Оценка загрязнения атмосферного воздуха монооксидом углерода в г. Тамбов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оценка загрязнения атмосферного воздуха монооксидом углерода в г. Тамбов

О.В. Николаева

Аннотация

Исследована концентрация оксида углерода (II) в атмосферном воздухе на перекрестках автомагистралей г. Тамбов. Измерения проводились с помощью газоанализатора «Палладий 3М-01». Отбор проб производился на участках улиц, примыкающих к автодорогам, перекресткам и в жилой застройке г. Тамбов. Установлено, что в 92 % проб воздуха максимально разовая концентрация СО не превышает предельно допустимую концентрацию (ПДК). Превышение ПДКСо зафиксировано на наиболее оживленных участках улиц Советской, Магистральной и Московской.

Ключевые слова: атмосферный воздух; оксид углерода (II); газоанализатор; максимально разовая концентрация

Assessment of air pollution with carbon monoxide in Tambov

Nikolaeva О.V., Master's Degree Student in “Chemistry” Programme. Derzhavin Tambov State University; Hygiene and Epidemiology Centre in Tambov region, Tambov, Russian Fe-deration.

Abstract

We studied the concentration of carbon monoxide (II) in the atmospheric air at intersections of highways in Tambov. Measurements are made using the Palladium 3M-01 gas analyzer. Sampling is carried out on sections of streets adjacent to roads, intersections and residential buildings in Tambov. We found that in 92 % of air samples, the maximum single concentration of CO does not exceed the threshold limit value (TLV). Excess of the TLVcO recorded on the busiest parts of the Sovetskaya, Magistralnaya and Moskovskaya streets.

Keywords: atmospheric air; carbon monoxide (II); gas analyzer; maximum single concentration

Введение

загрязнение атмосферный воздух углерод

Состояние атмосферного воздуха характеризует санитарно-эпидемиологическое благополучие населения. Степень его загрязнения относится к числу приоритетных факторов, влияющих на здоровье человека. Основным источником загрязнения атмосферного воздуха на территории г. Тамбов на протяжении ряда лет является автотранспорт с двигателями дизельного типа. Выхлопной газ от дизельного двигателя содержит больше токсичных веществ, чем от карбюраторного двигателя. Более 200 полютантов содержит отработанный газ двигателей внутреннего сгорания, основой которого является оксид углерода (II) (угарный газ) Руководство по контролю загрязнения атмосферы. РД 52.04.186-89 / Госкомитет по гидрометеорологии. Минздрав СССР. М., 1991. 693 с..

Это продукт неполного сгорания топлива, СО - бесцветный газ без запаха и раздражающих свойств. Оксид углерода токсичен. Из оксигемоглобина (НЬ02) оксид углерода образует карбоксигемоглобин СОНЬ, вследствие чего нарушается обмен кислорода в организме [1, с. 239]. Степень тяжести отравления оксидом углерода, в основном, зависит от концентрации его во вдыхаемом воздухе, продолжительности воздействия и интенсивности легочной вентиляции. Высокая концентрация оксида углерода даже при кратковременном воздействии может вызвать смерть; небольшие дозы вызывают головокружение, головную боль, чувство усталости и замедленную реакцию. Полноценное дыхание удовлетворяет потребность клеток и тканей организма человека в кислороде и обеспечивает выведение из них углекислого газа, образующегося при окислительных процессах.

Мониторинг - государственная система многолетних наблюдений за состоянием здоровья населения и среды обитания, их анализа, оценки и прогноза, а также определение причинно-следственных связей между состоянием здоровья населения и воздействием факторов среды обитания. Важно отбирать пробы в соответствии с точками, сроками и показателями, которые ежегодно утверждаются приказом руководителя Управления Роспотребнадзора. Для оценки уровней загрязнения атмосферного воздуха ежеквартально отслеживают выбросы загрязнений автотранспорта в четырех районах на улицах с интенсивным движением: 1) Московская, Чичканова, Б. Васильева, Советская; 2) Гастелло, Елецкая, Оружейная, К. Московского; 3) Советская, Энгельса, Набережная, Тельмана; 4) Магистральная, Ореховая О состоянии атмосферного воздуха в г. Тамбове и Тамбовском районе. URL: http://68.rospotrebnadzor.ru/content/545/21684/ (дата обращения: 16.01.2020)..

Цель данной работы заключалась в оценке загрязнения атмосферного воздуха в зоне влияния автотранспорта монооксидом углерода.

Методика эксперимента

Сотрудники Лаборатории ФБУЗ, которая занимается санитарно-гигиеническими методами исследования «Центра гигиены и эпидемиологии в Тамбовской области» проводят отбор проб воздуха с помощью газоанализатора «Палладий 3М-01». Его преимуществом является точность и избирательность Газоанализаторы Палладий-3М. Руководство по эксплуатации / Утвержден ИБЯЛ.413411.048 РЭ-ЛУ. URL: analitpribor-smolensk.ru (дата обращения: 10.01.2020)..

В нем использован метод анализа газов, основанный на электролизе при постоянном потенциале Е. На рис. 1 приведена блок-схема газоанализатора.

В режиме измерений проба поступает в газовый канал газоанализатора под действием встроенного побудителя расхода (ПР), обеспечивающего необходимый объем пробы. На входе ПР установлен угольный фильтр (Ф), состоящий из активированных углей марок СКТ-6 и АГ-3 в отношении 1:1, для очистки пробы от газов, способных конденсироваться с образованием кислот и паров органических веществ, которые могут искажать показания электрохимической ячейки (ЭХЯ).

Рис. 1. Функциональная схема газоанализатора: Ф - фильтр; ПР - побудитель расхода; СР - стабилизатор расхода; ИР - индикатор расхода; ЭХЯ - электрохимическая ячейка; ПП - первичный преобразователь; БП - блок питания; БИК - блок индикации и клавиатуры; ЦПУ - центральное процессорное устройство; Р - реле; ИП - измерительный преобразователь4

На выходе ПР установлен стабилизатор расхода (СР) с максимальным давлением на входе 20 кПа, предназначенный для стабилизации и ограничения расхода через ЭХЯ до (0,3 ± 0,1) л/мин. Избыточная часть газообразной пробы сбрасывается в атмосферу, минуя ЭХЯ.

Контроль расхода через ЭХЯ производится с помощью индикатора расхода (ИР), стоящего на ее газовом входе. Оксид углерода (II) диффундирует через пористую мембрану рабочего электрода, попадает на металлический катализатор рабочего электрода, где происходит его окисление. Ток электрохимической реакции окисления пропорционален содержанию оксида углерода (II) в воздухе. Поскольку электрический ток окисления мал, для его фиксации применяют первичный преобразователь ПП, который служит для усиления первичного сигнала, и поступает на устройство управления и индикации (УУИ), где он кодируется в цифровой сигнал, сравнивается с заданными в программе пороговыми Газоанализаторы Палладий-ЗМ. Руководство по эксплуатации / Утвержден ИБЯЛ.413411.048 РЭ-ЛУ. URL: analitpribor-smolensk.ru (дата обращения: 10.01.2020). значениями срабатывания сигнализации. Измеренное значение содержания оксида углерода (II) показывается на индикаторе.

Предельные значения срабатывания предупредительной и аварийной сигнализации задаются оператором с УУИ. При превышении концентрации оксида углерода (II) установленного порогового значения срабатывает сигнализация, УУИ включает звуковую и световую сигнализации, а также включает реле (Р) для автоматического включения или выключения исполнительных устройств. УУИ выдает сигнал на измерительный преобразователь (ИП), который формирует выходной токовый сигнал.

Диапазон возможных измерений массовой концентрации оксида углерода - от 0 до 50 мг на м3. Диапазон показаний по индикатору Газоанализаторы Палладий-3М. Руководство по эксплуатации / Утвержден ИБЯЛ.413411.048 РЭ-ЛУ. URL: analitpribor-smolensk.ru (дата обращения: 10.01.2020). - от 0 до 99,9 мг/м3. Пределы допускаемой абсолютной погрешности газоанализаторов АД, мг/м3: ±0,75 на участке диапазона измерений от 0 до 3 мг/м3; ±(0,75 + 0,085 (Авх - 3)) на участке диапазона измерений от 3 до 50 мг/м3, где Авх - содержание оксида углерода на входе газоанализаторов, мг/м3.

Условия эксплуатации газоанализаторов:

температура воздуха - от 0 до 45 °С;

атмосферное давление - от 84 до 106,7 кПа (от 630 до 800 мм рт. ст.);

относительная влажность воздуха - не более 95 % при температуре 30 °С и более низких температурах, без конденсации влаги Там же..

Экспериментальные результаты и их обсуждение

Проведен анализ проб атмосферного воздуха, взятых в 2018 г. на участках улиц, примыкающих к автодорогам, перекресткам и в жилой застройке г. Тамбов (табл. 1). В I квартале 2018 г. на перекрестках улиц Советская - Энгельса, Набережная - Тельмана; Гастелло - Елецкая, Оружейная - К. Московского; Магистральная - Ореховая концентрация монооксида углерода соответствовала норме ГН 2.1.6.3492-17 Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в ат-мосферном воздухе городских и сельских поселений. ГН 2.1.6.3492-17 / Зареги-стрирован в Минюсте РФ 09.01.2018 г., рег. № 49557..

В январе-марте 2018 г. концентрация СО на перекрестке улиц Московская - Советская, Б. Васильева - Чичканова в трех точках отбора удовлетворяет требованиям, вблизи магазина «Охотник» (перекресток улиц Чичканова и Советской) немного превышает ПДК.

В апреле-июне 2018 г. концентрация оксида углерода II на четырех перекрестках областного центра была в пределах нормы ГН 2.1.6.349217 (табл. 1).

В июле-сентябре 2018 г. на перекрестках улиц Советская - Энгельса, Набережная - Тельмана; Гастелло - Елецкая, Оружейная - К. Московского; Московская - Советская, Б. Васильева - Чичканова содержание СО не выходило из пределов нормы ГН 2.1.6.3492-17 в отличие от такового на перекрестке улиц Магистральной и Ореховой, где оно превышало ПДК приблизительно в 1,2 раза (табл. 1).

Таблица 1. Содержание СО в пробах атмосферного воздуха по данным мониторинга за 2018 г. ПДКСО максимально разовой концентрации 5,0 мг/м3

В IV квартале 2018 г. на перекрестках улиц Советская - Энгельса, Набережная - Тельмана; Московская - Советская, Б. Васильева - Чичканова концентрация монооксида углерода соответствовала норме ГН 2.1.6.3492-17, чего нельзя сказать о таковой на пересечении улиц Гастелло - Елецкая, Оружейная - К. Московского; Магистральная - Ореховая. По адресу ул. Гастелло, 11 и рядом с магазином «Карусель» содержание СО превышено более чем в 1,1 раза.

Из табл. 1 следует, что в 2018 г. в 8 % проб атмосферного воздуха максимальная разовая концентрация монооксида углерода превышает ПДК в 1,1-1,2 раза. Это может быть связано с колебаниями содержания полютанта в разное время суток и различные периоды года, изменениями интенсивности движения автомобильного транспорта.

Выводы

Проведен мониторинг содержания СО в атмосферном воздухе г. Тамбов, обусловленный выбросами загрязнений автотранспорта на улицах с интенсивным движением: 1) Московская, Чичканова, Б. Васильева, Советская; 2) Гастелло, Елецкая, Оружейная, К. Московского; 3) Советская, Энгельса, Набережная, Тельмана; 4) Магистральная, Ореховая.

Установлено, что в 92 % проб воздуха максимально разовая концентрация СО не превышает ПДК.

Показано, что превышение ПДКСО зафиксировано на перекрестке улиц Гастелло - Елецкая, Оружейная - К. Московского; Московская - Советская, Б. Васильева - Чичканова в районе магазина «Охотник». Максимальное превышение ПДКСО отмечено на перекрестке улиц Магистральная - Ореховая.

Размещено на Allbest.ru