Исследование негативного воздействия на состояние окружающей среды в Российской Федерации

Размещено на http: //www. allbest. ru/

ФГБОУ ВПО «Российский государственный университет туризма и сервиса», Москва, Российская Федерация

Исследование негативного воздействия на состояние окружающей среды в Российской Федерации

Бабенко Оксана Юрьевна, кандидат педагогических наук,

доцент отделения высшего образования факультета сервисных технологий,

Статья посвящена проблемам экологии и рационального использования природных ресурсов. Автором исследованы основные источники, влияющие на состояние окружающей среды, а также выявлены процессы, не позволяющие окружающей среде быть экологически чистой.

Автором приведено распределение выброса вредных веществ в результате воздействия автомобильного транспорта, представлена зависимость концентрации выбросов вредных веществ у различных категорий автотранспортных средств, выявлено преобладающее загрязняющее химическое соединение от автомобильного транспорта, а также определены наиболее опасные факторы транспортного загрязнения, влияющие на здоровье населения, указаны нормы выбросов вредных веществ в атмосферу (предельно допустимые уровни) и приведены фактические данные и сравнительный анализ выбросов вредных веществ в атмосферу на 2005, 2010, 2013 годы.

В статье представлены результаты анализа влияния тепловых электростанций на экологическое состояние окружающей среды и их воздействия на здоровье населения, особо выделен результат воздействия на окружающую среду от золовых и шлаковых отвалов ТЭС, анализ которых позволил выявить степень оказываемого окружающей среде ущерба, определяемого составом золы, типом консервации, физико-географическими и климатическими характеристиками местности.

Кроме негативного влияния ТЭС на окружающую среду, рассмотрен значительный вред, причиняемый сбросом сточных вод ТЭС в водоемы, источниками которого являются нефтепродукты, хлориды, сульфаты, соли тяжелых металлов и иное.

Автором выполнен мониторинг выброса загрязняющих веществ в атмосферу и водоемы, а также предложены пути решения данной проблемы с целью улучшения экологического состояния окружающей среды и водоемов.

Ключевые слова: ГН (государственные нормы), ПДК (предельно допустимая концентрация), ПДУ (предельно допустимые уровни), САНПиН (санитарные нормы и правила), окружающая среда

THE RESEARCH of NEGATIVE IMPACT ON THE STATE OF THE ENVIRONMENT IN THE RUSSIAN FEDERATION

Oksana Babenko, PhD in Pedagogic sciences, Associated Professor

Russian State University of Tourism and Service

Moscow, Russian Federation

The article deals with the problems of ecology and managing natural resources. The author investigated the main sources influencing on the environment and identified the processes that don't allow the environment to be clean.

The author shows the distribution of harmful substances emissions as a result of the impact of automobile transport, the dependence of the concentration of harmful substances in the different categories of vehicles is presented, the predominant pollutant chemical compounds from automobile transport are revealed, also the most dangerous factors of transport pollution, affecting on the health of the population are identified, the norms of harmful substances emissions into the atmosphere (the maximum allowable levels), actual data and comparative analysis of emissions into the atmosphere by 2005, 2010 2013 are given.

The article presents the results of analysis of the influence of thermal power plants on the ecological state of the environment and their impact on health of population, and particularly highlighted the results of the ash and slag dumps TPP environmental impact, the analysis of which allowed to reveal extent of exerted environmental damage, that defined by composition of ash, preserving type, physiographic and climatic characteristics of the area. In addition to the negative impact of thermal power plants on the environment, there is considered the significant harm caused by wastewater discharges of TPP into water bodies, the sources of which are petroleum products, chlorides, sulfates, salts of heavy metals and other.

The author carried out the monitoring of pollutants emissions into the atmosphere and water bodies and offered the ways to solve this problem for improving the state of the environment and water.

Keywords: GN (government norms), MPC (maximum allowed concentration), PELs (permissible exposure limits), SanPiN (sanitary norms and rules), environment

Основная часть

В современном обществе при интенсивном развитии наукоемких технологий возникает проблема о соблюдении экологических норм как для человека, так и для окружающей среды в целом. Нормы выброса вредных веществ в атмосферу (ГН, ПДК, ПДУ) регламентированы в нормативно-правовом документе САНПиН. Процесс урбанизации не позволяет окружающей среде быть экологически чистой, и причина тому - города с очень высокой плотностью населения, особенно города, где численность населения составляет более миллиона, например, Москва и Санкт-Петербург. Основными источниками воздействия, влияющими на окружающую среду, являются технологические и вентиляционные выбросы. Выбросы вредных веществ в атмосферу могут быть как непрерывного воздействия, так и периодические и залповые. По месту расположения к вредным факторам воздействия на окружающую среду относят высокие (трубы), низкие, наземные. По геометрической форме объекты, с которых происходит выброс вредных веществ, различаются на точечные и линейные. Дальность распространения выброса вредных веществ бывает таковой, что из космоса можно наблюдать многокилометровые желтые шлейфы - результат деятельности предприятий по производству аммиака. В городах концентрация оксида углерода всегда выше, чем в сельских населенных пунктах, этому способствует, как было уже отмечено, высокая плотность населения, а также интенсивная застройка городов, развитие инфраструктуры.

Преобладающее загрязняющее химическое соединение от автомобильного транспорта - это оксид углерода, но, кроме данного вещества, в атмосферный воздух выделяются и другие вредные химические соединения, такие как оксид азота, углеводороды и, конечно же, метан. К наиболее опасным факторам, транспортным загрязнителям, влияющим на здоровье населения, относится бенз-б-пирен, обладающий канцерогенными свойствами, в результате которых происходят нарушения в ДНК человека, вследствие чего существует огромный риск развития онкологических заболеваний. Не менее опасным выбросом в атмосферный воздух является тетраэтилсвинец (мутаген), который ранее был одним из составляющих элементов бензина, он проникает в организм человека через верхние дыхательные пути и при больших концентрациях влечет за собой отравление, оказывая негативное воздействие на нервную систему и психику. С 15 ноября 2002 года в России использование этилированного бензина в автомобильном транспорте запрещено, разрешено его использование только в качестве топлива для авиации [1]. От автомобильного транспорта в атмосферный воздух попадают частицы свинца, оказывающие токсичное воздействие на организм человека. В особенности опасен свинец, попадающий в организм человека из загрязненной почвы. Лабораторные исследования экологов подтверждают, что при интенсивности движения транспорта более 3000 автомобилей в сутки, содержание свинца в почве повышается и может достигать 50-55 мг на 1 кг почвы при норме 10 мг/кг [2]. Также от автомобильного транспорта повышается концентрация пыли в атмосферном воздухе. Если сравнивать с чистым горным воздухом, то в небольших городах концентрация пыли больше в 30-35 раз, а в крупных городах - более чем в 50 раз. Около половины автомобильного парка составляет транспорт, работающий на дизельном топливе, при сгорании данного вида топлива выделяется сернистый газ, который, растворяясь в воде, образует серную кислоту, вызывающую коррозию металлов. Выбросы вредных веществ, в частности, таких как монооксид углерода (окись углерода) СО, оксид азота NO2, углеводороды CH, составляют наибольший процент концентрации вредных веществ в почве [3]. Веществами с меньшей концентрацией выброса вредных веществ являются сажа, оксид серы, формальдегид, бенз(а)пирен [4]. Примерное соотношение между вредными веществами в атмосферном воздухе в результате воздействия автомобильного транспорта следующее: окись углерода составляет 64%, оксид азота - 21, 56%, углеводороды - 12,94%, на все остальные приходится 1,5%. Представим это распределение в виде диаграммы на рисунке 1.

Рисунок 1 Распределение выброса вредных веществ в результате воздействия автомобильного транспорта

Концентрация выброса вредных веществ в атмосферу зависит от мощности двигателя, грузоподъемности автотранспортного средства и вида топлива. Выделим в автомобильном транспорте отдельные категории автомобилей: 1 категория - легковые,

2 - автофургоны, микроавтобусы до 3,5 т, 3 - грузовые от 3,5 до 12 т, 4 - грузовые свыше 12 т, 5 - автобусы свыше 3,5 т.

Представим зависимость концентрации выбросов вредных веществ у различных категорий автотранспортных средств в виде гистограммы на рисунке 2.

Рисунок 2 Распределение концентрации выбросов вредных веществ у различных категорий автотранспортных средств

Для улучшения экологической обстановки в Москве Правительство Москвы приняло решение о необходимости перевода 80 % общественного транспорта на электропитание к 2015 году и только оставшиеся 20 % продолжат работать на дизельном топливе. Вместимость таких автобусов, работающих от электропитания, составит порядка двадцати человек. Таким образом, Департамент природопользования и охраны окружающей среды города Москвы (Мосприрода) проводит соответствующие мониторинги по охране окружающей среды, разрабатывает и внедряет различные программы по улучшению экологического состояния столицы.

Многомиллионные города требуют огромных энергетических затрат. С учётом того, что площадь Москвы составляет 2511 км2 [5], площадь Московской области - 44379 км2 [6], а численность населения на 2015 год Москвы - 12 184 015 человек, Московской области - 7 236 604 человека, соответственно, плотность населения в Москве - 4 823 чел/км2, в Московской области - 163, 06 чел/км2. В этих регионах, по данным Мосэнерго [7], сегодня функционируют 15 электрических станций, 2 - ГЭС и 13 - ТЭЦ. Теплоэлектростанции работают в основном на минеральном топливе, а при его сгорании выбрасывается в атмосферу огромное количество сернистого ангидрида. Кроме того, наблюдается высокая концентрация в атмосфере углекислого и сернистого газа [8], а также и других вредных веществ, такие как зола, сажа, пыль, что приводит к уменьшению прозрачности воздуха [9]. Тепловые электростанции, использующие в качестве топлива продукты переработки нефти, выделяют в окружающую среду сернистый газ (SO2), который является одним из наиболее опасных химических соединений для здоровья человека [10]. В районах, где расположены крупные тепловые электростанции, концентрация токсичных веществ в выбросах превышает норму в 4-7 раз [11]. Наиболее значительный урон окружающей среде оказывают золовые и шлаковые отвалы ТЭС [12]. Степень причиненного ущерба окружающей среде определяется составом золы, типом консервации, физико-географическими и климатическими характеристиками местности, поскольку в результате воздействия вредными соединениями и тяжелыми металлами загрязняется прилегающая территория, включая поверхностные и грунтовые воды [13]. При изменении погодных условий, усилении ветра, зола из золоотвалов поднимается в воздух, образуя пыльные бури, ухудшая тем самым санитарную обстановку прилегающих районов. Не менее значительный вред оказывает сброс сточных вод ТЭС в водоемы. К источникам выброса вредных веществ в сточные воды относят нефтепродукты, хлориды, сульфаты, соли тяжелых металлов [14]. В России они составляют около 5-7 % от всех сбросов [15]. Поступление загрязняющих веществ со сточными водами в водоемы представлено в таблице 1.

Таблица 1 Поступление загрязняющих веществ со сточными водами в водоемы (по данным Росстата за 2014 г.) [16]

Сравнивая показатели 2005 и 2013 гг., можно увидеть, что объем сброса сточных вод уменьшился на 8 млрд. м3, сброс сульфатов - на 0,4 млн. т., хлоридов - на 1 млн. т, жиров и масел (природного происхождения) - на 5,3 тыс. т, фенола - на 22,7 т, свинца - на 6,1 т, ртути - на 0,09 т, однако сброс общего азота увеличился на 1,4 тыс. т, а сброс нитратов (нитрата-аниона) - на 63, 2 тыс. т. Таким образом, можно сделать вывод о том, что с применением новых инновационных технологий по очистке, обезвреживанию и утилизации отходов на предприятиях и производствах выброс вредных, загрязняющих веществ в водоемы со сточными водами значительно уменьшился [17]. В то же время возникает необходимость уделить должное внимание поиску новых совершенных методов по очистке сточных вод от нитратов и общего азота.

Рассмотрим объем сброса сточных вод в поверхностные водоемы по основным видам экономической деятельности (табл. 2).

Таблица 2 Объем сброса сточных вод в поверхностные водоемы по основным видам экономической деятельности (по данным Росстата за 2014 г.) [16]

Основную долю объема сброса сточных вод в поверхностные водоемы занимает производство и распределение электроэнергии, газа и воды, что составляет 68,57 %, сельское хозяйство - 9,23 %, обрабатывающие производства - 9,43 %.

Результатом сброса сточных вод в поверхностные водоемы являются ухудшающие показатели оценки состояния зоо- и фитопланктона, зообентоса, перифитона [18]. Таким образом, необходимо совершенствовать технологические методы, такие как гидромеханический, физико-химический, химический, биохимические, термические [19], а также разрабатывать технические средства с целью уменьшения сброса сточных вод в поверхностные воды [20]. Оценка степени очистки сточных вод по процессам распределяется следующим образом: гидромеханические методы - 50-70 %, физико-химические - 90-95% , химические - 80-90%, биохимические - 85-95%. Тепловые электростанции, стационарные источники, заводы, предприятия с вредными факторами воздействия на окружающую среду загрязняют не только водоемы сточными водами, но и атмосферу выбросами вредных веществ. Рассмотрим динамику количества вредных веществ, выброшенных в атмосферу посредством стационарных источников, и их обнаружения и утилизирования (табл. 3).

Таблица 3 Количество вредных веществ, загрязняющих атмосферу посредством стационарных источников (по данным Росстата) [16]

По данным, представленным в таблице, видно, что выбросы в атмосферу загрязняющих веществ с каждым годом уменьшаются, а если сравнивать 2013 г. по отношению к 1990 г., то наблюдаем, что выбросы загрязняющих веществ в атмосферу уменьшились на 15,7 млн. т, что составило 46,04 %.

Количество в атмосфере обнаруженных и утилизированных загрязняющих веществ тоже с каждым годом уменьшается. Процент обезвреженных веществ колеблется в пределах от 74,2 до 77,4 %.

Наиболее распространенными выбросами загрязняющих атмосферу веществ, отходящих от стационарных источников, являются газообразные, жидкие и твердые вещества. Показатели выбросов представим в виде таблицы 4.

экология тепловой автотранспортный выброс

Таблица 4 Показатели выбросов загрязняющих атмосферу веществ (от стационарных источников в тыс. т.) (по данным Росстата) [16]

Анализируя данные, представленным в таблице, можно сделать вывод о том, что на

2013 г. по сравнению с 2005 г., показатели выбросов изменились следующим образом:

– твердые вещества уменьшились на 793,5 тыс. т, уменьшение составило 28,32%;

– диоксид серы уменьшился на 501,7 тыс. т, те. на 10,7%;

– оксид углерода уменьшился на 1170,6 тыс. т, т.е. на 17,95%;

– летучие органические соединения уменьшились на 194,8 тыс. т, т.е. на 11,8%;

– оксида азота увеличилось на 207,4 тыс. т, т.е. на 11,1%;

– углеводороды увеличились на 556,7 тыс. т, т.е. на 19,4%.

Загрязнение атмосферы происходит за счет следующих видов экономической деятельности: добычи полезных ископаемых, особенно топливно-энергетических, и обрабатывающих производств. Наибольшее загрязнение атмосфера получает от металлургического производства и производства готовых металлических изделий, а также от производства и распределения электроэнергии, газа и воды. Значительная часть выброса вредных веществ в атмосферу происходит от транспорта, особенно в крупных городах.

Выделим города в Российской Федерации с наиболее неблагоприятной экологической обстановкой, т.е. города, где наибольший выброс вредных веществ в атмосферу от стационарных источников. К ним относятся Норильск, Новокузнецк, Магнитогорск, Красноярск, Братск.

Государство в свою очередь принимает соответствующие меры, выделяя инвестиции в основной капитал, которые направляются на совершенствование и развитие новых программ в области охраны окружающей среды, а также рациональное использование природных ресурсов. В 2013 г. инвестиции составили 124050,0 млн. руб. [16].

Выводы

Таким образом, учитывая вышеизложенное, можно сделать вывод о том, что в Российской Федерации некоторые проблемы в области экологии существуют в связи с интенсивным развитием современной техники, технологий и потребностей общества в целом, однако при этом государство принимает соответствующие меры по их решению.

Литература

1. Проблемы экологической безопасности автомобильного транспорта в городе Москве: информационно-аналитические материалы аппарата Московской городской думы. - Серия: Экология. - М., 2006.

2. Пинский, Д.Л. Физико-химические аспекты мониторинга тяжелых металлов в почвах. // Региональный экологический мониторинг. - М.: Наука, 1983. - С. 114-119.

3. Фокин, А.Д. Почва, биосфера и жизнь на Земле. - М.: Наука, 1986. - С. 32-56.

4. Голицын, А.Н. Промышленная экология и мониторинг загрязнения природной среды. - М.: ОНИКС, 2007. - 336 с.

5. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Москва (дата обращения: 07.06.2015).

6. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Московская область (дата обращения: 07.06.2015).

7. URL: http://www.mosenergo.ru/catalog/223.aspx (дата обращения: 07. 06.2015).

8. Тарасов, В.В., Тихонов, И.О., Кручинина, Н.Е. Мониторинг атмосферного воздуха: учеб. пособие. - М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2000.

9. Мухина, Е.А. Физико-химические методы анализа. - М.: Химия, 1995.

10. Моисеев, Н.Н. Человек и ноосфера. - М.: Молодая гвардия, 1990.

11. Зайцев, В.А. Промышленная экология. - М.: МХТИ, 2000.

12. Инструкция по инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. - Л.: Знание, 1991.

13. Методические указания по организации и проведению режимных наблюдений за загрязнением поверхностных вод суши на сети Росгидромета. РД. 52.24.309-92. - СПб., 1992.

14. Оценка и регулирование качества окружающей среды: учеб. пособие для инженера-эколога. - М.: изд. дом «Прибой», 1996.

15. Голицын, А.Н. Экологическая экспертиза. - М.: СПО, 2005.

16. Промышленность России. 2014: стат. сб. / Росстат. - М., 2014. - 326 с.

17. URL: http://www.mediana-eco.ru/innovations/pav/ (дата обращения: 07.06.2015).

18. Бэккер, А.А., Агаев, Т.В. Охрана и контроль загрязнения природной среды. - Л.: Гидрометеоиздат, 1989.

19. Родионов, А.И., Клушин, В.Н., Торочешников, Н.С. Техника защиты окружающей среды. - М.: Химия, 1989.

20. Правила охраны поверхностных вод от загрязнения. - М.: Госкомприрода, 1991.

References

1. Problemy ekologicheskoj bezopasnosti avtomobil'nogo transporta v gorode Moskve: informacionno-analiticheskie materialy apparata Moskovskoj gorodskoj dumy [The problems of ecological safety of road transport in Moscow: information and analysis materials of the Moscow City Duma]. Serija: Ekologija [Series: Ecology]. Moscow, 2006.

2. Pinskij, D.L. Fiziko-himicheskie aspekty monitoringa tjazhelyh metallov v pochvah [Physic-chemical aspects of the monitoring of heavy metals in soils]. Regional'nyj ekologicheskij monitoring [Regional Environmental Monitoring]. Moscow: Nauka, 1983. P. 114-119.

3. Fokin, A.D. Pochva, biosfera i zhizn' na Zemle [The soil, the biosphere and the life on Earth]. Moscow: Nauka, 1986. P. 32-56.

4. Golicyn, A.N. Promyshlennaja ekologija i monitoring zagrjaznenija prirodnoj sredy [Industrial ecology and monitoring of environmental pollution]. Moscow: ONIKS, 2007. 336 p.

5. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Moskva (Accessed on June 07, 2015).

6. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Moskovskaja oblast' (Accessed on June 07, 2015).

7. URL: http://www.mosenergo.ru/catalog/223.aspx (Accessed on June 07, 2015).

8. Tarasov, V.V., Tihonov, I.O., Kruchinina, N.E. Monitoring atmosfernogo vozduha: ucheb. posobie [Monitoring of air]. Moscow: RHTU im. D.I. Mendeleeva, 2000.

9. Muhina, E.A. Fiziko-himicheskie metody analiza [Physic-chemical methods of analysis]. - Moscow: Himija, 1995.

10. Moiseev, N.N. Chelovek i noosfera [The man and the noosphere]. Moscow: Molodaja gvardija, 1990.

11. Zajcev, V.A. Promyshlennaja jekologija [Industrial Ecology]. Moscow: MHTI, 2000.

12. Instrukcija po inventarizacii vybrosov zagrjaznjajushhih veshhestv v atmosferu [Instructions inventory of emissions into the atmosphere]. Leningrad: Znanie, 1991.

13. Metodicheskie ukazanija po organizacii i provedeniju rezhimnyh nabljudenij za zagrjazneniem poverhnostnyh vod sushi na seti Rosgidrometa [Guidelines for the organization and making regime observations of surface water pollution in the Roshydromet network]. RD. 52.24.309-92. St.Petersburg, 1992.

14. Ocenka i regulirovanie kachestva okruzhajushhej sredy: ucheb. posobie dlja inzhenera-jekologa [Evaluation and Management of Environmental Quality]. Moscow: izd. dom «Priboj», 1996.

15. Golicyn, A.N. Jekologicheskaja jekspertiza [Environmental expertise]. Moscow: SPO, 2005.

16. Promyshlennost' Rossii 2014: stat. sb. [Industry of Russia]. Rosstat. Moscow, 2014. 326 р.

17. URL: http://www.mediana-eco.ru/innovations/pav/ (Accessed on June 07, 2015).

18. Bjekker, A.A., Agaev, T.V. Ohrana i kontrol' zagrjaznenija prirodnoj sredy [Protection and control of environmental pollution]. Leningrad: Gidrometeoizdat, 1989.

19. Rodionov, A.I., Klushin, V.N., Torocheshnikov, N.S. Tehnika zashhity okruzhajushhej sredy [Technique of environmental protection]. Moscow: Himija, 1989.

20. Pravila ohrany poverhnostnyh vod ot zagrjaznenija [Rrules of protection surface water from pollution]. Moscow: Goskompriroda, 1991.

Размещено на Allbest.ru