Анализ и сравнительная характеристика динамикивыбросов вредных веществ в Амурской области

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………..………3  

1 ПОНЯТИЯ О МОНИТОРИНГЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ………………..5

1.1 Задачи и цели мониторинга окружающей природной среды……………....7 
1.2 Классификация видов мониторинга…………………………………........…8 
1.3 Организация мониторинга окружающей среды…………………………...10 
1.4 Система единого экологического мониторинга…………………………...14

2 ПРИЧИНЫ ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В АМУРСКОЙ ОБЛАСТИ………………………………………………………………………...…16

2.1 Анализ и сравнительная характеристика динамики выбросов вредных веществ в Амурской области…………………………………………………...…19

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………….22 
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ……………………...….…23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Наиболее острой проблемой является загрязнение окружающей среды, которая требует незамедлительного решения.

Экологическое состояние территорий Амурской области на фоне большинства других регионов Российской Федерации в целом удовлетворительное, но имеются отдельные участки с повышенной остротой экологической ситуации. Существенно то, что большинство экосистем территории области относится к категории повышенно уязвимых, для которых даже относительно небольшая антропогенная нагрузка может привести к необратимым изменениям их естественных качеств. Но значительная часть природных ресурсов области пока не вовлечена в промышленное освоение и может рассматриваться как резервный потенциал для будущих поколений жителей области и всей России.

За последнее десятилетие в России отмечен рост различных видов заболеваний. Считается, что основная причина тому – ухудшение социально-экономических и санитарно-гигиенических условий жизни населения. Однако не меньшая значимость придается состоянию окружающей человека среды как системы жизнеобеспечения. По сравнению с 1992 годом в Амурской области увеличилось общее количество впервые выявленных бронхолегочных, желудочно-кишечных и других заболеваний, включая туберкулез.

Поэтому актуальными на сегодняшний день остаются проблемы загрязнения атмосферного воздуха

Целью работы является; Анализ и сравнение динамики выбросов вредных веществ от стационарных источников в Амурской области за период 2009 – 2013 года.

Задачами исследования являются:

1 Изучить понятия о мониторинге окружающей среды. Цели и задачи.

2 Рассмотреть причины загрязнения окружающей среды в Амурской области.

3 Проанализировать и сделать сравнительную характеристику динамики выбросов вредных веществ от стационарных источников в Амурской области.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ПОНЯТИЕ О МОНИТОРИНГЕ  ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ  

Мониторинг - в точном смысле слова означает наблюдение (слежение) за состоянием среды с целью обнаружения изменения этого состояния, их динамики, быстроты и направления. Получаемые в результате длительных наблюдений и многочисленных анализов сводные данные позволяют прогнозировать экологическую обстановку на ряд лет вперед и принимать меры для устранения неблагоприятных воздействий и явлений. Этой работой профессионально занимаются специальные организации - биосферные заповедники, санэпидемстанции, экологические стационары и другие.

Понятие мониторинга окружающей среды впервые было введено профессором Р. Манном на Стокгольмской конференции ООН по окружающей среде в 1972 г. и в настоящее время получило международное распространение и признание. Мониторингом окружающей среды было предложено называть систему повторных наблюдений одного и более элементов окружающей природной среды в пространстве и во времени с определенными целями в соответствии с заранее подготовленной программой. Однако вскоре стало ясно, что такое определение сужает рамки содержания мониторинга и не позволяет во всей полноте раскрыть его цели и задачи. В России одним из первых теорию мониторинга окружающей среды стал разрабатывать Ю.А. Израэль. Уточняя определение мониторинга окружающей среды, он сделал акцент не только на наблюдении, но и на прогнозе, введя в определение термина «мониторинг окружающей среды» антропогенный фактор как основную причину этих изменений

Одним из важнейших объектов окружающей среды является атмосферный воздух. Устойчивость биосферы зависит от его чистоты. Загрязнение воздуха отрицательно влияет на растения, животных, людей, строения, оборудование и различные материалы.

  Воздух, которым мы дышим, представляет собой физическую смесь газов, составляющих атмосферу. В составе воздуха имеются постоянные составные части атмосферы, а также переменные количества различных примесей природного и антропогенного происхождения.

  В естественных условиях в воздухе всегда присутствует водяной пар, содержание которого сильно колеблется. Среди постоянных составных частей воздуха основное значение имеет кислород, необходимый для дыхания всех живых существ, за исключением немногих видов анаэробных микроорганизмов. Преобладающей составной частью воздуха является азот, с которым связано происхождение жизни на Земле, так как он входит в состав белков и других органических азотистых соединений. Азот принадлежит к инертным газам, он играет роль разбавителя кислорода, так как жизнь в чистом кислороде невозможна. Другие инертные газы (аргон, неон, гелий, криптон, ксенон) по характеру действия на человека аналогичны азоту.

  Углекислый газ является источником углерода органических веществ. Он поступает в атмосферу при процессах дыхания, брожения, гниения и окисления органических веществ, при их распаде, при сгорании горючих ископаемых. Из других постоянных газов представляет интерес озон. Он является промежуточным продуктом фотохимических реакций, поэтому обнаружение его в воздухе современных городов рассматривается как показатель загрязнения атмосферы. В тоже время озон в верхних сдоях атмосферы образует экран, защищающий Землю от губительного ультрафиолетового излучения.

  Атмосферные загрязнения и природные примеси воздуха подвергаются сложным процессам взаимодействия, вымывания и т.д. Воздух является окислительной средой, в которой происходят химические и фотохимические превращения загрязняющих его веществ. Основная причина таких превращений в атмосфере городов - загрязнение воздуха органическими веществами (главным образом углеводородами нефти) и оксидами азота, образующимися в процессах высокотемпературного горения.

  Степень загрязнения сильно меняется во времени и пространстве. Эти изменения связаны как с особенностями источников поступления в воздух загрязняющих веществ, так и с влиянием метеорологических и топографических факторов: скорости ветра, температурных инверсий, давления, влажности воздуха, рельефа местности, расстояния от источника загрязнения.

 

1.1 Задачи и цели мониторинга окружающей природной среды

 

Задачи   и   цели   мониторинга  окружающей    природной   среды:

-наблюдение за состоянием окружающей среды;

-выявление факторов и источников антропогенного воздействия на окружающую среду;

-определение степени антропогенного воздействия на окружающую среду;

-оценка и прогнозирование состояния окружающей среды.

  Наблюдение за состоянием окружающей среды по сути представляет собой сбор информации о фактическом состоянии объектов окружающей среды; об источниках загрязнения; об основных изменениях в состоянии окружающей среды под воздействием загрязнителей. В соответствии с целями и задачами мониторинга сбор информации о состоянии окружающей среды относится к системе так называемого «диагностического» мониторинга, который служит основой для оценки наблюдаемых изменений, составления прогнозов возможных изменений окружающей среды, предотвращения отрицательных последствий антропогенного воздействия на окружающую среду и разработки стратегии оптимальных взаимоотношений общества и окружающей среды.

Таким образом, весь процесс технологии мониторинга можно представить в виде алгоритма:

Измерение – анализ – описание – моделирование – шоптимизация.

Подобный алгоритм действий характерен для любого вида мониторинга окружающей среды.

 

1.2 Классификация видов мониторинга

 

В последние годы наряду с предложенными классификациями можно остановиться на одной из них (Хуторский и др., 1999), в которой классификация мониторинга окружающей среды проводится по следующим признакам:

1) Классификация по наблюдениям за реакцией составляющей

биосферы:

- биологический (биотический);

- геофизический (абиотический);

2) Классификация по факторам и объектам воздействия мониторинга различных сред:

- атмосферы – приземного слоя и верхней атмосферы, атмосферных осадков;

- гидросферы – поверхностных вод (воды рек, озер и водохранилищ), вод океанов и морей, подземных вод

- литосферы, в том числе почвы.

3) Классификация по масштабам воздействия:

- глобальный;

- национальный;

- региональный;

- локальный;

- детальный.

4) Классификация по методам наблюдения:

- спутниковый (дистанционный).

5) Классификация систем и подсистем (мониторинг по Ю. А. Израэлю):

- медико- биологический;

- биологический;

- климатический;

- и варианты: биоэкологический, геоэкологический, биосферный.

По объектам наблюдения различают атмосферный, воздушный, водный, почвенный, климатический мониторинг, мониторинг растительности, животного мира, здоровья населения и т. д. Существует классификация мониторинга по факторам, источникам и масштабам воздействия.

  Мониторинг факторов воздействия – мониторинг различных химических загрязнителей (ингредиентный мониторинг) и разнообразных природных и физических факторов воздействия (электромагнитное из -лучение, солнечная радиация, шумовые вибрации). Мониторинг источников загрязнений – мониторинг точечных стационарных источников (заводские трубы), точечных подвижных (транспорт), пространственных (города, поля с внесенными химическими веществами) источников.

 По масштабам воздействия мониторинг бывает пространственным и

временным. По характеру обобщения информации различают следующие системы мониторинга:

- глобальный – слежение за общемировыми процессами и явлениями в биосфере Земли, включая все ее экологические компоненты, и предупреждение о возникающих экстремальных ситуациях;

- базовый (фоновый) – слежение за общебиосферными, в основном природными, явлениями без наложения на них региональных антропогенных влияний;

- национальный – мониторинг в масштабе страны;

- региональный – слежение за процессами и явлениями в пределах какого - то региона, где эти процессы и явления могут отличаться и по природному характеру, и по антропогенным воздействиям от базового фона, характерного для всей биосферы;

- локальный – мониторинг воздействия конкретного антропогенного источника;

- импактный – мониторинг региональных и локальных антропогенных воздействий в особо опасных зонах.

  Классификация систем мониторинга может основываться и на

методах наблюдения (мониторинг по физико-химическим и биологическим показателям, дистанционный мониторинг).

  Химический мониторинг – это система наблюдений за химическим составом (природного и антропогенного происхождения) атмосферы, осадков, поверхностных и подземных вод, вод океанов и морей, почв, донных отложений, растительности, животных и контроль за динамикой распространения химических загрязняющих веществ. Глобальной задачей химического мониторинга является определение фактического уровня загрязнения окружающей среды приоритетными высокотоксичными ингредиентами.

 

1.3 Организация мониторинга окружающей среды

В государственной системе управления природоохранной деятельностью в Российской Федерации важную роль играет формирование единой государственной системы экологического мониторинга (ЕГСЭМ).

  ЕГСЭМ включает в себя следующие основные компоненты:

-мониторинг источников антропогенного воздействия на окружающую среду;

-мониторинг загрязнения абиотического компонента окружающей природной среды;

-мониторинг биотической компоненты окружающей природной среды;

-социально-гигиенический мониторинг;

-обеспечение создания и функционирования экологических информационных систем.

  При этом распределение функций между центральными органами федеральной исполнительной власти осуществляется следующим образом.

Госкомэкологии (бывш. Минприроды России): координация деятельности министерств и ведомств, предприятий и организаций в области мониторинга окружающей природной среды; организация мониторинга источников антропогенного воздействия на окружающую среду и зон их прямого воздействия; организация мониторинга животного и растительного мира, мониторинг наземной фауны и флоры (кроме лесов); обеспечение создания и функционирования экологических информационных систем; ведение с заинтересованными министерствами и ведомствами банков данных об окружающей природной среде, природных ресурсах и их использовании.

  Росгидромет: организация мониторинга состояния атмосферы, поверхностных вод суши, морской среды, почв, околоземного космического пространства, в том числе комплексного фонового и космического мониторинга состояния окружающей природной среды; координация развития и функционирования ведомственных подсистем фонового мониторинга загрязнения окружающей природной среды; ведение государственного фонда данных о загрязнении окружающей природной среды.

  Роскомзем: мониторинг земель.

  Министерство природных ресурсов (включая бывш. Роскомнедра и Роскомвоз): мониторинг недр (геологической среды), включая мониторинг подземных вод и опасных экзогенных и эндогенных геологических процессов; мониторинг водной среды водохозяйственных систем и сооружений в местах водосбора и сброса сточных вод.

  Роскомрыболовство: мониторинг рыб, других животных и растений.

  Рослесхоз: мониторинг лесов.

  Роскартография: осуществление топографо-геодезического и картографического обеспечения ЕГСЭМ, включая создание цифровых, электронных карт и геоинформационных систем.

  Госгортехнадзор России: координация развития и функционирования подсистем мониторинга геологической среды, связанных с использованием ресурсов недр на предприятиях добывающих отраслей промышленности; мониторинг обеспечения промышленной безопасности (за исключением объектов Минобороны России и Минатома России).

  Госкомэпиднадзор России: мониторинг воздействия факторов среды обитания на состоянием здоровья населения.

  Минобороны России: мониторинг окружающей природной среды и источников воздействия на нее на военных объектах; обеспечение ЕГСЭМ средствами и системами военной техники двойного применения.

  Госкомсевер России: участие в развитии и функционировании ЕГСЭМ в районах Арктики и Крайнего Севера.

  Технологии единого экологического мониторинга (ЕЭМ) охватывают разработку и использование средств, систем и методов наблюдений, оценки и выработки рекомендаций и управляющего воздействия в природно-техногенной сфере, прогнозы ее эволюции, энергоэкологические и технологические характеристики производственной сферы, медико-биологические и санитарно-гигиенические условия существования человека и биоты. Комплексность экологических проблем, их многоаспектность, теснейшая связь с ключевыми отраслями экономики, обороны и обеспечением защиты здоровья и благополучия населения требует единого системного подхода к решению проблемы.

  Структуру единого экологического мониторинга можно представить сферами получения, обработки и отображения информации, сферами оценки ситуации и принятия решений.

  Структурными звеньями любой системы ЕЭМ являются:

1) Измерительная система;

Информационная система, включающая в себя базы и банки данных правовой, медико-биологической, санитарно-гигиенической, технико-экономической направленности;

системы моделирования и оптимизации промышленных объектов;

системы восстановления и прогноза полей экологический и метеорологических факторов;

2) Cистема принятия решений.

Построение измерительного комплекса систем ЕЭМ основывается на использовании точечного и интегрального методов измерений с помощью стационарных (стационарные посты наблюдения) и мобильных (автомобили-лаборатории и аэрокосмические средства) систем. Следует отметить, что аэрокосмические средства привлекаются лишь при необходимости получения крупномасштабных интегральных показателей о состоянии окружающей среды.

  Получение информации обеспечивается тремя группами приборов, измеряющими: метеорологические характеристики (скорость и направление ветра, температуру, давление, влажность атмосферного воздуха и пр.), фоновые концентрации вредных веществ и концентрации загрязняющих веществ вблизи источников загрязнения окружающей среды.

  Использование в измерительном комплексе современных контроллеров, решающих вопросы сбора информации с датчиков, первичной обработки и передачи информации потребителю с помощью модемной телефонной и радио связи или по компьютерным сетям, значительно повышает оперативность системы.

  Региональная подсистема ЕЭМ предполагает работу с большими массивами разнообразной информации, включающими данные: по структуре энергопроизводства и энергопотребления региона, гидрометеорологических измерений, о концентрациях вредных веществ в окружающей среде; по итогам картографирования и аэрокосмического зондирования, о результатах медико-биологических и социальных исследований и др.

  Одной из основных задач в этом направлении является создание единого информационного пространства, которое может быть сформировано на основе использования современных геоинформационных технологий. Интеграционный характер геоинформационных систем (ГИС) позволяет создать на их основе мощный инструмент для сбора, хранения, систематизации, анализа и представления информации.

  ГИС имеют такие характеристики, которые с полным правом позволяют считать эту технологию основной для целей обработки и управления мониторинговой информацией. Средства ГИС намного превосходят возможности обычных картографических систем, хотя, естественно, включают и все основные функции получения высококачественных карт и планов. В самой концепции ГИС заложены всесторонние возможности сбора, интеграции и анализа любых распределенных в пространстве или привязанных к конкретному месту данных. При необходимости визуализировать имеющуюся информацию в виде карты с графиками или диаграммами, создать, дополнить или видоизменить базу данных пространственных объектов, интегрировать ее с другими базами — единственно верным решением будет обращение к ГИС.

Только с появлением ГИС в полной мере реализуется возможность целостного, обобщенного взгляда на комплексные проблемы окружающей среды и экологии.

 ГИС становится основным элементом систем мониторинга.

 

1.4 Система единого экологического мониторинга

Система единого экологического мониторинга предусматривает не только контроль состояния окружающей среды и здоровья населения, но и возможность активного воздействия на ситуацию. Используя верхний иерархический уровень ЕЭМ (сфера принятия решения), а также подсистему экологической экспертизы и оценки воздействия на окружающую среду, появляется возможность управления источниками загрязнения на основании результатов математического моделирования промышленных объектов или регионов. (Под математическим моделированием промышленных объектов понимается моделирование технологического процесса, включая модель воздействия на окружающую среду.)

  Система единого экологического мониторинга предусматривает разработку двухуровневых математических моделей промышленных предприятий с различной глубиной проработки.

  Первый уровень обеспечивает детальное моделирование технологических процессов с учетом влияния отдельных параметров на окружающую среду.

  Второй уровень математического моделирования обеспечивает эквивалентное моделирование на основе общих показателей работы промышленных объектов и степени их воздействия на окружающую среду. Эквивалентные модели необходимо иметь прежде всего на уровне администрации региона с целью оперативного прогнозирования экологической обстановки, а также определения размера затрат на уменьшение количества вредных выбросов в окружающей среде.

  Моделирование текущей ситуации позволяет с достаточной точностью выявить очаги загрязнения и выработать адекватное управляющее воздействие на технологическом и экономическом уровнях.

  При практической реализации концепции единого экологического мониторинга не следует забывать: о показателях точности оценки ситуации; об информативности сетей (систем) измерений; о необходимости разделения (фильтрации) на отдельные составляющие (фоновые и от различных источников) загрязнения с количественной оценкой; о возможности учета объективных и субъективных показателей. Данные задачи решает система восстановления и прогноза полей экологических и метеорологических факторов.

Таким образом, единая государственная система экологического мониторинга, несмотря на известные трудности, обеспечивает формирование массива данных для составления экологических карт, разработки ГИС, моделирования и прогноза экологических ситуаций в различных регионах России.

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ПРИЧИНЫ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В АМУРСКОЙ ОБЛАСТИ

Наблюдения за качеством атмосферного воздуха проводятся на стационарных постах (ПНЗ) в г. Благовещенск, г. Тында и г. Зея. Отбор проб воздуха проводится по неполной программе в сроки 07, 13, 19 часов по местному времени. На данных постах выполняются анализы на следующие показатели: пыль (взвешенные вещества), диоксид серы, диоксид азота, формальдегид, фенол, аммиак, сероводород, оксид углерода, сажа. Отобранные пробы на тяжелые металлы и БП (в г. г. Благовещенск, Тында) анализируются в лаборатории ГУ “НПО “Тайфун” г. Обнинск. Дополнительно проводились эпизодические наблюдения.

Имеющие данные таблица [1] о выбросах в атмосферу загрязняющих веществ от стационарных источников позволяют нам проанализировать динамику выбросов в Амурской области за 2009 – 2013 год.

	2009	2010	2011	2012	2013
Выбросы в атмосферу загрязняющих веществ от стационарных источников по Амурской области - всего, тыс. тонн	115,6	118,6	134,9	129,1	127,3
в том числе:
твердые вещества	37,1	37,1	41,7	42,6	44,3
газообразные и жидкие вещества	78,5	81,5	92,3	86,5	83
из них:
диоксид серы	20,2	19,6	20,7	22,8	22
оксиды азота	9,0	9,7	10,5	11,4	13,1
оксид углерода	46,4	47,6	52,7	49,2	44,7
углеводороды (без летучих органических соединений)	0,3	0,3	0,2	0,3	0,5
прочие газообразные и жидкие	1,9	1,8	2.1	2,4	1,3

Таблица 1 – Выброс в атмосферу загрязняющих веществ от стационарных источников в Амурской области за 2009 – 2013 года.

 

Экологическая обстановка в Амурской области считается напряженной. Загрязнителями обжитой территории являются ТЭЦ и котельни, не использующие пылегазоулавливающие устройства, транспорт, промышленность, предприятия лесной и деревообрабатывающей отрасли, жилищно-коммунальное хозяйство, стоки, свалки и пр. Все они поставляют в окружающую среду разнородные загрязняющие вещества, включая опасные для человека тяжелые металлы.

Крупным загрязнителем атмосферы является Благовещенск, который в 2001 г. находился в числе городов России с наибольшим загрязнением воздуха взвешенными частицами, бензапиреном, формальдегидом и ацетальдегидом. За Благовещенском следуют, по мере уменьшения выбросов, города Тында,

Райчихинск, Свободный, Зея, Белогорск и Шимановск, среди районов – Тындинский, Сковородинский, Тамбовский, Бурейский, Ивановский, Магдагачинский. На территории области скопилось 8-14 млн. т твердых отходов, в водные объекты, включая реки Амур и Зею, было сброшено от 107,6 до 110 млн. м3 сточных вод, из них 90% – не очищенные, содержащие взвешенные и органические вещества, фенолы, фосфаты, тяжелые металлы, нефтепродукты и т.д. 

Значительный ущерб природе и проживающему населению причиняет открытая добыча бурого угля, рудного и россыпного золота, строительных пород. Во-первых, горное производство, увеличивая площади подготовительных полигонов и глубину эксплуатационных карьеров, полностью разрушает природные ландшафты, а при вскрыше месторождения уничтожает почвеннорастительный покров. В результате сокращаются пахотные, сенокосные и охотничьи угодья, создаются условия для эрозии, плоскостных смывов, оползней. Во-вторых, при разработке месторождения формируется техногенный ландшафт из производственных минеральных отходов. Окисляясь, эти отходы выделяют в воздушную среду сероводород, а ряд минералов (например, арсенопирит) частично переходит в раствор и вместе с радиоактивными концентратами, тяжелыми металлами и пылью губительно воздействуют на живые организмы.

Экологическая опасность космодром «ВОСТОЧНЫЙ»

Создание космодрома на Дальнем Востоке ведется по указу Президента РФ от 06.11.2007 г. Так как экологическая экспертиза основывается на принципах гласности и учета общественного мнения, то такие крупные экологически опасные проекты должны проходить многоуровневую проверку, с организацией общественных приемных в административных центрах территории подпадающей под воздействие планируемого объекта на окружающую среду и проведением общественных слушаний. Хотя проект получил положительное заключение государственной экологической экспертизы (приказ Росприроднадзора от 28.04.2011 № 2538), материалы оценки воздействия на окружающую среду (ОВОС) деятельности космодрома «Восточный» не проходили общественного обсуждения в регионе, и все решения принимались в Москве.