов
или
районов города комплексные индексы
загрязнения атмосферы должны быть рассчитаны для одинакового количества
примесей. При составлении ежегодного списка городов с наибольшим уровнем
загрязнения атмосферы для расчета комплексного индекса используют значения
единичных индексов тех пяти веществ, у которых эти значения наибольшие.
В последнее время растет число публикаций, описывающих эффекты
действия загрязняющих веществ на биоту, в том числе атмосферных примесей на
растительность. Так, установлено, что хвойные породы деревьев, лишайники
чувствительнее прочих видов реагируют на присутствие в воздухе кислых газов, в
первую очередь, сернистого ангидрида. Исследователи предлагают установить
предельно допустимые концентрации для диких видов с тем, чтобы использовать
эти нормативы при оценке ущерба и ограничении воздействия на особо
42
охраняемые природные объекты. Однако широкое применение чувствительность
растений
нашла
лишь
в
биологическом
мониторинге;
экологическое
нормирование состояния атмосферного воздуха на практике фактически не
реализовано [28].
1.5. Особо охраняемых природных территорий
Охрана окружающей природной среды осуществляется не только в форме
организации рационального использования природных ресурсов, но и путем
полного либо частичного изъятия природных комплексов и объектов из активного
хозяйственного освоения и создания особо охраняемых природных территорий с
целью их сохранения в неприкосновенности как эталонов естественной
природной среды, мест обитания растений и животных, достопримечательных и
уникальных природных образований.
Особо охраняемые природные территории - это участки земли, водной
поверхности и воздушного пространства над ними, где располагаются природные
комплексы и объекты, имеющие природоохранное, научное, культурное,
эстетическое, рекреационное и оздоровительное значение.
Для них устанавливается особый (заповедный) режим охраны, сущность
которого состоит в полном запрещении или ограничении хозяйственной и иной
деятельности, противоречащей целям заповедования.
Правовой режим особо охраняемых природных территорий регулируется
актами экологического законодательства общего характера (Федеральный закон
от 10.01.2002 N 7-ФЗ (ред. от 12.03.2014) «Об охране окружающей среды»),
законами о правовом режиме отдельных видов природных ресурсов (Лесным,
Водным, Земельным кодексами, Федеральным законом «О животном мире»,
Законом РФ «О недрах» и др.), а также специальным законодательством об особо
охраняемых природных территориях - Федеральными Законами «Обособо
охраняемых природных территориях», Постановлением Правительства РФ «О
порядке ведения государственного кадастра особо охраняемых природных
территорий» от 19 октября 1996 № 1249, положениями о конкретных видах особо
43
охраняемых природных территорий (заповедниках, заказниках, национальных
парках и др.)[26].
В системе рассматриваемого законодательства основным нормативным
актом кодификационного характера, регулирующим организацию, охрану и
использование особо охраняемых природных территорий, является Федеральный
закон «Об особо охраняемых природных территориях» .Федеральный закон от 14
марта 1995 г. N 33-ФЗ «Об особо охраняемых природных территориях» [26].
1.5.1. Категории и виды особо охраняемых природных территорий
Закон об особо охраняемых природных территориях различает несколько
ихкатегорий с учетом особенностей правового режима данных природных
территорий и статуса расположенных на них природоохранных учреждений:

- государственные природные заповедники;

- национальные парки;

- природные парки;

- государственные природные заказники;

- памятники природы;

- дендрологические парки и ботанические сады;

лечебно-оздоровительные местности и курорты.
ПравительствоРФ, органы исполнительной власти субъектов РФ и местного
самоуправления могут устанавливать и другие категории особо охраняемых
природных территорий - территории, на которых находятся зеленые зоны,
городские леса, городские парки, памятники садово-паркового искусства,
охраняемые
береговые
линии,
охраняемые
речные
системы,
природные
ландшафты, биологические станции, микрозаповедники и др.
Важнейшее место в системе особо охраняемых природных территорий
занимаетприродно-заповедный фонд, который включает несколько основных
организационно-правовых форм заповедной охраны природы (заповедования) заповедники, заказники, национальные, природные парки, памятники природы.
Закон РСФСР «Об охране окружающей природной среды относит к природнозаповедному фонду также редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды
44
растений и животных, занесенные в Красную книгу РФ Указ Президента РФ «Об
особо охраняемых природных территориях РФ» от 2 октября 1992 №1155.
Особо охраняемые природные территории могут иметь федеральное, региональное или местное значение, в зависимости от чего определяется их
принадлежность и устанавливаются формы и виды собственности на них.
К числу особо охраняемых природных территорий, которые имеют федеральное значение и находятся только в федеральной собственности, относятся
государственные природные заповедники и национальные парки.
Территории государственных заказников, памятников природы, дендрологических парков и ботанических садов, а также лечебно-оздоровительных
местностей и курортов могут иметь либо федеральное, либо региональное
значение, то есть являются государственной собственностью Российской
Федерации или ее субъектов. Природные парки принадлежат к территориям
регионального значения, то есть являются собственностью субъектов РФ.
Территориями местного значения, находящимися в муниципальной собственности, могут объявляться лечебно-оздоровительные местности и курорты
[23].
В зависимости от принадлежности указанных особо охраняемых природных
территорий осуществляется государственное управление и контроль в сфере их
использования и охраны - органами исполнительной власти РФ или ее субъектов,
органами местного самоуправления, а также соответствующими специально
уполномоченными
органами
государственного
экологического
управления
(Государственным комитетом РФ по охране окружающей среды, Министерством
сельского
хозяйства
и
продовольствияРФ,Федеральной
службой
лесного
хозяйства России и др.).
С целью оценки состояния природно-заповедного фонда, определения
перспектив развития сети особо охраняемых территорий, повышения эффективности государственного контроля за установленным на них режимом
ведетсягосударственный кадастр особо охраняемых природных территорий. В
нем содержатся сведения о статусе этих территорий, их географическом
45
положении и границах, режиме особой охраны, субъектах пользования, а также
экологической, научной, экономической, культурной и иной ценности (ст. 4
Закона об особо охраняемых природных территориях).
Характеристика отдельных видов особо охраняемых природных территорий
обусловлена особенностями правового режима, существующего на данной
территории, ее целевым назначением, степенью ценности и др.
Государственные природные заповедники - это полностью изъятые из
хозяйственного использования особо охраняемые природные комплексы и
объекты (земля, воды, недра, растительный и животный мир), имеющие
природоохранное, научное, эколого-просветительское значение как образцы
естественной природной среды, типичные или редкие ландшафты, места
сохранения генетического фонда растительного и животного мира (ст. 6 Закона об
особо охраняемых природных территориях).
Вместе с тем заповедники являются природоохранными, научно-исследовательскими и эколого-просветительскими учреждениями, имеющими целью
сохранение и изучение естественного хода природных процессов и явлений,
отдельных видов и сообществ растений и животных, типичных и уникальных
экологических систем.
Природные ресурсы, имеющиеся на территории государственных природных заповедников, предоставляются им в бессрочное пользование. Все
имущество заповедника, включая природные комплексы и объекты, является
федеральной собственностью и не может быть предметом каких-либо сделок по
его отчуждению.
Запрещается изъятие или иное прекращение прав на земельные участки и
другие природные ресурсы государственного природного заповедника.
На заповедники возложены следующие задачи:

осуществление охраны природных территорий в целях сохранения би-
ологического разнообразия и поддержания в естественном состоянии охраняемых
природных комплексов и объектов;
46

организация и проведение научных исследований, включая ведение
Летописи природы;

осуществление экологического мониторинга в рамках общегосударственной
системы мониторинга окружающей природной среды;

экологическое просвещение;

участие в государственной экологической экспертизе проектов и схем
размещения хозяйственных и иных объектов;

содействие в подготовке специалистов в области охраны окружающей
природной среды.
Наиболее характерной чертой правового режима государственного природного заповедника является то, что любая деятельность, противоречащая
указанным задачам и правилам его особой охраны, запрещается. Пребывание на
территории
заповедника
граждан,
не
являющихся
работниками
данных
заповедников или должностными лицами органов, в ведении которых находятся
эти заповедники, допускается только при наличии разрешений этих органов или
дирекций заповедников.
В соответствии с международными программами по охране окружающей
природной среды в нашей стране созданы биосферные заповедники. Они входят в
международную систему биосферных резерватов, осуществляющих глобальный
экологический мониторинг.
Национальные парки - это природные комплексы и объекты, имеющие
особую экологическую, историческую и эстетическую ценность, которые
предназначены для использования в природоохранных, просветительских,
научных и культурных целях и для регулируемого туризма (ст. 12 Закона об особо
охраняемых природных территориях).
Также как и заповедники, национальные парки представляют собой природоохранные,
эколого-просветительские
и
научно-исследовательские
уч-
реждения. Их имущество является федеральной собственностью, предоставлено
им в бессрочное пользование, изъято из гражданского оборота и не подлежит
приватизации.
47
Основными задачами национальных парков являются:

сохранение природных комплексов, уникальных и эталонных природ-
ных участков и объектов, а также историко-культурных объектов;

экологическое просвещение населения;

создание условий для регулируемого туризма и отдыха;

разработка и внедрение научных методов охраны природы и экологи-
ческого просвещения;

осуществление экологического мониторинга;

восстановление нарушенных природных и историко-культурных ком-
плексов и объектов.
Таким образом, в отличие от государственных природных заповедников
национальные парки выполняют не только природоохранные и научные задачи,
но и рекреационно-просветительские: в них создаются условия для отдыха и
туризма населения, ознакомления с природными достопримечательностями.
В этих целях национальному парку придается дифференцированный режим
с выделением различных функциональных зон:

заповедной, в пределах которой запрещены любая хозяйственная дея-
тельность и рекреационное использование;

особо охраняемая, в пределах которой обеспечиваются условия для со-
хранения природных комплексов и объектов и на территории которой допускается строго регулируемое посещение;

познавательного туризма, предназначенная для организации экологического
просвещения и ознакомления с достопримечательными объектами национального
парка;

рекреационная, предназначенная для отдыха;

охраны историко-культурных объектов, в пределах которой обеспечиваются
условия для их сохранения;

обслуживания посетителей, предназначенная для размещения мест ночлега,
палаточных лагерей и иных объектов туристского сервиса, культурного, бытового
и информационного обслуживания посетителей;
48

хозяйственного назначения, в пределах которой осуществляется хо-
зяйственная деятельность, необходимая для обеспечения функционирования
национального парка.
Любая другая деятельность, которая может нанести ущерб природным
комплексам и объектам национального парка и противоречит его задачам,
запрещается, включая разработку полезных ископаемых, нарушение почвенного
покрова, изменение гидрологического режима, предоставление садоводческих и
дачных участков, строительство дорог, коммуникаций и других объектов, не
связанных с функционированием национального парка, вырубка лесов, охота и
рыболовство, движение транспорта, организация массовых спортивных и
зрелищных мероприятий за пределами специально предусмотренных для этого
мест и т. д.
Обеспечение регулируемого туризма и отдыха на территориях национальных парков осуществляется в соответствии с утвержденными проектами и на
основании лицензии, предоставляемых дирекциями национальных парков.
Указанная деятельность регулируется Положением о порядке предоставлении в
аренду земельных участков, природных объектов, зданий и сооружений на
территориях
национальных
парков
для
осуществления
деятельности
по
обеспечению регулируемого туризма и отдыха, утвержденным Постановлением
Правительства РФ от 3 августа 1996 № 926.
Природные парки - это природоохранные рекреационные учреждения,
территории (акватории) которых включают в себя природные комплексы и
объекты, имеющие значительную экологическую и эстетическую ценность, и
предназначены для использования в природоохранных, просветительских и
рекреационных целях (ст. 18 Закона об особо охраняемых природных территориях).
Их задачами являются:

сохранение природной среды, природных ландшафтов;

создание условий для отдыха (в том числе массового) и сохранение ре-
креационных ресурсов;
49

разработка и внедрение эффективных методов охраны природы и под-
держание экологического баланса в условиях рекреационного использования
территории природного парка.
На территории природного парка устанавливается правовой режим с зональным делением, близкий по своему характеру к правовому режиму национального парка, поскольку природный парк создается с целью сохранения
природной среды и обеспечения условий для отдыха населения.
В зависимости от рекреационной и экологической ценности природных
участков на территориях природных парков могут выделяться природоохранные,
рекреационные, агрохозяйственные и иные функциональные зоны, включая зоны
охраны историко-культурных комплексов и объектов.
На территориях природных парков запрещается всякая деятельность,
влекущая за собой изменение исторически сложившегося природного ландшафта,
снижение или уничтожение экологических, эстетических и рекреационных
качеств природных парков, нарушение режима содержания памятников истории и
культуры [29].
50
Глава 2. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДОВ ОЦЕНКИ ВОЗДУШНОЙ
СРЕДЫ
2.1. Методы, применяемые для определения загрязнения
атмосферного воздуха
2.1.1. Определение запыленности воздуха
Вблизи дороги и — для контроля — в удалении от нее выбирают по 5
деревьев одной породы. На высоте 1 — 1,5м со стороны дороги с каждого дерева
срывают по 10 листьев и помещают в чистую стеклянную банку с крышкой. В
другую банку таким же образом собирают листья с контрольных деревьев,
растущих вдали от дороги. Места взятияпроб отмечают на карте микрорайона.
Листья в банках заливают дистиллированной водой, затем тщательно смывают
пыль с поверхности каждого листа. Воду фильтруют и взвешивают массу
осадка после сушки. Полученный результат дает массу пыли на обмытой
поверхности [5].
Для определения поверхности обмытых листьев берут 5 листочков лучше
разных по размеру, протирают их от воды и обводят каждый из них на бумаге.
Затем вырезают по контуру и взвешивают вырезанные проекции листа. Из той же
бумаги вырезают квадрат 10 x10см и взвешивают его. Рассчитывают поверхность
обмытых листьев по формуле:
2
S=М1• П1(дм )
5 • М2
где М1 – масса бумаги, вырезанной по контурам 5 листьев; М2- масса 1 дм2
бумаги; П1– количество обмытых листьев.
После этого можно определить, сколько пыли осаждается на 1кв. м
поверхности листвы, а зная точное время накопления пыли (от последнего
сильного дождя до момента исследований), можно подсчитать среднюю скорость
2
осаждения пыли за сутки (г / м • сутки ) : v =m • 100 ,
S• t
51
где m – масса пыли, г; S – поверхность обмытых листьев, дм2;T – время осаждения
пыли, сутки.
2.1.2. Оценка чистоты атмосферного воздухапо величине автотранспортной
нагрузки
Известно, что основными источниками загрязнения атмосферного воздуха
являются тепловая энергетика, промышленные предприятия и автомобильный
транспорт, причем последний служит в городских условиях наиболее мощным
загрязнителем атмосферы.
В выхлопных газах двигателей содержится более 200 химических
соединений и элементов; наибольший вклад в структуру загрязняющих веществ
вносят оксиды углерода и азота, углеводороды, сернистые соединения, сажа.
Загрязнение воздуха отработанными газами автомобилей отличается
значительной неравномерностью в пространстве и во времени. Поэтому очень
важен оперативный и детальный учет интенсивности и структуры транспортных
потоков, особенно в городах и крупных населенных пунктах.
Санитарные требования по уровню загрязнения
допускают поток
транспорта в жилой зоне интенсивностью не более 200 авт./ч.
Для учета автомобильных потоков в прилегающем к школе микрорайоне
составляется схема всех улиц, по которым разрешено движение транспорта.
Затем выбирается несколько улиц с незначительным, средним и интенсивным
движением автомашин.
Учет автотранспортной нагрузки можно провести методом, пригодным как
для городских, так и для сельских районов. Суть его заключается в том, что на
каждой выбранной улице намечается один или несколько створов наблюдений.
Желательно, чтобы они располагались вдали от перекрестков и остановок
транспорта, были удобны и (что особенно важно) безопасны для наблюдателей.
На каждый створ требуется два наблюдателя: один учитывает машины, идущие
из центра на окраину, второй — из окраинных районов в сторону центра. Каждую
проехавшую мимо автомашину студент отмечает точкой в соответствующей
графе учетной таблицы, при этом целесообразно провести отдельный учет
52
легковых автомобилей, грузовых машин, автобусов, тракторов и мотоциклов
(троллейбусы, не играющие большой роли в загрязнении атмосферы, можно не
учитывать). Смена наблюдателей на створах должна проводиться не реже, чем
через 1 —1,5 ч.
На одних и тех же створах возможно проведение разнообразных
наблюдений:

в разное время дня (суточные изменения);

в разные дни недели, но в одно и то же время (недельные
изменения);

в разные сезоны года, но в одни и те же дни (сезонная динамика
движения транспорта).
В целях единообразия и получения информации в региональном плане
необходимо придерживаться следующих рекомендаций:

выбрать не менее двух постов наблюдений (с незначительным и
наиболее интенсивным движением транспорта), на которых будет проводиться
ежегодное изучение автотранспортного потока;

проводить измерение в одни и те же сроки: ежедневные наблюдения с
14 до 1 5 ч в разные периоды года.
Количество выбросов газов, поступающих от автотранспорта в атмосферу,
может
быть
оценено
расчетным
методом.
Исходнымиданнымидлярасчетаколичествавыбросовявляются:
 количество единиц автотранспорта разных типов, проезжающих по
выделенному участку автотрассы в единицу времени;
 нормы расхода топлива автотранспортом (средние нормы расхода
топлива автотранспортом при движении в условиях города приведены в
таблице3).
Значения эмпирических коэффициентовК, определяющих выброс вредных
веществ от автотранспорта в зависимости от вида горючего (приведены в
таблице4).
53
Таблица 3 - Нормы расхода топлива транспортными средствами
Средние нормы расхода
Удельный расход
топлива(л на 100 км)
топлива Yt(л на 1 км)
Легковойавтомобиль
11-13
0,11-0, 13
Грузовойавтомобиль
29-33
0,29-0,33
Автобус
41-44
0,41-0,44
Типавтотранспорта
Таблица 4 - Коэффициенты выбросов вредных веществ
Видтоплива
Значениекоэффициента(К)
Угарныйгаз
Углеводороды
Оксидазота
0,06
0,01
0,008
Бензин
КоэффициентК численно равен количеству выбросов соответствующего
компонента в литрах, при сгорании в двигателе автомашины топлива (тоже в
литрах), необходимого для проезда 1 км.
Определить количество единиц автотранспорта, проходящего по участку в
течение 20 минут. Количество единиц автотранспорта за 1 час рассчитывают, умножая на 3 количество, полученное за 20 минут.При этом заполняют в таблицу 5.
Рассчитали
общий
путь,
пройденный
выявленным
количеством
автомобилей каждого типа за 1 час (L, км) по формуле:
Li= Ni×l ,
где Ni— количество автомобилей каждого типа за 1 час; i — обозначение
типа автотранспорта; l — длина участка, км.
Рассчитать количество топлива (Qi, л) разного вида, сжигаемого при этом
двигателями автомашин, по формуле:
Qi= Li×Yi
значения Yi взять из таблице 3. Полученный результат занесли в таблицу 6.
54
Таблица 5 - Количество транспортных средств и путь, пройденный ими
Типавтотранспорта
Количество, шт.
Общий путь
за 20 мин.
За 1 час, Ni,
за 1 час,L, км
2
3
4
1
Легковой
Грузовой
Автобус
Таблица 6 - Количество топлива разного вида, сжигаемого двигателями
автомашин
Типавтотранспорта
Li
Yi
Qi
Легковой
Грузовой
Автобус
Рассчитали количество выделившихся выхлопных газов в литрах при
нормальных условиях и результаты занесли в таблицу 7.
Таблица 7 - Количество парниковых газов, выбрасываемых
Транспортнымисредствамиприсжиганиитоплива
Количествопарниковыхгазов, л
Улица
Qi
Угарныйгаз
Углеводороды
Оксидазота
К=0,06
К=0,01
К=0,008
Рассчитайте массу выделившихся вредных веществ (т, г) по формуле:
m = V* M / 22,4
Результаты запишите в табл. 8.
55
Таблица 8 - Масса выделившихся вредных веществ
Видвредноговещества
Количество, л
ЗначениеПДК, мг/м3
Масса, г
среднесуточное максим.,
СО
3,0
5,0
разовое
Углеводороды (пентан)
25,0
100,0
NО2
0,04
0,085
По данным учетных таблиц можно построить графики суточной и недельной
динамики движения транспорта на конкретной улице, сравнить транспортные
потоки в центр и из центра города, сопоставить интенсивность движения на
оживленной магистрали, возле своей школы, на улице вблизи своего дома и т. д.
При построении графика на горизонтальной оси откладывается время (в часах
— для суточной динамики или в днях — для длительного периода наблюдений),
а на вертикальной оси — суммарная интенсивность транспортного потока. Такие
графики легко сравнить между собой.
2.2.Химические методы определения загрязняющих веществ в
атмосферном воздухе
2.2.1. Определения углекислого газа в атмосферном воздухе
Метод основан на реакции углекислоты с раствором кальцинированной
соды.
В
шприц
объемом
100
мл
набирают
20
мл
0,005%
раствора
кальцинированной соды с фенолфталеином, имеющего розовую окраску, а затем
засасывают 80 мл воздуха и встряхивают в течение 1 мин. Если не произошло
обесцвечивания раствора, воздух из шприца осторожно выжимают, оставив в нем
раствор, вновь набирают порцию воздуха и встряхивают еще 1 мин. Эту
операцию повторяют 3 — 4 раза, после чего добавляют воздух небольшими
порциями по 10 — 20 мл, каждый раз встряхивая содержимое 1 мин до
обесцвечивания раствора. Подсчитав общий объем воздуха, прошедшего через
шприц, определяют концентрацию СО 2 в воздухе по приводимой таблица 9.
56
Таблица 9 - Зависимость содержания СО2 в воздухе от объема
воздуха,обесцвечивающего 20 мл0,005% растворасоды
Объем Концентр.
Объем
Концентр.
Объем
Концентр.
воздуха,№i СО, % воздуха, MJI СО, % воздуха, мл СО, %
80
0,32
330
0.116
410
0,084
160
0,208
340
0,112
420
0,080
200
0,182
350
0,103
430
0,076
240
0.156
360
0,104
440
0,070
260
0,144
370
0,100
450
0,066
280
0,136
380
0,096
460
0,060
300
0,128
390
0,092
470
0,056
320
0,120
400
0,088
480
0,052
Принцип
метода:
определение
основано
на
нейтрализации
слабоаммиачного раствора углекислым газом в присутствии индикатора
фенолфталеина. В дальнейшем производится сравнительное исследование
изучаемого воздуха и воздуха открытой атмосферы, где содержание СO2
держится на уровне 0,04% в городе и 0,03% в сельской местности.
Оборудование:пробирки вместимостью 30 см 3, шприц вместимостью 20
см3, реактивы. 1. Аммиак — 25%раствор. 2. Фенолфталеин— 1% раствор
спиртовый. 1 г фенолфталеина растворяют в 80 см3 этанола и доводят объем до
100 см3 водой. 3. Поглотительный раствор. К 500 см3 дистиллированной воды
добавляют 0,04 см3 раствора аммиака и 1 —2 капли 1% раствор фенолфталеина.
Ход определения: в пробирку наливают 10 см 3 поглотительного
раствора и закрывают резиновой пробкой, которую заранее протыкают иглой
от шприца. Сначала исследование проводят с воздухом открытой атмосферы.
Для этого воздух забирают шприцем до отметки 20 см 3 и под давлением вводят
через иглу в пробирку с аммиачным раствором. Не отпуская поршня, пробирку
энергично взбалтывают для поглощения СО2 из воздуха. Эти манипуляции
проводят до полного обесцвечивания поглотительного раствора. Записывают,
сколько раз (количество шприцев) пришлось вводить воздух из шприца в
пробирку, чтобы раствор обесцветился [22].
57
После
этого
ополаскивают
пробирку
освобождают
дистиллированной
водой,
от
использованного
раствора,
см3
свежего
заполняют
10
поглотительного раствора и точно так же проводят определение с исследуемым
воздухом. Снова записывают количество шприцев, пошедших на обесцвечивание
раствора. Как правило, во втором случае для нейтрализации аммиачного раствора
требуется меньшее количество шприцев воздуха.
Концентрацию оксида углерода (IV) в воздухе определяют по формуле:
w(%) =0.04 × х n
n1
где n— количество шприцев воздуха открытой атмосферы; n1 — количество
шприцев исследуемого воздуха.
2.2.2. Определение диоксида серы в атмосферном воздухе
Объем прошедшего через поглотитель воздуха можно определить по
объему вытекающего из аспиратора воды. Концентрацию сернистого газа в
воздухе определяют по таблице 10.
Таблица 10 - Концентрация сернистого газа в воздухе
Объем
Концентрация
Объем
Концентрация
воздуха,мл
сернистого газа,мг/м3
воздуха,мл
сернистого газа,мг/м
10
20
30
40
50
60
70
80
90
320
160
107
80
64
53
46
40
35
100
110
120
130
140
150
200
250
300
32
29
27
24
22
20
16
12
10
ПДК рабочей зоны SO2 = 10 мг/м3. Под действием сернистого газа
происходит резкое раздражение слизистых оболочек, спазм голосовой щели.
Принцип метода — восстановление йода сернистым газом до йодоводорода. В
поглотитель Полежаева (или иной подобный поглотитель) наливают 1 мл
поглотительного раствора, состоящего из смеси 0,0001 г раствора иода с
58
крахмалом. Через поглотитель протягивают с помощью аспиратора воздух со
скоростью 10 мл/мин (при такой скорости можно легко сосчитать проходящие
через поглотительный раствор пузырьки воздуха) до исчезновения окраски
поглотительного раствора.
59
Глава 3. ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА
НА ТЕРРИТОРИИ «НАРЫШКИНСКОГО ПРИРОДНОГО ПАРКА»
3.1. Анализ воздушной среды территории
«Нарышкинского природного парка»
Государственное
природоохранное
учреждение
«Нарышкинский
природный парк» было создано в целях улучшения условий размножения и
обитания диких животных, формирования экологической сети Орловской
области, направленной на сохранение природного потенциала, восстановления
природных комплексов, повышения уровня биологического разнообразия и
поддержания
экологического
баланса
территории,
обеспечения
условий
сохранения природных ландшафтов.
«Нарышкинский природный парк» расположен не далеко от поселка
Нарышкино в Урицком районе Орловской области. Границы природного парка:
южная - по реке ЦОН, северная - по автодороге «Орел-Брянск», западная - по
границе с Хотынецким районом, восточная - по автодороге –«Нарышкино Сосково», общая площадь составляет - 8548 га.Географически район расположен
на Среднерусской возвышенности с пологими холмами, долинами, оврагами,
лесами.
Основной
вид
экономической
деятельности
ОАУ
«Нарышкинский
природный парк» - это охота и разведение диких животных, включая
предоставление услуг в этих областях.
В его границы включены земли других собственников и пользователей без
изъятия их из хозяйственной эксплуатации. Основную ценность природного
парка представляют лесные массивы, сохранившие уникальные комплексы южнотаежных группировок, в которых сконцентрировано большое количество редких
растений и животных. Ценность растительных сообществ парка состоит в том,
что они находятся на границе двух ботанико-географических зон (европейской
широколиственной и евроазиатской степной) очень восприимчивых к любому
антропогенному вмешательству.
60
Компоненты природной среды на территории «Нарышкинского природного
парка» испытывают заметное антропогенное давление, что проявляется в плохоконтролируемые выбросах в воздушный бассейн, что приводит к существенному
антропогенному загрязнению атмосферного воздуха.
Качество
атмосферного
воздуха
населенных
мест
определяется
интенсивностью загрязнения его выбросами, как от стационарных источников
загрязнения, так и передвижных (транспорт)[9,10].
Главными источниками загрязнения воздушного бассейна пос. Нарышкино
Урицкого района Орловской области являются котельные промышленных
предприятий, отопительные котельные коммунального хозяйства и транзитный
автотранспорт.
Промышленность района представлена пятью основными предприятиями:
ООО «Урицкий молокозавод», СП «Фабрика по производству мяса птицы», ОАО
АПК «Орловская Нива», СССППК «Сельский» Урицкого райпо, предприятие
ФБУ ИК-5 УФСИН России по Орловской области, ОАО «Нарышкинскаяперопуховая фабрика».
Общий объем выбросов от крупных предприятий составляет 168 тонн в год.
По видам экономической деятельности 67,8 % выбросов приходится натранспорт,
15,8% на обрабатывающие производства (Рисунок 1).
Выбросы
от
автотранспорта
значительно
превышают
выбросы
промышленных предприятий. Это обусловлено наличием интенсивного движения
по проходящей через территорию района трассе федерального значения.
Структура
газовых
выбросов
различными
предприятиями
весьма
многообразна, но по воздействию на человека и окружающую среду заслуживают
внимания в первую очередь: пыль, оксид углерода, диоксид углерода, оксиды
азота, углеводороды.
В структуре выбросов от автотранспорта 71,0% приходится на оксид
углерода, 16,9% на окислы азота, 10,9% на углеводороды (Рисунок 2).
61
транспорт
обрабатывающие производства
Рисунок 1 - Источники загрязнения атмосферного воздуха на территории поселка
Нарышкино
оксид углерода
оксид азота
углеводороды
Рисунок 2 - Основные загрязняющие вещества, составляющие выбросы от
автотранспорта
62
3.2. Оценка уровня загрязнения атмосферного воздуха на территории
«Нарышкинского природного парка»
Территория «Нарышкинского природного парка» с северной и восточной
части граничит с автодорогами «Орел-Брянск» и «Нарышкино - Сосково»,
поэтому с целью контроля возможных загрязнений атмосферного воздуха
определили количество вбрасываемых веществ от автотранспорта.
Выбросы вредных веществ от автотранспорта характеризуются количеством
основных загрязнителей воздуха, попадающих в атмосферу из выхлопных газов,
за определенный промежуток времени.
К основным выбрасываемым вредным веществам относят диоксид азота,
угарный газ, углеводороды.
Анализ уровня загрязнения атмосферы на автодорогах показал, что
концентрация загрязняющих веществ выше ПДК наблюдалась по угарному газу и
диоксиду азота. На трассе «Орел-Брянск» в 1,4 и в 9,8 раза соответственно, а на
трассе «Нарышкино - Сосково» в и 7 раз (Таблица, 11, Рисунок 3,4).
Концентрация углеводородов не превышала ПДК (Таблица 11, Рисунок 5).
Таблица11 - Изменение уровня загрязнения атмосферного воздуха
Определяемая
ПДК
примесь
Количество загрязняющего вещества, мг/м3
«Орел-Брянск»
«Нарышкино - Сосково»
Угарный газ
5
7,13
5,54
Углеводороды
100
0,68
0,53
Диоксид азота
0,085
0,78
0,61
Максимальное превышение ПДК загрязняющих веществ наблюдалось на
автодороге «Орел-Брянск», так как это трасса федерального значения.
63
8
7
6
5
4
3
2
1
0
ПДК
«Орел-Брянск»
«Нарышкино - Сосково»
Рисунок 3 - Уровень загрязнения атмосферного воздуха в «Нарышкинском
природном парке»(угарный газ)
12
10
8
6
4
2
0
ПДК
«Орел-Брянск»
«Нарышкино - Сосково»
Рисунок 4 - Уровень загрязнения атмосферного воздуха в «Нарышкинском
природном парке»(углеводороды)
64
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
ПДК
«Орел-Брянск»
«Нарышкино - Сосково»
Рисунок 5 - Уровень загрязнения атмосферного воздуха в «Нарышкинском
природном парке» (диоксид азота)
Для оценки степени загрязнения воздушной среды используется суммарный
санитарно-гигиенический критерий — индекс загрязнения атмосферы (ИЗА) - это
относительный показатель, величина которого зависит от концентрации вещества
в анализируемой точке, кратности его ПДК и количества веществ, загрязняющих
атмосферу [15].
Комплексный показатель загрязнения (ИЗА), рассчитываемый по 3
приоритетным для данной территории загрязняющим веществам (угарный газ,
диоксид азота, углеводороды) (Таблица 12).
Таблица 12 - Индекс загрязнения атмосферы на территории
«Нарышкинского природного парка»
Трасса
ИЗА
«Орел-Брянск»
8,94
«Нарышкино - Сосково»
7,04
65
В соответствии с принятой градацией уровень загрязнения атмосферного
воздуха оценивается как «загрязненная атмосфера» (Рисунок 6).
«Нарышкино - Сосково»
«Орел-Брянск»
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Рисунок 6 - Индекс загрязнения атмосферы
Поэтому, необходимо проводить целенаправленную работу, на организацию
санитарно-защитных зон вдоль границ территории «Нарышкинского природного
парка».
3.3. Рекомендации по защите атмосферного воздуха от загрязнений на
территории «Нарышкинского природного парка»
Охрана
атмосферного
воздуха
-
ключевая
проблема
оздоровления
окружающей природной среды.
Атмосфера обладает способностью к самоочищению. Оно происходит при
вымывании аэрозолей из атмосферы осадками, турбулентном перемешивании
приземного слоя воздуха, отложении загрязненных веществ на поверхности земли
и т.д. Однако в современных условиях возможности природных систем
самоочищения атмосферы серьезно подорваны. Под массированным натиском
антропогенных
загрязнений
в
атмосфере
стали
проявляться
весьма
нежелательные экологические последствия, в том числе и глобального характера.
66
По этой причине атмосферный воздух уже не в полной мере выполняет свои
защитные, терморегулирующие и жизнеобеспечивающие экологические функции.
Поэтому необходимо проводить следующие мероприятия по борьбе с
выбросами загрязняющих веществ:
 разработка и утверждение нормативов предельно-допустимых выбросов
загрязняющих веществ в атмосферу для всех промпредприятий района;
 осуществление мероприятий по снижению автотранспортных загрязнений, в
природоохранной зоне – устройство дороги, связывающей основные населенные
пункты района и внутрихозяйственные дороги.
 создание зеленых защитных полос вдоль автодорог;
 контроль за передвижными источниками выделения вредных веществ в
атмосферу;
 решение вопроса перевода автотранспорта на неэтилированные сорта
бензина и газовое топливо;
 совершенствование экономического механизма компенсации наносимого
ущерба состоянию окружающей среды.
 Стационарное наблюдение за уровнем загрязнения воздушного бассейна на
территории «Нарышкинского природного парка».
67
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Основной
вид
экономической
деятельности
ОАУ
«Нарышкинский
природный парк» - это охота и разведение диких животных, включая
предоставление услуг в этих областях.
Основную ценность природного парка представляют лесные массивы,
сохранившие уникальные комплексы южно-таежных группировок, в которых
сконцентрировано большое количество редких растений и животных.
Компоненты природной среды на территории «Нарышкинского природного
парка» испытывают заметное антропогенное давление, что проявляется в плохоконтролируемые выбросах в воздушный бассейн, что приводит к существенному
антропогенному загрязнению атмосферного воздуха.
Качество
атмосферного
воздуха
населенных
мест
определяется
интенсивностью загрязнения его выбросами, как от стационарных источников
загрязнения, так и передвижных (транспорт).
Главными источниками загрязнения воздушного бассейна пос. Нарышкино
Урицкого района Орловской области являются котельные промышленных
предприятий, отопительные котельные коммунального хозяйства и транзитный
автотранспорт.
Выбросы
от
автотранспорта
значительно
превышают
выбросы
промышленных предприятий. В структуре выбросов от автотранспорта 71,0%
приходится на оксид углерода, 16,9% на окислы азота, 10,9% на углеводороды. К
основным выбрасываемым вредным веществам относят диоксид азота, угарный
газ, углеводороды.
Анализ уровня загрязнения атмосферы на автодорогах показал, что
концентрация загрязняющих веществ выше ПДК наблюдалась по угарному газу и
диоксиду азота. Концентрация углеводородов не превышала ПДК.
Комплексный показатель загрязнения (ИЗА), в соответствии с принятой
градацией
уровень
загрязнения
«загрязненная атмосфера».
атмосферного
воздуха
оценивается
как
68
Поэтому, необходима разработка и утверждение нормативов предельнодопустимых
выбросов
промпредприятий
загрязняющих
района;
веществ
осуществление
в
атмосферу
мероприятий
по
для
всех
снижению
автотранспортных загрязнений, в природоохранной зоне – устройство дороги,
связывающей основные населенные пункты района и внутрихозяйственные
дороги, создание зеленых защитных полос вдоль автодорог; контроль за
передвижными
источниками
выделения
вредных
веществ
в
атмосферу;
совершенствование экономического механизма компенсации наносимого ущерба
состоянию окружающей среды, стационарное наблюдение за уровнем загрязнения
воздушного бассейна на территории «Нарышкинского природного парка»
При эксплуатации передвижных источников загрязнения одним из
направлений по снижению выбросов загрязняющих веществ от автомобильного
транспорта необходимо дополнительное создание контрольно-регулировочных
пунктов, оснащенных газоаналитической и другой аппаратурой для проведения
контрольно-регулировочных работ, а также перевод автомобилей на газообразное
топливо.
69
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Банников А. Г., Рустамов А.К., Вакулин А.А. Охрана природы: Учебник для
с. - х. учеб.заведений./А. Г.Банников, А.К Рустамов., А.А. Вакулин - М.:
Агропромиздат, 1995. - 287с.
2. Биологический
биотестирование.
контроль
учебного
окружающей
пособия
/
под
среды.
общ
ред.
Биоиндикация
Мелехова
и
О.П.,
СарапульцеваЕ.И., Второе издание, исправленное. М. 2009. – 288с.
3. Боголюбов С.А. Права и возможности участия общественности в оценке
воздействия на окружающую среду Первая попытка практического руководства:
учебного пособия /. С.А. Боголюбов,СПб., М.: 1994. - 365 с.
4. Боголюбов С.А. Экологическое право. Учебник для вузов. / С.А. Боголюбов
— М., 1998.-286 с.
5. Голицын Г. С. Парниковый эффект и изменения климата // Природа. -1990. №7.-с. 24-33.
6. Гринин А.С. Математическое моделирование в экологии: Учебное пособие
для вузов./ А.СГринин, Н.А.Орехов, - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2003. -256с.
7. Данилов - Даниелян В. И. Экология, охрана природы и экологическая
безопасность.учебное пособие / В. И.Данилов – Даниельян, М.: МНЭПУ, 1997. 239с.
8. Денисов В.В., Грачев В.В., Денисова И.А., Безопасность жизнедеятельности.
Защита
населения
и
территорий
при
чрезвычайных
ситуациях:
Учеб.пособие./ - Москва: ИКЦ «МарТ», Ростов н/Д: Издательский центр: «МарТ»,
2007 -720 с.
9. Доклад о санитарно-эпидемиологической обстановке на территории
Орловской области в 2012 году: Доклад.-О.: Управление Роспотребнадзора по
Орловской области, 2013.-177 с.
10. Доклад о санитарно-эпидемиологической обстановке на территории
Орловской области в 2013 году: Доклад.-О.: Управление Роспотребнадзорапо
Орловской области, 2014.-174 с.
70
11. Емельянов А.Г. Основы природопользования: пособие для вузов./ А.Г.
Емельянов,М: Издательский центр «Академия», 2004. - 304с.
12. Информационные технологии в управлении качеством среды обитания:
Учеб.пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений/ В. Е. Гершензон, Е. В.
Смирнова, В. В. Элиас; Под ред. В. Е. Гершензона.- М.: Издательский центр
«Академия», 2003. - 288с.
13. Комментарии к Закону «Об охране окружающей природной среды» / Отв.
ред. С.А. Боголюбов. — М..: 1997 - 112с.
14. КормилицинВ.И.,
ЦицкишвилиМ.С.,
ЯламовЮ.И.
Основы
экологии.
Учебное пособие. - М.: МПУ, 1997. - 260с.
15. Корнеева А. И. Общество и окружающая среда/ А. И.Корнеева.- М.: Мысль,
1995 -126с.
16. Кузнецов И. Е., Троицкая Т. М. Защита воздушного бассейна от загрязнений
вредными веществами химических предприятий/.И. Е. Кузнецов, Т. М. Троицкая,
- М.: Химия, 1990. -344 с.
17. Миркин Б. М., Наумова Л. Г. Социальная экология: Учеб.пособие./Миркин
Б. М., Уфа.:ВЭГУ., 1994 - 89с.
18. Николайкин Н. И., Николайкина Н. Е., Мелехова О. П. Экология: учеб. / Н.
И.Николайкин.,Н. Е.Николайкина., О. П Мелехова. -5-е издан., испр. и доп. - М.:
Дрофа, 2006 - 622 с.
19. Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек./ Ю.В. Новиков —
М.: 1998. - 230с.
20. Протасов В.Ф. Молчанов А.В. Словарь экологических терминов и понятий.
/ В.Ф. Протасов, А.В. Молчанов, — М.: 2006. - 600с.
21. Рихтер П. А., Волков Э. П., Покровский В. Н. Охрана водного и воздушного, бассейнов от выбросов ТЭЦ: Учебник / Под ред. П. С. Непорожнего. М.: Энергоиздат, 1981. - 296 с.
22. Симонов В. А., Нехорошева Е. В., Заворовская Н. А. Анализ воздушной
среды при переработке полимерных материалов./Симонов В. А., Нехорошева Е.
В., Заворовская Н. А. - Л.: Химия, 1998 - 224 с.
71
23. СметанинВ.И. Защита окружающей среды от отходов производства и
потребления. / В.И. Сметанин. -М.: Колос, 2003. - 230c.
24. СтепановскихА.С. Экология. Учебник для вузов. / А.С.Степановских- М.:
ЮНИТИ- ДАНА, 2001.-687с.
25. Тищенко Н. Ф. Охрана атмосферного воздуха. Расчет содержания вредных
веществ и их распределения в воздухе: Справ, Изд./ Н. Ф. Тищенко - М.:
Химия,1991. - 308 с.
26. Федеральный закон от 10.01.2002 N 7-ФЗ (ред. от 12.03.2014) «Об охране
окружающей среды»
27. ХотунцевЮ.Л. Экология и экологическая безопасность: Учебное пособие
для студ.высш.пед.учеб.заведений. / Ю.Л. Хотунцев- 2-е изд., перераб.- М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 480с.
28. Экологический мониторинг. / Под ред. Т.Я. Ашихминой. М.: Академ.
проект, 2006.-416 с.
29. Экология. Учебное пособие. / Под редакцией С.А. Боголюбова. - М.: Знание,
1999.-288с.
30. Экономика окружающей среды и природных ресурсов. Вводный курс:
Учебное пособие. / Под ред. А.А. Голуба, Г.В. Сафонова. - М.: ГУ ВШЭ, 2003.303с.
72
ПРИЛОЖЕНИЕ
№
п/п
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
Приложение 1
Города с наибольшим уровнем загрязнения атмосферного воздуха
Город
СубъектРоссийскойФедерации
Вещества,
определяющие высокий
уровень загрязнения
атмосферы
Азов
Ростовская область
NO2, БП, Ф
Ачинск
Красноярский край
ВВ, NO2, БП, Ф
Барнаул
Алтайский Край
ВВ, NO2, БП, Ф
Благовещенск Амурская область
БП, Ф
Братск
Иркутская область
ВВ, NO2, БП, Ф, НF
Волгоград
Волгоградская область
БП, фенол, Ф, НF
Волжский
Волгоградская область
NO2, NH3, БП, Ф
Дзержинск
Нижегородская область
ВВ, NH3, БП, фенол,Ф
Екатеринбург Свердловская область
NO2, NH3, БП, Ф
Зима
Иркутская область
NO2, БП, Ф
Иркутск
Иркутская область
ВВ, NO2, БП, сажа, Ф
Красноярск
Красноярский край
ВВ, NO2, БП,Ф
Курган
Курганская область
БП, сажа, Ф
Кызыл
Республика Тыва
ВВ, БП, сажа, Ф
Лесосибирск Красноярский край
ВВ, БП, фенол, Ф
Магнитогорск Челябинская область
ВВ, NO2, БП, Ф
Минусинск
Красноярский край
БП, Ф
Москва
NO2, БП, фенол, Ф
Наб. Челны
Республика Татарстан
БП, фенол, Ф
Нерюнгри
Республика Саха (Якутия)
ВВ, NO2, БП, Ф
Нижнекамск Республика Татарстан
ВВ, БП, Ф
Нижний
Свердловская область
NH3, БП, Ф,
Тагил
Новокузнецк Кемеровская область
ВВ, NO2, БП, Ф, НF
Новочеркасск Ростовская область
ВВ, БП, фенол, Ф, СО
Норильск
Красноярский край
Выбросы SO2 и NO2
Ростов-наРостовская область
ВВ, NO2, БП, фенол,Ф
Дону
Соликамск
Пермский край
NH3, БП, Ф
Ставрополь
Ставропольский край
БП, Ф
Стерлитамак Республика Башкортостан
NO2, БП, Ф
Тверь
Тверская область
ВВ, БП, Ф
Уссурийск
Приморский край
ВВ, NO2,БП
Черногорск
Республика Хакасия
БП, Ф
Чита
Забайкальский край
ВВ, NO2, БП, Ф
ЮжноСахалинская область
ВВ, NO2, БП, сажа, Ф
Сахалинск
Примечание: Ф – формальдегид, ВВ – взвешенные вещества, БП – бенз(а)пирен, HF – фторид
74
водорода,СO – оксид углерода, NO2 – диоксид азота, NH3 – аммиак, SO2- диоксид серы.
АННОТАЦИЯ
Магистерская диссертация изложена на 71 странице машинописного
текста и состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и
приложения. Работа включает 12 таблиц, 6 рисунков. Список литературы
включает 30 источников.
Природный парк, санитарно-защитные зоны, предельно допустимая
концентрация (ПДК), химическое загрязнение атмосферы, загрязнение
взвешенными веществами, природные ландшафты.
Тема: «Экологическое состояние атмосферного воздуха на территории
«Нарышкинского природного парка»».
Предмет исследования: показатели качества атмосферного воздуха.
Цель исследования: оценка экологического состояния атмосферного
воздуха на территории «Нарышкинского природного парка».
Для достижения поставленной цели использовали следующие методы:
анализ литературных данных по данной проблеме, наблюдение, эксперимент,
а также статистические и математические методы исследований.
В магистерской диссертации рассмотрены основные источники
загрязнения атмосферного воздуха, методов оценки воздушной среды,
изучены основные показатели и нормативы качества атмосферного воздуха,
проведены наблюдения за загрязнением воздушного бассейна на территории
«Нарышкинского природного парка», выявлены и оценены основные
источники загрязнения атмосферного воздуха, разработаны рекомендации по
улучшению качества атмосферного воздуха на территории «Нарышкинского
природного парка».
Отдельные
теоретические
выводы
и
практические
материалы
диссертационного исследования используются при решении экологических
проблем состояния окружающей среды Орловского региона.
75
76
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа