Екологічний моніторинг атмосферного повітря в Cумській області

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Національний авіаційний університет

Інститут екологічної  безпеки

Кафедра екології

 

 

 

 

 

 

Курсова робота

з дисципліни

«Моніторинг і методи вимірювання параметрів навколишнього  середовища »

на тему:

«Екологічний моніторинг атмосферного повітря в Cумській області»

 

 

 

 

 

 

Виконала:

Студентка 301 групи ІЕБ Батрак Д.В.

Перевірила:

Доцент кафедри екології Дудар Т.В.

 

 

 

Київ 2011

НАЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Кафедра екології

 

ЗАВДАННЯ

Для виконання  курсової роботи з дисципліни

«Моніторинг і методи вимірювання параметрів навколишнього середовища»

 

студентки Батрак Дар`ї Володимирівни

 

Тема курсової роботи: «Екологічний моніторинг атмосферного повітря в Cумській області»

Термін виконання курсової роботи: з 13 жовтня до 7 грудня.

1. Вихідні дані роботи.

2. Етапи роботи.

- вивчення теоретичної  літератури з обраної теми;

- аналіз та обробка  результатів дослідження;

- оформлення курсової  роботи.

3. Перелік обов’язкового  графічного матеріалу:

- додатки (фотоілюстрації мікроорганізмів).

4. Завдання видав /Дудар Т.В./

5. Завдання прийняв  /Батрак Д.В./

 

 

 

Курсова робота захищена з оцінкою

 

Голова комісії

Члени комісії

 

 

Реферат курсової роботи

 

Тема: «Екологічний моніторинг атмосферного повітря в Cумській області», 18 сторінок, 4 літературних джерел.

 

Об’єкт дослідження: Забруднення атмосфери області.

 

Мета роботи  полягає у екологічній розробці проекту моделі джерел  викидів забруднюючих речовин спричинених виробництвом хімічної продукції. 

 

Метод дослідження: аналітичне опрацювання інформаційних джерел.

 

Зміст: Представлено загальну характеристика забруднення атмосфери.

 

Актуальність теми: На сьогодні очищення забруднених нафтою та нафтопродуктами екосистем є однією із найбільш актуальних екологічних проблем. В природних умовах у цих процесах вирішальну роль відіграють вуглеводнеокиснювальні мікроорганізми.

 

Ключові слова: нафта, бактерії мікроорганізми, метаноутворюючі бактерії.

 

 

 

 

 

 

 

ЗМІСТ

ВСТУП……………………………………………………………………………5

РОЗДІЛ І. Аналіз літературних джерел по забрудненню атмосферного повітря та обгрунтування теми досліджень 8

        1.1. Загальні відомості про атмосферу 8

        1.2. Забруднення атмосфери 9

        1.3. Класифікація забруднень атмосфери 12

        1.4. Екологічний вплив забруднень атмосфери 14

        1.5. Джерела, масштаби і наслідки забруднення атмосфери 17

        1.6. Стан повітряного середовища України 19

ВИСНОВКИ...……………………………………………………………………17

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ…………………………………...…..18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вступ

Атмосферне  повітря є одним з   головних джерел життя на Землі. Людина не може прожити без повітря більше п’яти хвилин. Повітря використовується і в багатьох виробничих процесах,  оскільки є окислювачем при горінні. Атмосфера є не лише життєдайним “буфером” між Космосом і поверхнею нашої планети, носієм тепла та вологи, через неї відбуваються також фотосинтез і обмін енергії – головні процеси біосфери. 

Атмосфера регулює теплообмін Землі з космічним  простором, впливає на її радіаційний  та водний баланси.

В результаті антропогенної діяльності відбувається забруднення атмосфери, що призводить до зміни хімічного складу атмосферного повітря.

В  повітряний простір України щороку надходить з джерел більше 15 млн.тон  забруднюючих речовин. Основні викиди дають металургійні підприємства (33%), енергетика (30%), вугільна промисловість (10%) та хімічна промисловість (7%).

Важливою  проблемою є дотримання екологічних  вимог при експлуатації підприємств, споруд та при інших видах діяльності. Ці вимоги можна реалізувати на підставі впровадження та більш ефективного  використання природоохоронних заходів, серед котрих чільне місце посідають заходи щодо попередження забруднення атмосфери, оскільки будь-яке порушення чистоти атмосферного повітря обов’язково впливає на стан води та землі.

Промислові  викиди в атмосферу несприятливо впливають перш за все на людину та на навколишнє природне середовище, а найбільш важкі форми прояву спостерігаються на промислових майданчиках та прилеглих до них територіях. Саме тут виникають найбільш високі концентрації шкідливих речовин в атмосферному повітрі, котрі перевищують гранично допустимі концентрації в два – п’ять, а нерідко і в більше разів, і саме на цих територіях акумулюється їхня основна маса ґрунтом та поверхнею водоймищ. У зв’язку з цим особливо гострою є проблема запобігання забруднення атмосфери міст, де зосереджена більша частина населення та промисловості.

РОЗДІЛ І. Аналіз літературних джерел по забрудненню атмосферного повітря та обгрунтування теми досліджень

1.1. Загальні відомості про атмосферу

Атмосфера – це газова оболонка, що оточує Землю. Наявність атмосфери – одна з найголовніших умов життя на планеті.

Атмосфера, як елемент глобальної екосистеми, виконує кілька основних функцій:

1. захищає живі організми від згубного впливу космічних випромінювань та ударів метеоритів;
2. регулює сезонні й добові коливання температури;
3. є носієм тепла й вологи;
4. є депо газів, які беруть участь у фотосинтезі й забезпечують дихання ;
5. зумовлює низку складних екзогенних процесів (вивітрювання гірських порід, діяльність природних вод, мерзлоти, льодовиків тощо).

 Основні компоненти  атмосфери: азот (78,084%), кисень (20,946%), аргон (0,934%). Важливу роль відіграють і так звані малі домішки: вуглекислий газ, метан тощо. Крім того, атмосфера містить водяну пару: від 0,2% у приполярних районах до 3% поблизу екватора. Такий хімічний склад атмосфера Землі мала не завжди. Первісна атмосфера Землі була схожа з атмосферами деяких інших планет Сонячної системи, наприклад Венери, й складалася з вуглекислого газу, метану, аміаку тощо. Нинішня киснево-азотна атмосфера – результат життєдіяності живих організмів.

Маса атмосфери становить приблизно  одну мільйонну маси Землі. Та атмосферне повітря лише умовно можна вважати  невичерпним природним ресурсом. Річ у тім, що людині необхідне  повітря певної якості, а під впливом  її ж діяльності хімічний склад і фізичні властивості погіршуються. На Землі вже практично не залишилося місць, де повітря зберегло свої первозданні чистоту та

тон оксиду карбону (ІV), понад 200 млн. тон  оксиду карбону (ІІ), біля 200 млн. тон  оксиду сульфуру (ІV), понад 50 млрд. тон різних вуглеводнів. Основними джерелами забруднення є енергетика (теплові та електричні станції), промислові підприємства, транспорт (у першу чергу автомобільний), комунальне й сільське господарство та військово-промисловий комплекс. При цьому частка різних джерел дуже різниться. Так, у США на транспорт припадає 42%, спалювання палива стаціонарних установках – 21%, промисловість – 14%, спалювання деревного палива – 8%, спалювання сміття – 8%, на інші джерела - 10%.         

Внаслідок спалювання палива утворюються 15% вуглеводнів, 60 – оксидів нітрогену, 80 – сірчистого ангідриду і 26% - пилу; від автотранспорту – 50% вуглеводнів, 15 – оксидів нітрогену, 21 – пилу і 1% – вуглекислого газу. У містах багату пилу утворюється внаслідок стирання автопокришок об поверхню покриття, а також органічних речовин і бактерій з побутових відходів та сміття.

Одним із головних забрудників  повітря є спалювання палива в  теплоенергетиці. Під час спалювання 1 тони вугілля в трубу викидається  до 23 кілограмів попелу, 15 кілограмів оксиду сульфуру (ІV) і значна кількість сажі. Теплові електростанції світу щороку викидають 120 млн. тон попилу і приблизно 60 млн. тон оксиду сульфуру SO2.

Кожне з наведених джерел пов’язане з викидами специфічних  домішок, склад яких не завжди піддається ідентифікації. Найпоширенішими забрудниками, що надходять з промисловими викидамами, є попіл, сажа, оксид цинку, сілікат, хлорид плюмбуму, сірчистий і сірчаний ангідриди,

Усі джерела забруднення  атмосферного повітря промисловими викидами можна класифікувати за такими ознаками:

1. за призначенням: технологічні, що складаються з хвостових газів після вловлювання на установках, продування апаратів та повітряних витяжок; вентиляційні викиди – місцеві відсмоктування від обладнання та загальнообмінна витяжка;
2. за місцем розташування: незатінені, або високі, що знаходяться в зоні недеформованого вітрового потоку (високі труби і точкові джерела, що видаляють забруднення на висоту, більше від висоти будівлі в 2,5 раза); затінені, або низькі, розташовані на висоті, меншій у 2,5 раза від висоти будівлі; наземні, розміщенні близько до земної поверхні (відкрито розташоване обладнання, каналізаційні колодязі, пролиті токсичні речовини і скиди відходів виробництва);
3. за геометричною формою: точкові (труби, шахти, дахові вентилятори), лінійні (аераційні ліхтарі, відкриті вікна, близько розташовані витяжні шахти та факели);

Забруднення атмосфери  вражають фруктові дерева, ліси, сільськогосподарські культури та трав’яний покрив.    Для рослин особливо небезпечним є сірчистий газ, хлор , фтор, пил і смолясті речовини. Отруйні гази токсично діють на протоплазму рослинних клітин. Сірчистий газ пригнічує процеси фотосинтезу. Пил і сажа закупорюють продухи клітин рослин, ускладнюють доступ сонячних променів до хлоропластів. У лісах, які задимлюються  промисловими підприємствами зникають бджоли, птахи і звірі.

1.5. Джерела, масштаби і наслідки  забруднення атмосфери

Атмосфера завжди містить  певну кількість домішок, котрі зумовлюються природними та антропогенними джерелами.

Ще 50 років тому природа  досить успішно ліквідувала різноманітні забруднення, оскільки атмосфера має  могутні властивості самоочищення, але нині вона з цим завданням  вже не справляється.

 Найбільш поширеними  токсичними речовинами, які забруднюють атмосферу, є: оксид вуглецю, діоксид сірки, оксид азоту, вуглеводні та інше.

Високі концентрації домішок та їх міграція в атмосферному повітрі призводять до утворення  більш токсичних речовин (смог, кислоти), або до таких явищ, як парниковий ефект та руйнування озонового шару.

- ОНД-86. Методика розрахунку  концентрації шкідливих речовин  в атмосферне повітря, що містяться  у викидах підприємства.

- ОНД-90. Керівництво по  контролю джерел забруднення  атмосфери.

ДСП-201-97. Державні санітарні правила охорони повітря населених місць.

2.2. Загальні відомості Сумської  області

Сумська область розташована  на північному сході України, в межах  двох природних зон - лісостепової та поліської. Територія Сумщини досить рельєфна. В її північній частині виділяється Придеснянське плато, а в південній — Лівобережне плато. Територія області в південній частині простяглася зі сходу на захід приблизно на 170 км, а в західній відстань з півночі на південь дорівнює близько 200 км (по прямій лінії). Загальна площа території області 23,8 тис. кв. км. Територія області поділена на 18 районів, 7 міст обласного підпорядкування, 2 внутрішньо-міських райони м. Суми, 384 сільські ради. Обласний центр — місто Суми.

У 15 містах, 20 селищах  міського типу, 1466 сільських населених пунктах станом на 01.01.2010 р. проживало 1172,3 тис. осіб.

Відстань від обласного  центра до столиці України м. Києва  залізницею становить 350 км, шосейними  шляхами — 359 км. На півночі та сході  область межує з Брянською, Курською та Бєлгородською областями Російської Федерації, протяжність державного кордону, що проходить по території області, складає 498 км. На півдні, південному сході та заході Сумщина межує з Харківською, Полтавською та Чернігівською областями України.

Корисні копалини області не відзначаються особливою різноманітністю. Широкий розвиток осадових утворень і майже повна відсутність магматичних порід у межах території області зводять нанівець перспективи пошуків будь-яких крупних рудних родовищ, зате дає простір для виявлення проявів і родовищ різноманітної нерудної сировини. Серед нерудних корисних копалин на території області відомі родовища нафти, газу, торфу, вугілля, фосфоритів, гіпсу, кам'яної солі, крейди, кварцових піщаників, каолінових глин, тощо.

Клімат в області помірно континентальний. Зима прохолодна, літо помірно жарке. Середня температура повітря в січні становить від -7,9° на півночі області до -7,1° - на південному заході, в липні - від +18,4° на півночі до +19,9° на південному сході. Абсолютний мінімум температури повітря -36°, абсолютний максимум +38°.

У гідрографічному відношенні річки області відносяться до лівобережжя р. Дніпро (Середнє та Нижнє Придніпров'я), де вони течуть із Середньоросійської височини та її відрогів, протікають по Придніпровській  низовині. Завдяки тому, що територія Сумської області витягнута з півночі на південь більше, ніж на 200 км, і зміні кліматичних умов у цьому напрямку, густота річкової сітки в області варіює від 0,4 до 0,21 км/км2. До найбільших річок області відносяться Десна, Сейм, Псел, Ворскла, Сула, Хорол.

Сільськогосподарські  угіддя займають 1700 тис. га, або 71,4% території  області. Сумщина володіє великим  арсеналом культурних рослин. У сільськогосподарському виробництві культивуються різноманітні зернові, технічні, кормові, овочеві, плодоягідні рослини. Загальна площа земель лісогосподарського призначення - 468 тис. гектарів або майже 18% від загальної площі області. Тваринний світ області налічує 70 видів ссавців, 250 видів птахів, 41 вид риб, 11 видів земноводних, 7 видів плазунів.

У структурі промислового виробництва регіону найбільшу  питому вагу мають

машинобудування, паливна, харчова, хімічна і нафтохімічна промисловості.

У структурі виробництва  товарів народного споживання частка продовольчих

товарів становить 76%. Загалом у регіоні на самостійному балансі

перебувають 273 промислових  підприємства, окрім того, функціонує 327

малих промислових підприємств.

2.3. Загальні відомості про об’єкт дослідження

 

Публічне акціонерне товариство «Сумихімпром» - великий  енергохімічний комплекс, промисловий майданчик якого займає 226 га. Підприємство розташоване на північному сході України, місто Суми. До складу підприємства входять: 11 основних цехів, 20 допоміжних цехів, 7 підрозділів непромислової групи (комбінат громадського харчування, санаторій-профілакторій та ін.)

ПАТ «Сумихімпром» має  статус базового підприємства хімічної галузі промисловості України з  виробництва фосфорних мінеральних  добрив.

Основна діяльність ПАТ  «Сумихімпром»:

• виробництво фосфатних добрив й іншої продукції великотоннажної неорганічної хімії;
• проектні, проектно-дослідницькі, дослідницькі роботи;
• оптова й роздрібна торгівля;
• посередницькі послуги із продажу товарів народного споживання;
• загальбудівельні організації.

Асортимент продукції  ПАТ «Сумихімпром»: «Суперагро» N:P:K=15:15:15; N:P:K=10:26:26; N:P:K=6:11:11; N:P:K = 4:22:30; N:P:K=3:20:20, суперфосфат амонізований, амофос,діамонійфосфат, пігментний двоокис титану, жовтий і червоний залізоокисні пігменти, сірчана кислота, олеум, реактивна сірчана кислота, коагулянти для очищення питної та стічної вод (алюміній сірчанокислий, сульфатозалізовмісний коагулянт), лакофарбова продукція, вапно будівельне, активизатор цементу, товари народного споживання й інші.

Підприємство  спеціалізується на виробництві  оліф, сиккативів, каніфолі соснової, скипидару, синетичних смол, гліцеринового ефіру, масляних фарб, сухих цинкових білил, лаків і товарів побутової  хімії.

Підприємство  розташоване на одному виробничому  майданчику. Загальна площа підприємства 127 тис.кв.м.

Завод цілодобової дії, працює в дві  зміни, кількість робочих днів на рік – 248.

Згідно  Державних правил планування і будівництва  населених пунктів №173-96, затверджених 19.06.1996 р. ПАК «Сумихімпром» відноситься до ІІ класу небезпеки з нормативною санітарно-захисною зоною 500 м.

Стисла характеристика діючих виробництв. Джерелами забруднення повітряного басейну на виробництві є наступні підрозділи:

1. Котельня.

2. Каніфольно-терпентинний цех.

3. Дільниця виготовлення ефірів, смол та лаків.

4. Дільниця виготовлення масляних  фарб.

5. Дільниця вироблення цинкових  білил.

6. Дільниця варіння сиккативів.

7. Дільниця обезводнення і оксидації  масел.

 

Викиди забруднюючих речовин в атмосферне повітря.

 

У 2009 р. в атмосферне повітря стаціонарними джерелами було викинуто 29,185 тис. тонн забруднюючих речовин, у порівнянні з 2008 р. викиди зменшились на 0,465 тис. тонн або на 1,6%. Зменшення обсягів викидів забруднюючих речовин в атмосферне повітря у Сумській області у 2006-2008 рр. пов'язане зі зменшенням обсягів виробництва.

 

В останні роки проблему забруднення  повітря в області визначають не тільки викиди стаціонарних джерел, а більшою мірою викиди від  автотранспорту.

 

У Сумській області 65% від загального обсягу викидів (54,2 тис. т) складають викиди від автотранспорту; у м. Суми викиди від автотранспорту складають 58,2% від загального обсягу викидів міста (13,14 тис. т). Тому проблема загазованості міст області викидами від автотранспорту є основною.

 

Для покращення ситуації необхідний перехід в автотранспортному секторі на використання екологічно сприятливих видів палива, впровадження екологічних норм до автомобільних бензинів та дизельних палив рівня Євро-3, Євро-4, забезпечення каталітичними системами нейтралізації автомобілів для зниження токсичності відпрацьованих газів. Крім того, для зменшення навантаження на стан атмосферного повітря необхідно будівництво об'їзних доріг та розробка оптимальної транспортної розв'язку в містах області.