Оценка вклада различных отраслей промышленности в загрязнение атмосферного воздуха городов Архангельской области и предложения по совершенствованию мониторинга загрязнения атмосферы

Влияние промышленности на уровень загрязнения атмосферы. Характеристика выбросов предприятий топливно-энергетического комплекса Архангельской области. Организация наблюдений за состоянием атмосферного воздуха: требования, направления исследований.

Рубрика Экология и охрана природы
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 06.11.2011
Размер файла 906,5 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оценка вклада различных отраслей промышленности в загрязнение атмосферного воздуха городов Архангельской области и предложения по совершенствованию мониторинга загрязнения атмосферы

1. Влияние промышленности на уровень загрязнение атмосферы

1.1 Общие сведения

Архангельская область входит в состав Северо-Западного федерального округа. Ее территория насчитывает 587,4 тыс. км2, на которой по состоянию на 1 января 2004 г. проживало 1,318 млн. человек.

Основу экономики отрасли составляет промышленное производство - на его долю приходится около 40% валового регионального продукта. В структуре промышленного производства 82,3% составляют обрабатывающие производства, 16,9% - производство и распределение электроэнергии, газа и воды; 0,8% - добыча полезных ископаемых. Основными отраслями промышленности в области являются: лесная, деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная промышленность, машиностроение, топливная промышленность (в том числе добыча и переработка нефти, газа, угля). Также в области представлены промышленность строительных материалов, добыча полезных ископаемых, пищевая промышленность.

На рисунке 1 сравнивается вклад отраслей промышленности в загрязнение атмосферного воздуха Архангельской области по количеству выбросов (данные за 2005 г.).

Как видно из рисунка 1, основной объем выбросов загрязняющих веществ в атмосферу приходится на долю предприятий электроэнергетики и предприятий лесной, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности.

В таблице 1 представлено количество выбросов загрязняющих веществ, характеризующие воздействие промышленности области на атмосферный воздух за 2000-2005 гг.

Рисунок 1 - Вклад отраслей промышленности в загрязнение атмосферного воздуха, %

Таблица 1 Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу промышленностью области за 2000-2005 гг.

Наименование загрязняющего вещества

Количество выбросов, тыс. т

2000 г.

2001 г.

2002 г.

2003 г.

2004 г.

2005 г.

Твердые вещества

69,1

53,8

62,8

52,1

55,1

49,9

Газообразные и жидкие:

199,2

161,8

166,4

171,5

177,4

168,4

сернистый ангидрид

109,1

94,9

99,7

102,9

97,5

87,0

оксид углерода

45,7

36,7

33,5

30,7

32,2

22,5

оксиды азота

25,2

21,9

23,4

23,8

24,7

29,1

углеводороды (без ЛОС)

12,3

2,7

4,9

9,9

15,6

26,2

ЛОС

4,9

3,4

3,2

3,3

6,2

3,2

прочие

2,1

2,2

1,7

0,9

1,3

0,4

Всего

268,3

215,6

229,2

223,6

232,5

218,4

Из данных таблицы следует, что в целом выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух уменьшаются. В частности, уменьшаются выбросы твердых веществ, оксида углерода, но при этом продолжают увеличиваться выбросы оксидов азота и углеводородов.

Также к одним из основных источников загрязнения окружающей среды населенных пунктов относится автомобильный транспорт. Около 90% воздействия на атмосферу связано с работой автотранспортных средств на линии, остальной вклад вносят стационарные источники (цехи, участки, стоянки, станции техобслуживания). На 01.01.2006 года на территории Архангельской области по данным Государственной инспекции безопасности дорожного движения УВД Архангельской области зарегистрировано 264112 ед. транспортных средств, из них в Архангельске - 67540 ед., в Северодвинске 38828 ед., в Коряжме - 13609 ед., в Новодвинске - 7144 ед.

В 2005 г. оценочный суммарный выброс от всего автотранспорта по области составил 44,9 тыс. т. Основную массу в суммарные выбросы от автотранспорта вносят легковые автомобили - 28,6 тыс. т. Суммарный выброс загрязняющих веществ от автотранспорта составляет 18% от общего выброса загрязняющих веществ от стационарных источников по области.

Автомобильный транспорт вносит весомый вклад в загрязнение атмосферного воздуха крупных городов области. Так, например, оценочный выброс в атмосферу загрязняющих веществ от автотранспорта в г. Архангельске составил 10346,5 т., из них 6673 т. составляет оксид углерода, 1300 т. - углеводороды, 1751 т. - оксиды азота, 460,9 т. - сажа и 161,6 т. - оксиды серы. Исходя из этих данных, следует, что выбросы оксида углерода автотранспортом превышают суммарный выброс оксида углерода Архангельской ТЭЦ, Соломбальским и Архангельским ЦБК (4880,5 т.).

Расчеты оценочных выбросов от автотранспорта в 2005 г. были проведены комитетом по экологии администрации Архангельской области на основе данных, предоставленных УГИБДД УВД по Архангельской области и Территориального органа Федеральной службы государственной статистики по Архангельской области. Расчет проведен по методике «Определение массы выбросов загрязняющих веществ автотранспортными средствами в атмосферный воздух», утвержденной Министерством транспорта РФ от 20.06.1993.

1.2 Характеристика выбросов крупнейших предприятий топливно-энергетического комплекса Архангельской области

Предприятия топливно-энергетического комплекса области представлены предприятиями топливной промышленности и предприятиями электроэнергетики. Предприятия электроэнергетики являются более крупными загрязнителями атмосферного воздуха в регионе, чем предприятия топливной промышленности, так как на их долю приходится около 80% выбросов по отрасли. На рисунке 2 приведена структура выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от предприятий электроэнергетики. Как показывает диаграмма, наибольшая доля в выбросах принадлежит сернистому ангидриду. Основной причиной образования выбросов на предприятиях электроэнергетики является сжигание топлива: угля, мазута, природного газа.

Рисунок 2 - Структура выбросов загрязняющих веществ от предприятий электроэнергетики

В таблице 2 показаны предприятия электроэнергетики, являющиеся основными загрязнителями атмосферного воздуха в регионе.

Таблица 2. Соотношение крупнейших предприятий электроэнергетики по количеству выбросов в атмосферу за 2000-2005 гг.

Предприятие

Доля предприятия в выбросах по отрасли, %

2000 г.

2001 г.

2002 г.

2003 г.

2004 г.

2005 г.

Архангельская ТЭЦ

27,2

29,9

31,6

32,9

31,7

34,5

Северодвинская ТЭЦ -1

55,0

49,4

48,8

41,9

44,1

45,0

Северодвинская ТЭЦ-2

10,6

13,9

16,5

16,6

15,8

18,5

Итого

92,8

93,2

96,9

91,4

91,6

98,0

В соответствии с данными таблицы 2 более 90% выбросов приходится на ТЭЦ, расположенные в Архангельске и Северодвинске.

Динамика выбросов Северодвинской ТЭЦ -1, являющейся наиболее крупным в отрасли загрязнителем атмосферного воздуха, приведена в таблице 3.

Исходя из данных таблицы 3, можно сделать вывод, что выбросы Северодвинской ТЭЦ-1 за последние 3 года возросли, за счет увеличения выбросов сернистого ангидрида, оксида углерода и золы. Это связано с повышением расхода топлива для увеличения выработки электроэнергии, а также с повышением зольности и серности топлива.

Таблица 3. Характеристика выбросов Северодвинской ТЭЦ-1 за 2001-2006 гг.

Наименование загрязняющего вещества

Количество выбросов, т/год

2001 г.

2002 г.

2003 г.

2004 г.

2005 г.

2006 г.

Сернистый ангидрид

24683,134

23866,524

20771,136

26127,499

25308,633

33994,010

Оксид углерода

374,59

305,026

308,782

82,008

243,751

306,264

Оксиды азота

4620,890

3395,478

4153,539

4996,058

5424,387

5098,504

Бенз(а) пирен

0,061

0

0

0

0

0

Мазутная зола в пересчете на ванадий

0,285

0,198

0,257

0,307

0,281

0,244

Зола

13362,932

10265,227

9900,85

10268,88

10680,630

14101,567

Пыль угольная

7,239

7,676

9,381

9,402

5,446

5,438

Всего

43049,133

37840,129

35143,945

41484,154

41663,130

53506,027

Динамика выбросов Архангельской ТЭЦ, являющейся второй по количеству выбросов в отрасли, приведена в таблице 4.

Как следует из данных таблицы 4, следует, что выбросы Архангельской ТЭЦ за последние 5 года возросли за счет увеличения выбросов всех загрязняющих веществ. Это связано с повышением расхода топлива для увеличения выработки электроэнергии, а в отдельные годы также с повышением зольности и серности топлива.

Таблица 4. Характеристика выбросов Архангельской ТЭЦ за 2001-2006 гг.

Наименование загрязняющего вещества

Количество выбросов, т/год

2001 г.

2002 г.

2003 г.

2004 г.

2005 г.

2006 г.

Сернистый ангидрид

23048,730

21952,270

24583,82

26001,457

27765,40

27623,804

Оксид углерода

117,020

54,090

62,698

169,581

209,774

237,072

Оксиды азота

2778,470

2420,344

2843,916

3542,85

3893,095

4085,566

Углеводороды предельные

20,010

38,004

41,012

43,614

41,362

44,415

Бенз(а) пирен

0

0

0

0

0

0

Мазутная зола в пересчете на ванадий

48,950

60,303

74,825

78,086

93,941

97,399

Сероводород

0,102

0,182

0,197

0,210

0,199

0,214

Всего

26013,282

24525,194

27606,469

29835,797

31227,390

32088,471

Динамика выбросов Северодвинской ТЭЦ -2 приведена в таблице 5.

Таблица 5. Характеристика выбросов Северодвинской ТЭЦ-2 за 2001-2006 гг.

Наименование загрязняющего вещества

Количество выбросов, т/год

2001 г.

2002 г.

2003 г.

2004 г.

2005 г.

2006 г.

Сернистый ангидрид

10719,198

11352,177

12159,271

13279,495

15195,48

9692,322

Оксид углерода

15,039

104,268

10,424

51,512

122,098

69,858

Оксиды азота

1279,237

1406,449

1732,177

1530,013

1751,306

1348,363

Бенз(а) пирен

0

0

0

0

0

0

Мазутная зола в пересчете на ванадий

31,752

29,601

31,859

36,214

45,618

32,915

Всего

12134,456

12803,266

13933,731

14897,234

17114,510

11143,458

Исходя из данных таблицы 5, следует, что выбросы Архангельской ТЭЦ за 2001-2005 гг. увеличивались за счет возрастания выбросов сернистого ангидрида, оксидов азота и мазутной золы. Это было связано с повышением расхода топлива для увеличения выработки электроэнергии, а в отдельные годы также с повышением зольности и серности топлива. В 2006 г. выбросы уменьшились за счет понижения зольности и серности топлива.

1.3 Характеристика выбросов крупнейших предприятий лесопромышленного комплекса Архангельской области

Из 60 предприятий лесной, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности основными загрязнителями атмосферного воздуха являются 3 целлюлозно-бумажных комбината: Архангельский ЦБК, Котласский ЦБК и Соломбальский ЦБК. В таблице 6 показано, что на их долю приходится около 90% выбросов в атмосферу.

Таблица 6. Соотношение крупнейших предприятий лесопромышленного комплекса по количеству выбросов в атмосферу за 2000-2005 гг.

Предприятие

Доля предприятия в выбросах по отрасли, %

2000 г.

2001 г.

2002 г.

2003 г.

2004 г.

2005 г.

ОАО «АЦБК»

55,6

54,2

62,3

65,2

60,8

56,3

ОАО «КЦБК»

25,6

22,3

12,5

16,2

20,0

20,8

ОАО «СЦБК»

10,6

14,8

16,3

11,0

11,5

11,1

Итого

91,8

91,3

91,1

92,4

92,3

88,2

На рисунке 3 приведена структура выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от предприятий лесопромышленного комплекса. Наибольшая доля выбросов приходится на взвешенные вещества и сернистый ангидрид.

Рисунок 3 - Структура выбросов загрязняющих веществ от предприятий лесопромышленного комплекса

Динамика выбросов Архангельского ЦБК, являющегося наиболее крупным в отрасли загрязнителем атмосферного воздуха, приведена в таблице 7.

Как видно из данных таблицы 7, выбросы Архангельского ЦБК за последние 6 лет сократились на 40%. Выбросы сернистого ангидрида уменьшились на 50%, оксида углерода на 70%, взвешенных веществ на 40%, снижение выбросов пыли в 2006 г., по сравнению с 2005 г., составило 98%. Произошло увеличение выбросов оксида кальция и карбоната натрия. Постепенно снижаются выбросы оксидов азота, сероводорода, метилмеркаптана, угольной золы, скипидара, диметилсульфида, диметилдисульфида. Снижение выбросов обусловлено проведением на Архангельском ЦБК природоохранных мероприятий.

Таблица 7. Характеристика выбросов Архангельского ЦБК за 2001-2006 гг.

Наименование загрязняющего вещества

Количество выбросов, т/год

2001 г.

2002 г.

2003 г.

2004 г.

2005 г.

2006 г.

Всего

53955,487

51998,972

49547,0

38721,067

33882,817

32476,098

Сернистый ангидрид

21803,443

21993,944

23274,4

14335,618

9522,670

11036,775

Оксид углерода

6988,103

4998,808

3520,7

3405,150

3171,270

2190,313

Оксиды азота

4643,406

4478,264

3882,89

3808,661

4100,921

4302,330

Углеводороды

17,873

5,777

6,786

7,409

0,069

3,437

бенз(а) пирен

-

-

-

-

-

-

Оксид кальция

95,364

94,969

113,094

107,829

121,385

461,946

Карбонат натрия

128,096

98,233

118,625

125,620

138,427

205,674

Сульфат натрия

2137,293

2250,928

2121,489

1983,277

2609,508

1530,368

Сероводород

83,776

85,377

86,302

83,816

74,292

73,304

Метанол

76,316

67,622

61,889

88,183

68,715

45,375

Диметилдисульфид

132,470

125,854

117,746

109,911

143,385

57,723

Диметилсульфид

1188,863

715,542

697,717

678,887

538,909

501,407

Метилмеркаптан

23,475

20,362

20,167

20,036

20,081

20,078

Скипидар

272,369

246,003

496,065

454,984

335,696

238,926

Взвешенные вещества

1126,127

1296,367

1212,554

670,534

738,978

664,343

Пыль неорганическая

373,302

392,278

456,782

441,053

492,430

8,930

Угольная зола

14745,600

14715,299

13238,259

12272,642

11677,073

11060,155

Формальдегид

0,111

0,089

0,088

0,105

0

0,113

Динамика выбросов Котласского ЦБК, являющимся вторым по выбросам в отрасли, приведена в таблице 8.

Как следует из данных таблицы 8, выбросы Котласского ЦБК за последние 6 лет имеют нестабильный характер и за период с 2002 по 2006 гг. изменились незначительно. По сравнению с 2001 г. выбросы сернистого ангидрида в 2006 г. уменьшились на 70%, оксида углерода на 44%, взвешенных веществ на 60%, сероводорода на 95% и метилмеркаптана на 80%. Произошло увеличение на 14% выбросов оксидов азота и на 8% диметилдисульфида.

Таблица 8. Характеристика выбросов Котласского ЦБК за 2001-2006 гг.

Наименование загрязняющего вещества

Количество выбросов, т/год

2001 г.

2002 г.

2003 г.

2004 г.

2005 г.

2006 г.

Всего

22165,101

13621,149

12296,496

12755,941

12533,473

13118,348

Сернистый ангидрид

3856,888

1297,127

1318,359

1836,478

1642,063

1047,375

Оксид углерода

6475,411

3422,035

2146,981

2293,135

2523,030

3663,267

Оксиды азота

3966,299

3710,934

3652,489

3514,289

3199,382

4544,718

Углеводороды

258,172

106,713

106,713

106,713

106,752

105,721

ЛОС

646,385

733,616

644,630

636,152

614,363

754,845

Бенз(а) пирен

-

-

-

-

0,04

0,04

Оксид кальция

395,143

174,406

214,663

121,520

175,048

232,443

Гидроокись натрия

148,580

98,843

38,409

38,900

50,499

50,793

Карбонат натрия

118,580

98,843

103,564

127,533

137,065

1160,704

Сульфат натрия

1509,736

1738,415

1362,934

1278,361

1239,415

721,013

Натрия сульфит-сульфатные соли

38,860

37,904

100,568

47,641

54,796

62,648

Аммиак

1,981

2,181

2,181

2,181

2,15

2,235

Сероводород

1052,982

414,639

481,324

275,658

78,998

59,968

Хлор

44,310

10,638

10,412

13,904

15,17

35,961

Метанол

487,320

119,006

152,003

151,473

143,095

183,628

Этанол

38,560

52,436

52,432

52,432

65,622

62,724

Диметилдисульфид

246,651

216,185

207,190

209,641

227,616

268,332

Диметилсульфид

217,835

150,231

87,093

89,215

83,94

115,269

Метилмеркаптан

127,750

85,835

45,016

55,247

39,205

26,206

Скипидар

242,754

99,982

73,659

73,365

80,171

96,973

Взвешенные вещества

1924,998

1357,702

1472,402

1250,844

108,798

792,939

Пыль неорганическая

26,214

215,568

231,004

814,004

519,374

214,619

Динамика выбросов Соломбальского ЦБК приведена в таблице 9.

Исходя из данных таблицы 9, выбросы Соломбальского ЦБК за последние 6 лет сократились на 60%. Выбросы сернистого ангидрида уменьшились на 90%, взвешенных веществ на 92%, сероводорода на 70%, метилмеркаптана на 96%. Выбросы оксида углерода являются нестабильными, но по сравнению с 2001 г. произошло снижение на 57%. Выбросы оксидов азота изменились незначительно. Постепенно снижаются выбросы скипидара, углеводородов, сульфата натрия и карбоната натрия. Увеличиваются выбросы оксида кальция, пыли и угольной золы.

Таблица 9. Характеристика выбросов Соломбальского ЦБК за 2001-2006 гг.

Наименование загрязняющего вещества

Количество выбросов, т/год

2001 г.

2002 г.

2003 г.

2004 г.

2005 г.

2006 г.

Всего

14771,705

10445,032

8483,738

7342,153

6686,645

6127,698

Сернистый ангидрид

4290,027

3381,040

1292,079

387,573

816,044

462,863

Оксид углерода

2963,614

1081,036

1697,498

2209,995

1499,425

1271,050

Оксиды азота

723,181

866,994

712,181

767,553

645,516

765,614

Углеводороды

5,458

4,561

5,030

0,003

0,002

0,001

ЛОС

92,373

16,312

11,617

12,540

12,131

22,812

Бенз(а) пирен

0,004

0,006

0,008

0,003

0,002

0,001

Оксид кальция

44,768

53,627

46,364

30,679

54,888

276,616

Карбонат натрия

174,855

100,568

49,843

75,552

68,154

49,022

Сульфат натрия

3046,236

2243,989

2619,994

2273,995

2157,931

1253,696

Сероводород

18,845

11,819

6,316

3,574

3,975

5,871

Метанол

9,179

3,489

3,479

3,498

3,489

2,406

Этанол

2,572

2,572

2,570

0

0

0,201

Метилмеркаптан

86,990

7,080

2,829

2,803

2,979

3,073

Пыль абразивная

11,966

8,530

7,003

6,991

5,41

1,747

Скипидар

65,695

0,072

0,072

0,072

0,072

0,072

Взвешенные вещества

166,914

192,706

172,320

119,506

209,274

13,497

Пыль неорганическая

228,529

289,316

440,350

618,709

624,513

1220,754

Угольная зола

299,456

2186,104

1414,180

836,616

577,949

781,326

Выбросы предприятий целлюлозно-бумажной промышленности обусловлены следующими процессами: варкой целлюлозы, каустизацией и регенерацией щелоков, сжиганием газа, каменного угля, коры в целях обеспечения производств электроэнергией. К основным источникам газопылевых выбросов сульфат-целлюлозного производства относятся: содорегенерационный котлоагрегат, выбросы варочного и выпарного цехов, окислительные установки, дымовые газы и парогазовые выбросы растворителя плава содорегенерационного котлоагрегата и известерегенерационные печи. Основными цехами сульфитно-целлюлозного производства, которые являются источниками газопылевых выбросов, следует считать варочный, кислотный и регенерационный.

2. Организация наблюдений за состоянием атмосферного воздуха

2.1 Общие требования

Наблюдения за уровнем загрязнения атмосферы осуществляют на постах. Постом наблюдения является выбранное место (точка местности), на котором размещают павильон или автомобиль, оборудованные соответствующими приборами. Устанавливаются посты наблюдений трех категорий: стационарные, маршрутные, передвижные (подфакельные). Стационарный пост предназначен для обеспечения непрерывной регистрации содержания загрязняющих веществ или регулярного отбора проб воздуха для последующего анализа.

Репрезентативность наблюдений за состоянием загрязнения атмосферы в городе зависит от правильности расположения поста на обследуемой территории. При выборе места для размещения поста прежде всего следует установить, какую информацию ожидают получить: уровень загрязнения воздуха, характерный для данного района города, или концентрацию примесей в конкретной точке, находящейся под влиянием выбросов отдельного промышленного предприятия, крупной автомагистрали.

В первом случае пост должен быть расположен на таком участке местности, который не подвергается воздействию отдельно стоящих источников выбросов. Благодаря значительному перемешиванию городского воздуха уровень загрязнения в районе поста будет определяться всеми источниками выбросов, расположенными на исследуемой территории. Во втором случае пост размещается в зоне максимальных концентраций примеси, связанных с выбросами рассматриваемого источника.

Каждый пост независимо от категории размещается на открытой, проветриваемой со всех сторон площадке с непылящим покрытием: на асфальте, твердом грунте, газоне. Если пост разместить на закрытом участке (вблизи высоких зданий, на узкой улице, под кронами деревьев или вблизи низкого источника выбросов), то он будет характеризовать уровень загрязнения, создаваемый в конкретном месте, и будет или занижать реальный уровень загрязнения из - за поглощения газов густой зеленью, или завышать из-за застоя воздуха и скопления вредных веществ вблизи строений.

Стационарный и маршрутный посты размещаются в местах, выбранных на основе обязательного предварительного исследования загрязнения воздушной среды города промышленными выбросами, выбросами автотранспорта, бытовыми и другими источниками и изучения метеорологических условий рассеивания примесей путем эпизодических наблюдений, расчетов полей максимальных концентраций примесей. При этом следует учитывать повторяемость направления ветра над территорией города. При определенных направлениях выбросы от многочисленных предприятий могут создавать общий факел, соизмеримый с факелом крупного источника. Если повторяемость таких направлений ветра велика, то зона наибольшего среднего уровня загрязнения будет формироваться в 2 - 4 км от основной группы предприятий, причем иногда она может располагаться и на окраине города.

Число стационарных постов определяется в зависимости от численности населения в городе, площади населенного пункта, рельефа местности и степени индустриализации, рассредоточенности мест отдыха. В зависимости от численности населения устанавливаются: 1 пост - до 50 тыс. жителей; 2 поста - 50 - 100 тыс. жителей; 2-3 поста - 100-200 тыс. жителей; 3-5 постов - 200-500 тыс. жителей и т.д. Количество постов может быть увеличено в условиях сложного рельефа местности, при наличии большого количества источников загрязнения, а также при наличии на данной территории объектов, для которых чистота воздуха имеет первостепенное значение (например, уникальных парков, исторических сооружений и т.д.).

Регулярные наблюдения на стационарных постах проводятся по одной из четырех программ наблюдения: полной, неполной, сокращенной, суточной.

Полная программа наблюдений предназначена для получения информации о разовых и среднесуточных концентрациях. По неполной программе наблюдения проводятся с целью информации о разовых концентрациях ежедневно в 7, 13, 19 ч.

По сокращенной программе наблюдения проводятся с целью получения информации только о разовых концентрациях ежедневно в 7 и 13 ч.

Программа суточного отбора предназначена для получения информации о среднесуточной концентрации. В отличие от наблюдений по полной программе, наблюдения по этой программе проводятся путем непрерывного суточного отбора проб и не позволяют получать разовых значений концентрации. Все программы наблюдений позволяют получать концентрации среднемесячные, среднегодовые и средние за более длительный период.

Одновременно с отбором проб воздуха определяют следующие метеорологические параметры: направление и скорость ветра, температуру воздуха, состояние погоды и подстилающей поверхности.

2.2 Организация наблюдений за состоянием атмосферного воздуха в Архангельской области

Наблюдения за уровнем загрязнения атмосферы в Архангельской области осуществляет Архангельский центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды Северного УГМС.

Наблюдения за качеством атмосферного воздуха проводятся в 4 городах: Архангельске, Северодвинске, Коряжме и Новодвинске. Все эти города являются промышленными центрами и характеризуются наличием крупных предприятий, выбросы которых оказывают существенное влияние на загрязнение атмосферы.

В Архангельске наблюдения проводятся на 3 стационарных постах ГСН за состоянием окружающей среды. Схема их размещения приведена на рисунке 4.

Посты подразделяются на «городские фоновые», в жилых районах (пост 5 - проспект Ленинградский, 283), «промышленные», вблизи предприятий (пост 6 - перекресток Кировской - Орджоникидзе) и «авто» - вблизи автомагистралей с интенсивным движением транспорта (пост 4 - перекресток улицы Тимме - Воскресенская). Это деление является условным, так как застройка города и размещение предприятий не позволяют сделать четкого разделения районов. Так, например, пост 5, расположенный на проспекте Ленинградском, подвергается воздействию автомобильных выхлопов, а также воздействию выбросов Архангельского ЦБК.

Рисунок 4 - Схема размещения стационарных постов ГСН в Архангельске

В Северодвинске наблюдения проводятся на двух стационарных постах ГСН за состоянием окружающей среды. Посты относятся к типу «авто», вблизи автомагистралей (пост 1 - проспект Труда, 48) и «городской фоновый», в жилых районах (пост 2 - перекресток улицы Советской - Железнодорожной, 9). Схема их размещения приведена на рисунке 5. Это деление также является условным.

В Новодвинске наблюдения проводятся на двух стационарных постах ГСН за состоянием окружающей среды. Посты подразделяются на «городской фоновый» в жилых районах (пост 1 - улица Советов, 27) и «промышленный» - вблизи предприятия (пост 3 - ул. Космонавтов, 9). Схема их размещения приведена на рисунке 6.

Рисунок 5 - Схема размещения стационарных постов ГСН в Северодвинске

Рисунок 6 - Схема размещения стационарных постов ГСН в Новодвинске

В Коряжме наблюдения проводятся на одном стационарном посту ведомственной службой - санитарно-промышленной лабораторией ОАО «Котласский ЦБК». Пост относится к категории «промышленный». Схема его размещения приведена на рисунке 7.

Рисунок 7 - Схема размещения стационарного ведомственного поста в Коряжме

В Архангельске, Северодвинске и Новодвинске наблюдения проводятся по неполной программе в 7, 13 и 19 ч. В Коряжме наблюдения проводятся по сокращенной программе в 8 и 15 ч. Перечень веществ, подлежащих контролю, приведен в таблице 10.

Таблица 10 Перечень контролируемых веществ в атмосферном воздухе.

Город

Пост

Взвешенные

вещества

Диоксид серы

Оксид углерода

Диоксид азота

Оксид азота

Сероводород

Сероуглерод

Формальдегид

Метилмеркаптан

Бенз(а) пирен

ТМ

Архангельск

4

5

6

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

Новодвинск

1

3

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

Северодвинск

1

2

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

Коряжма

1

+

+

+

+

+

+

Определение количества загрязняющих веществ в атмосферном воздухе проводится в соответствии с РД 52-04.186-89. В таблице 11 приведены методы определения контролируемых веществ.

Таблица 11. Методы определения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе

Определяемый компонент

Метод анализа

Диоксид азота

Метод основан на улавливании диоксида азота из воздуха пленочным хемосорбентом и фотометрическом определении образующегося нитрит-иона по азокрасителю, получающемуся в результате взаимодействия нитрит-иона с сульфаниловой кислотой и 1-нафтиламином.

Оксид азота

Метод основан на окислении оксида азота с последующим улавливанием образующегося диоксида азота пленочным хемосорбентом и фотометрическом определениии образующегося нитрит-иона по азокрасителю, получающемуся в результате взаимодействия нитрит-иона с сульфаниловой кислотой и 1-нафтиламином.

Сероводород

Метод основан на улавливании сероводорода из воздуха пленочным хемосорбентом и фотометрическом определении по метиленовой синей, образующейся в результате взаимодействия сульфид-иона с N, N-диметил - n-фенилендиамином и хлорным железом.

Диоксид серы

Метод основан на поглощении диоксида серы из воздуха раствором формальдегида с образованием гидроксиметансульфокислоты. При добавлении гидроксида натрия гидроксиметансульфокислота снова разлагается на формальдегид и серу(IV). Эти вещества при реакции с парарозанилином образуют соединение, по интенсивности окраски которого определяют содержание диоксида азота фотометрическим методом.

Метилмеркаптан

Метод основан на улавливании метилмеркаптана из воздуха пленочным хемосорбентом и фотометрическом определении соединения, образующегося в результате взаимодействия метилмеркаптана с диметил - n-фенилендиамином и хлорным железом в кислой среде.

Сероуглерод

Метод основан на улавливании сероуглерода из воздуха пленочным хемосорбентом и фотометрическом определении по соединению, образующемуся в результате взаимодействия сероуглерода, тетраметилдипропилентриамина и ацетата меди.

Формальдегид

Метод основан на улавливании формальдегида ацетилацетоном в среде уксуснокислого аммония и фотометрическом определении образующегося соединения, окрашенного в желтый цвет.

Взвешенные вещества

Метод основан на определении массы взвешенных частиц пыли, задержанных фильтром из ткани ФПП при прохождении через него определенного объема воздуха.

Определяемый компонент

Метод анализа

Оксид углерода

Для определения используется метод потенциометрической амперометрии, заключающейся в измерении тока при электрохимическом окислении оксида углерода на рабочем электроде трехэлектродной электрохимической ячейки при постоянном потенциале. Метод реализуется в оптико-акустических анализаторах «Палладий-2М», «Палладий-3»

Для определения содержания бенз(а) пирена и тяжелых металлов пробы воздуха направляются в г. Обнинск, где анализируются научно-производственным обществом «Тайфун».

3. Состояние загрязнения атмосферного воздуха городов Архангельской области

3.1 Общая характеристика крупных промышленных центров Архангельской области

промышленность загрязнение атмосфера энергетический

Архангельск, Северодвинск, Новодвинск и Коряжма - это города, отличающиеся наибольшим уровнем загрязнения атмосферного воздуха, что обусловлено наличием в них крупных промышленных предприятий.

Архангельск - это крупный промышленный центр, аэропорт, речной и морской порт, узел шоссейных и железных дорог. Основными источниками загрязнения атмосферы в нем являются предприятия целлюлозно-бумажной промышленности, теплоэнергетики, автомобильный, речной и железнодорожный транспорт. Самые крупные предприятия расположены в северной части города и в 14 км к юго-востоку от городской черты (Архангельский ЦБК).

Основными источниками загрязнения атмосферы в Северодвинске являются предприятия теплоэнергетики, машиностроения, металлообработки, пищевой промышленности, мебельное производство, автомобильный и железнодорожный транспорт.

Основным источником загрязнения атмосферы в Новодвинске является ОАО «Архангельский целлюлозно-бумажный комбинат», который вносит основной вклад в выбросы стационарных источников. Комбинат расположен на северной окраине города.

Основной источник загрязнения атмосферы в Коряжме - это ОАО «Котласский целлюлозно-бумажный комбинат», вклад которого в выбросы стационарных источников составляет 99%. Комбинат расположен в юго-западной части города.

3.2 Состояние загрязнения атмосферного воздуха в г. Архангельске

В таблице 12 приведено изменение концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе г. Архангельска в период с 2001 по 2006 гг.

Таблица 12. Среднегодовые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе г. Архангельска в 2001-2006 гг.

Примесь

Концентрация, мг/м3

2001 г.

2002 г.

2003 г.

2004 г.

2005 г.

2006 г.

Взвешенные вещества

0,050

0,060

0,060

0,090

0,080

0,090

Диоксид серы

0,006

0,005

0,006

0,004

0,004

0,004

Оксид углерода

0,800

0,900

1,000

0,900

1,200

1,400

Диоксид азота

0,025

0,028

0,026

0,031

0,029

0,032

Оксид азота

0,052

0,023

0,013

0,009

0,047

0,065

Сероводород

0,001

0,001

0,001

0,001

0,001

0,001

Сероуглерод

0,004

0,006

0,005

0,004

0,004

0,005

Формальдегид

0,006

0,004

0,004

0,005

0,007

0,006

Метилмеркаптан (•10-3)

0,071

0,070

0,070

0,066

0,077

0,117

Бенз(а) пирен (•10 -4)

0,025

0,029

0,037

0,036

0,026

0,031

Как видно из данных таблицы, уровень загрязнения воздуха за эти годы существенно не изменился, но постепенно возрастают концентрации формальдегида, пыли и диоксида азота. Уровень загрязнения воздуха высокий и определяется концентрациями бенз(а) пирена и формальдегида, в отдельные периоды - метилмеркаптана.

На рисунке 8 представлены среднегодовые концентрации диоксида азота за 2001-2006 гг., измеренные на трех стационарных постах города Архангельска.

В соответствии с рисунком 8 среднегодовая концентрация диоксида азота на «автомобильном» посту с 2004 г. превышает ПДК, по другим постам превышения ПДК нет. Результаты сравнения среднемесячных концентраций диоксида азота следующие: на «фоновом» посту среднемесячные концентрации за 2001-2006 гг. не превышают ПДК, на «промышленном» - 4 превышения ПДК, на «автомобильном» - 25 превышений ПДК, причем среднемесячные концентрации в марте и мае 2006 г. превышали 2 ПДК.

Рисунок 8 - Изменение среднегодовых концентраций диоксида азота в г. Архангельске

Также, согласно рисунку 9, на «автомобильном» посте наблюдаются повышенные концентрации взвешенных веществ, которые превышают среднегодовые концентрации на других постах почти в 2 раза в период 2004 по 2006 гг.

Превышение концентраций на автомобильном посту также наблюдается по оксиду углерода и формальдегиду, что показано на рисунках 10 и 11. Максимальная среднегодовая концентрация формальдегида наблюдалась на автомобильном посту в 2005 г. и составила 2,7 ПДК, на двух других постах она составила 2 ПДК.

Рисунок 9 - Изменение среднегодовых концентраций взвешенных веществ в г. Архангельске

Рисунок 10 - Изменение среднегодовых концентраций оксида углерода в г. Архангельске

Рисунок 11 - Изменение среднегодовых концентраций формальдегида в г. Архангельске

Изменение среднемесячных концентраций бенз(а) пирена, обобщенных за последние 6 лет, отображено на рисунке 12. Повышенные концентрации в холодное время года обусловлены началом отопительного сезона, и, как следствие, увеличением расхода топлива на ТЭЦ. Согласно рисунку 12, в течение года среднемесячные концентрации бенз(а) пирена на автомобильном посту превышают концентрации на промышленном, кроме апреля, мая и декабря. Максимальные среднемесячные концентрации бенз(а) пирена наблюдаются в декабре.

Согласно рисунку 13, среднегодовые концентрации бенз(а) пирена в Архангельске превышают ПДК в несколько раз. Наблюдается также превышение концентраций, наблюдаемых на автомобильном посту, над концентрациями, полученными на промышленном посте.

Рисунок 12 - Изменения среднемесячных концентраций бенз(а) пирена в Архангельске по данным наблюдений за 2001-2006 гг.

Рисунок 13 - Изменение среднегодовых концентраций бенз(а) пирена в г. Архангельске

3.3 Состояние загрязнения атмосферного воздуха в г. Северодвинске

В таблице 13 приведено изменение концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе г. Архангельска в период с 2001 по 2006 гг.

Таблица 13 Среднегодовые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе г. Северодвинска в 2001-2006 гг.

Примесь

Концентрация, мг/м3

2001 г.

2002 г.

2003 г.

2004 г.

2005 г.

2006 г.

Взвешенные вещества

0,100

0,100

0,100

0,110

0,100

0,100

Диоксид серы

0,002

0,004

0,003

0,005

0,002

0,003

Оксид углерода

1,100

1,000

1,000

0,900

0,900

0,800

Диоксид азота

0,023

0,025

0,022

0,030

0,020

0,028

Формальдегид

0,006

0,005

0,005

0,009

0,011

0,010

Бенз(а) пирен (* 10 -4)

0,024

0,034

0,045

0,032

0,030

0,026

Как видно из данных таблицы, уровень загрязнения воздуха существенно не изменился, но постепенно возрастают концентрации формальдегида. Концентрация взвешенных веществ, диоксида серы, оксида углерода, диоксида азота не превышает ПДК. Уровень загрязнения воздуха высокий и определяется концентрациями бенз(а) пирена и формальдегида.

Среднегодовая концентрация формальдегида в Северодвинске превышает концентрацию формальдегида в Архангельске. За последние четыре года она увеличилась почти в 2 раза и составила, согласно рисунку 14, в 2006 г. на автомобильном посту 3,7 ПДК и 3 ПДК на фоновом.

Рисунок 14 - Изменение среднегодовых концентраций формальдегида в Северодвинске

Концентрация бенз(а) пирена в Северодвинске, согласно данным таблицы 13, за последние 4 года понизилась, но остается по-прежнему высокой и в 2006 г. составляла 2,6 ПДК.

3.4 Состояние загрязнения атмосферного воздуха в г. Новодвинске

В таблице 14 приведено изменение концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе г. Новодвинска в период с 2001 по 2006 гг.

Как видно из данных таблицы 14, уровень загрязнения воздуха не претерпел существенных изменений за последние 6 лет. Среднегодовые концентрации взвешенных веществ, диоксида серы, оксида углерода, диоксида азота на превышают ПДК. Однако среднегодовая концентрация оксида углерода за последние три года увеличилась в 4 раза. Высокими остаются концентрации формальдегида (последние три года - 2,3 ПДК), метилмеркаптана (в 2006 г. -1,6 ПДК), бенз(а) пирена. Уровень загрязнения воздуха высокий и определяется концентрациями бенз(а) пирена и формальдегида, а в отдельные периоды - метилмеркаптана.

Таблица 14 Среднегодовые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе г. Новодвинска в 2001-2006 гг.

Примесь

Концентрация, мг/м3

2001 г.

2002 г.

2003 г.

2004 г.

2005 г.

2006 г.

Взвешенные вещества

0,050

0,060

0,040

0,060

0,060

0,070

Диоксид серы

0,003

0,002

0,002

0,002

0,002

0,003

Оксид углерода

0,400

0,400

0,600

0,300

0,900

1,200

Диоксид азота

0,016

0,023

0,024

0,022

0,016

0,023

Сероводород

0,002

0,002

0,001

0,001

0,001

0,002

Сероуглерод

0,004

0,005

0,005

0,005

0,004

0,004

Формальдегид

0,006

0,006

0,005

0,007

0,007

0,007

Метилмеркаптан (•10-3)

0,219

0,179

0,078

0,086

0,098

0,160

Бенз(а) пирен (•10 -4)

0,016

0,026

0,042

0,034

0,019

0,025

3.5 Состояние загрязнения атмосферного воздуха в г. Коряжме

В таблице 15 приведено изменение концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе г. Коряжмы период с 2001 по 2006 гг.

Уровень загрязнения воздуха повышенный, определяется концентрациями бенз(а) пирена, в отдельные периоды - метилмеркаптана. В 2006 г. среднегодовая концентрация метилмеркаптана составила 1,9 ПДК. С 2003 г. наблюдается уменьшение среднегодовых концентраций бенз(а) пирена. За последние годы увеличивается концентрация диоксида азота

Таблица 15. Среднегодовые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе г. Коряжмы в 2001-2006 гг.

Примесь

Концентрация, мг/м3

2001 г.

2002 г.

2003 г.

2004 г.

2005 г.

2006 г.

Взвешенные вещества

<0,010

<0,010

0,000

0,000

0,000

0,000

Диоксид серы

<0,001

<0,001

<0,001

0,001

0,001

0,001

Диоксид азота

0,002

0,003

0,008

0,020

0,016

0,021

Сероводород

<0,001

0,001

0,001

0,001

0,001

0,001

Метилмеркаптан (•10-3)

0,071

0,050

0,063

0,088

0,084

0,190

Бенз(а) пирен (•10 -4)

-

-

0,023

0,021

0,018

0,017

3.6 Тенденции загрязнения атмосферного воздуха городов Архангельской области

Приоритетными загрязнителями во всех рассмотренных городах являются бенз(а) пирен и формальдегид, концентрация которых в течение последних лет стабильно превышает ПДК. Высокими остаются концентрации метилмеркаптана в Архангельске, Коряжме и Новодвинске. За последние 6 лет в Архангельске и Новодвинске увеличилась концентрация взвешенных веществ и оксида углерода., в Архангельске и Коряжме возросла концентрация оксида углерода.

На рисунке 15 приведен уровень превышения ПДК бенз(а) пиреном в рассмотренных городах за шестилетний период. За последние 4 года наблюдается уменьшение концентрации бенз(а) пирена в Северодвинске, Новодвинске и Коряжме. В Архангельске не наблюдается четкой зависимости изменения уровня загрязнения бенз(а) пиреном.

На рисунке 16 показано изменение уровня загрязнения формальдегидом за период 2001-2006 гг. Наиболее высокое загрязнение наблюдается в Северодвинске. За последние 4 года содержание формальдегида в атмосферном воздухе увеличилось во всех рассмотренных городах.

Рисунок 15. Уровень загрязнения атмосферного воздуха бенз(а) пиреном за период 2001-2006 гг.

Для суммарной оценки загрязнения атмосферы городов применяется индекс загрязнения атмосферы (ИЗА). ИЗА показывает, какому уровню загрязнения атмосферы (в единицах ПДК диоксида серы) соответствуют фактически наблюдаемые концентрации загрязняющих веществ в городской атмосфере, т.е. показывает, во сколько раз суммарный уровень загрязнения атмосферы превышает допустимое значение по рассматриваемой совокупности примесей в целом.

Рисунок 16. Уровень загрязнения атмосферного воздуха формальдегидом за период 2001-2006 гг.

Также для оценки загрязнения атмосферы с учетом значений ПДК рассчитываются следующие характеристики:

- наибольшая повторяемость (НП), %, превышения ПДК любым загрязняющим веществом в городе;

- наибольшая измеренная в городе разовая концентрация любого загрязняющего вещества, деленная на ПДК - стандартный индекс (СИ).

НП определяется как наибольшее из всех значений повторяемости превышения ПДК по данным измерений на всех постах за одной примесью или на всех постах за всеми примесями, соответственно, за месяц или год.

СИ рассчитывается как значение максимальной концентрации примеси, приведенной к ПДК. СИ определяется из данных измерений на всех постах за одной примесью или на всех постах за всеми примесями.

Степень загрязнения атмосферы характеризуется четырьмя стандартными градациями показателей СИ, НП и ИЗА. Оценку загрязнения атмосферы, в соответствии с этими градациями, проводят по рисунку 17.

Рисунок 17 - Оценка степени загрязнения атмосферы

Если ИЗА, СИ и НП попадают в разные градации, то степень загрязнения атмосферы оценивается по ИЗА.

Таблица 16. Изменение статистических характеристик загрязнения атмосферы за 2001-2005 гг.

Город

Характеристики

2001 г.

2002 г.

2003 г.

2004 г.

2005 г.

Архангельск

СИ

НП

ИЗА

13,6

23,7

6,2

17,0

27,2

7,2

18,1

24,0

8,4

28,2

20,5

8,9

16,8

22,8

7,1

Коряжма

СИ

НП

ИЗА

3,4

19,8

-

2,4

3,8

-

3,6

3,5

3,5

3,5

31,9

3,0

3,2

26,6

2,4

Новодвинск

СИ

НП

ИЗА

60,8

32,2

6,3

42,1

35,9

8,1

30,8

19,4

10,8

18,1

21,1

9,3

25,9

17,4

6,8

Северодвинск

СИ

НП

ИЗА

6,4

1,8

6,1

7,4

0,9

8,2

6,5

0,7

11,5

5,8

2,4

9,8

5,2

1,2

10,4

В соответствии с рисунком 17 и данными таблицы 16, уровень загрязнения атмосферы в Архангельске, Новодвинске и Северодвинске является высоким, а в Коряжме - повышенным на протяжении 2002-2005 гг.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Состав атмосферного воздуха. Особенности рекогносцировочного метода получения репрезентативной информации о пространственной и временной изменчивости загрязнения воздуха. Задачи маршрутного и передвижного постов наблюдений загрязнения атмосферы.

    презентация [261,9 K], добавлен 08.10.2013

  • Основные загрязнители атмосферного воздуха и глобальные последствия загрязнения атмосферы. Естественные и антропогенные источники загрязнения. Факторы самоочищения атмосферы и методы очистки воздуха. Классификация типов выбросов и их источников.

    презентация [468,7 K], добавлен 27.11.2011

  • Параметры источников выброса загрязняющих веществ. Степень влияния загрязнения атмосферного воздуха на населенные пункты в зоне влияния производства. Предложения по разработке нормативов ПДВ в атмосферу. Определение ущерба от загрязнения атмосферы.

    дипломная работа [109,1 K], добавлен 05.11.2011

  • Загрязнение, охрана и методы определения загрязнений воздуха. Характеристика предприятия и источников загрязнения атмосферного воздуха. Методика определения выбросов вредных веществ в атмосферу. Расчет платежей за загрязнение атмосферного воздуха.

    курсовая работа [422,1 K], добавлен 02.07.2015

  • Загрязнение атмосферы в результате антропогенной деятельности, изменение химического состава атмосферного воздуха. Природное загрязнение атмосферы. Классификация загрязнения атмосферы. Вторичные и первичные промышленные выбросы, источники загрязнения.

    реферат [24,1 K], добавлен 05.12.2010

  • Источники выбросов в атмосферу. Нормирование качества атмосферного воздуха. Определение предотвращенного экологического ущерба. Расчет загрязнения атмосферы от организованного высокого источника выбросов (плавильный агрегат литейного производства).

    курсовая работа [633,1 K], добавлен 17.03.2011

  • Охрана атмосферного воздуха - ключевая проблема оздоровления окружающей природной среды. Загрязнение атмосферного воздуха, источники загрязнения. Глобальные экологические последствия загрязнения атмосферы. Нарушение озонового слоя. Кислотные дожди.

    реферат [33,4 K], добавлен 13.04.2008

  • Использование природных ресурсов. Характеристика города Саратова. Показатели загрязнения атмосферного воздуха. Контроль наблюдений за состоянием атмосферы. Источники загрязнения воздуха. Поверхностные и подземные воды. Мониторинг земельных ресурсов.

    реферат [3,6 M], добавлен 26.02.2011

  • Метеорологические условия, влияющие на формирование загрязнения атмосферного воздуха в городской среде. Оценка и сравнительный анализ состояния воздушной среды городов Вологда и Череповец. Организация контроля и мониторинга уровней загрязнения.

    дипломная работа [1,6 M], добавлен 16.09.2017

  • Проведение наблюдений за загрязнением атмосферного воздуха на маршрутных и передвижных постах. Оценка негативных последствий загрязнения окружающей среды выбросами автотранспорта. Проведение наблюдений за химическим составом атмосферных осадков.

    курсовая работа [159,7 K], добавлен 18.02.2015

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.