Загрязнение атмосферного воздуха Магнитогорска

Женское бесплодие в 2004 г. - 10,8 на 1 000 женщин детородного возраста и не имеет тенденции к снижению.

Высокий уровень онкологической заболеваемости населения города -406,6 на 100 000 в 2004 г. и превышает таковой по г. Челябинску в 1,3 раза.

Во всех промышленных городах России неуклонно растет заболеваемость женщин раком молочной железы (РМЖ). Такая же ситуация и в г. Магнитогорске. Н.А. Антипановой и Р.С. Кошкиной установлено «омоложение» рака данной локализации среди населения города. Фактическая заболеваемость на 100 000 женщин репродуктивного возраста с 1978 по 2001 гг. увеличилась в 2,4 раза, раком тела матки - в 2 раза. РМЖ стал чаще регистрироваться в возрастной группе женщин 20-29 лет. Вероятно, кумуляция химических веществ в организме способствует более активному механизму канцерогенеза (10, с. 100).

Риск здоровью детей обусловлен воздействием на популяцию многокомпонентной пыли, аммиака, соединения серы, формальдегида, ПАУ. Высоким риск развития заболеваний по шести классам болезней оказался у детей во всех административных районах города, особенно в Ленинском (см. табл. 2).

Представленные данные комплексных социально-экономических и медико-экологических исследований являются объективным отражением сформированного мутагенного «груза» в популяции г. Магнитогорска и позволяют научно обосновать экологическую обусловленность заболеваний органов дыхания, врожденных аномалий, злокачественных новообразований, эндокринной патологии и нарушений репродуктивного здоровья в городах с градообразующими предприятиями черной металлургии (10, с.103).

Необходимость этого объясняется внедрением новых технологий, диагностики лечения и профилактики отдельных групп заболеваний у детей и взрослых; оценкой эпидемиологических рисков здоровью; управлением риском включающим разработку и реализацию мер по снижению рисков; осуществлением объективного контроля качества окружающей среды и здоровья популяции.

Таблица 2 Показатели эпидемиологического риска для детей населения г. Магнитогорска

Класс болезни	Возрастная группа	Нормированный эпидемиологический риск развития заболеваемости детей в зависимости от зоны проживания
		Левобережного района	Ленинского района	Правобережного района	Общегородские значения рисков
Болезни органов дыхания	0-1 г.	1,02	1,14	0,72	0,96
	1-2 г.	1,43	1,42	0,61	1,16
	2-3 г.	0,96	0,98	0,92	0,95
	3-7 л.	1,10	1,23	0,66	1,00
	7-14 л.	0,90	1,09	0,85	0,95
	0-14 л.	0,90	0,98	0,63	0,84 .
Болезни нервной системы и органов чувств	0-1 г.	0,95	0,97	0,82	0,91
	1-2 г.	0,66	0,91	1,14	0,90
	2-3 г.	1,04	1,19	0,92	1,05
	3-7 л.	0,75	1,12	0,85	0,91
	7-14 л.	0,96	1,28	0,87	1,03
	0-14 л.	0,72	0,91	0,77	0,80
Болезни эндокринной системы	0-1 г.	1,12	1,42	1,42	1,32
	1-2 г.	1,26	1,43	0,91	1,20
	2-3 г.	0,72	1,25	1,23	1,07
	3-7 л.	1,27	1,17	1,27	1,23
	7-14 л.	1,01	0,76	1,22	1,00
	0-14 л.	0,90	1,00	1,01	0,97
Болезни органов пищеварения	0-1 г.	0,84	1,42	1,41	1,22
	1-2 г.	1,38	2,89	0,76	1,68
	2-3 г.	0,72	1,24	0,83	0,93
	3-7 л.	0,91	1,15	1,01	1,02
	7-14 л.	0,88	1,07	1,41	1,12
	0-14 л.	0,79	1,29	0,90	0,99
Ново-образования	0-1 г.	1,28	1,39	0,58	1,09
	1-2 г.	0,83	1,20	0,75	0,93
	2-3 г.	1,24	1,25	1,20	1,23
	3-7 л.	0,93	1,18	1,08	1,06
	7-14 л.	1,27	1,36	0,85	1,16
	0-14 л.	0,92	1,06	0,74	0,91
	0-1 л.	1.41	1,08	1,00	1,16
Врожденные пороки развития и аномалии	1-2 т.	1,39	1,28	0,77	1,15
	2-3 г.	0.90	1,24	1,16	1,10
	3-7 л.	1,05	1,25	1,27	1,19
	7-14 л.	1,04	1,34.	1,25	1,21
	0-14 л.	0,97	1,03	0,91	0,97

По данным космической съемки, общая площадь загрязнения территорий вокруг города Магнитогорска составляет 11 000 км², а это земли, с которых идут продукты питания городу. По результатам «Критериев оценки экологической обстановки» экологическая обстановка двух городов Челябинской области, Магнитогорска и Карабаша, оценивается как критическая, и город Магнитогорск отнесен к зоне чрезвычайной экологической ситуации.

2.2 Оценка динамики загрязнения атмосферного воздуха г. Магнитогорска и его промышленной зоны

По величине выбросов вредных веществ в атмосферу от стационарных источников Магнитогорск относится к числу лидеров Российской Федерации и является одним из наиболее загрязненных городов страны. Город постоянно включается в Приоритетный список городов с наибольшим уровнем загрязнения атмосферного воздуха.

В атмосферу воздух Магнитогорска поступают сотни тысяч в год загрязняющих веществ, которые наносят непоправимый вред здоровью людей, оказывают негативное влияние на живые организмы и растительность, ускоряют разрушение металлических конструкций и зданий.

Основной источник загрязнения воздушного бассейна города - ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат», выбросы которого составляют около 98% выбросов стационарных источников. Все более значительный вклад в загрязнение окружающей среды вносит автотранспорт, как индивидуальный, так и промышленный, численность которого превышает 100 тысяч. Из всего количества вредных веществ, которые выбрасываются в атмосферный воздух города, выбросы стационарных источников составляют 77,6-77,8%, автотранспорта 21,5-22,7%, железнодорожного транспорта - около 0,7%.

В атмосферный воздух города с выбросами как от стационарных, так и передвижных источников поступают сотни разнообразных веществ в твердом, жидком и газообразном состоянии. Как показывает анализ статистических данных, в наибольших количествах выбрасывается оксид углерода, взвешенные вещества (органические и неорганические вещества), диоксид серы, оксиды азота, которые относят к группе основных веществ, присутствующих в атмосфере всех населенных пунктов и ставших составной часть газового состава атмосферы. В выбросах загрязняющих веществ в атмосферу г.Магнитогорска на долю основных вредных веществ приходится до 97% общих выбросов от всех источников. В состав выбросов также входит большой спектр специфических загрязняющих веществ, выбрасываемых в небольших количествах, но зачастую оказывающих более вредное воздействие из-за высокого класса опасности: сажа, соединения металлов, сульфаты, нитриты, сероводород, аммиак, формальдегид, фенол, серная кислота, хлористый водород, нафталин, бенз/а/пирен и другие всевозможные углеводороды (бензольные, полициклические и т.д.), мышьяк, фтористые соединения, хлор и др. Количество выбросов от каждого источника не бывает постоянным, оно зависит от технологии, от режима работы предприятия и ряда других факторов.

Атмосфера города - это единое целое, она не подразделяется на отдельные изолированные районы. Любая примесь, поступающая в атмосферу, в той или иной концентрации содержится в любой части города. Уровень загрязнения атмосферного воздуха города создается в результате поступления выбросов вредных веществ от всех источников на территории города и влияния атмосферных процессов на перенос и рассеивание этих веществ от источников загрязнения. Наблюдения показывают, что даже при постоянных объемах и составах промышленных и транспортных выбросов в результате влияния метеорологических условий уровни загрязнения могут отличаться в несколько раз. Вредные примеси, попадая в атмосферу, подвергаются физико-химическим превращениям, рассеиваются и вымываются из атмосферы. Степень загрязнения атмосферы от антропогенных источников зависит от того, переносятся ли эти вещества на большие расстояния от источника или скапливаются в районе их выброса.

При постоянном режиме выбросов колебания уровня загрязнения происходят под влиянием условий переноса и рассеивания примесей, т.е. зависят от метеорологических условий: распределения температур с высотой, скорости и направления ветра, интенсивности солнечной радиации и влажности воздуха, количества и продолжительности атмосферных осадков, температуры воздуха. Сочетание метеорологических параметров, определяющих возможный при существующих выбросах уровень загрязнения атмосферы, называют потенциалом загрязнения атмосферы (ПЗА). Чем выше значение ПЗА, тем хуже условия для рассеивания примесей, т.е. для очищения атмосферы. В различных физико-географических районах значение ПЗА разное. Согласно классификации ГГО имени А.И.Воейкова, в России по значениям ПЗА выделено 5 зон.

Город Магнитогорск относится к 4-ой зоне, характеризуемой высоким потенциалом загрязнения. Низкая рассеивающая способность атмосферы обусловлена преобладанием слабых ветров и мощных приземных инверсий в холодный период. Повторяемость слабых ветров 0-1 м/с составляет 35%, штиля - 16%, приземных инверсий - 40-60%, а при слабых ветрах - 10-30%. Мощность приземных инверсий достигает 0,8 - 0,9 км с интенсивностью 90 в холодный период. В январе наблюдается наибольшая повторяемость приземных инверсий. В этот же период отмечается и большинство случаев с туманом, а так же штилей и слабых ветров (75%).

Неблагоприятные для рассеивания примесей метеорологические условия, т.е метеоусловия, способствующие накоплению вредных веществ в приземном слое атмосферы (НМУ), формируются в холодные периоды года (с декабря по март) и в летний период при низкой облачности и высокой влажности воздуха.

Максимум осадков отмечается летом (июль), как правило, в это время они имеют ливневый характер и большую интенсивность, что способствует вымыванию примесей из воздуха. Зимой осадков выпадает меньше и они не играют существенной роли в очищении атмосферы от загрязнения.

Наиболее неблагоприятными направлениями ветра для большей части селитебной территории г.Магнитогорска являются ветры восточной четверти (25%), переносящие выбросы производств ОАО «ММК» и других предприятий левобережья в правобережную часть города. При южном (19%), юго-западном (17%) и западном (16%) направлениях ветра под влиянием промышленных выбросов увеличивается уровень загрязнения атмосферного воздуха ряда небольших поселков левобережья (Калибровщиков, Димитрова, Брусковый и др.). При северном направлении ветра (15%) выбросы левобережных предприятий переносятся в центральную часть левобережья и его южные поселки, выбросы цементно-огнеупорного завода являются виновником загрязнения атмосферы северной части правобережья. Таким образом, практически при любом направлении ветра под влиянием выбросов промышленных предприятий, и в первую очередь, ОАО «ММК», оказывается тот или иной жилой район города.

Систематические наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха на территории г.Магнитогорска в течение 40 лет проводит Лаборатория по мониторингу загрязнения атмосферного воздуха, входящая в состав Магнитогорского филиала ГУ «Челябинский центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды». В 2001-2005 гг. наблюдения проводились на 4-х стационарных постах наблюдений, входящих в Государственную сеть мониторинга загрязнения атмосферного воздуха, расположенных в разных частях города. Отбор проб воздуха проводился ежедневно, кроме выходных и праздничных дней.

Анализ проб воздуха проводился на 24 загрязняющих вещества: взвешенные вещества, диоксид серы, растворимые сульфаты, оксид углерода, диоксид азота, оксид азота, сероводород, фенол, аммиак, формальдегид, ароматические углеводороды (бензол, ксилолы, толуол, этилбензол), бенз/а/пирен и тяжелые металлы (алюминий, железо, кадмий, магний, медь, никель, свинец, хром, цинк). Всего в течение года отбирается около 22 тысяч проб.

Для оценки качества уровня загрязнения атмосферы используются следующие характеристики загрязнения атмосферного воздуха:

* средняя концентрация примеси в воздухе, мг/м3 или мкг/м3;

* максимальная разовая концентрация, мг/м3 или мкг/м3;

* максимальная среднесуточная концентрация, мг/м3 или мкг/м3.

Оценка качества воздуха производится с учетом принятых Минздравом стандартов предельно допустимых концентраций (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест. ПДК подразделяются на максимальные разовые (осредненные за 20 минут) и среднесуточные.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) - это концентрация загрязняющего вещества в атмосферном воздухе, не оказывающая в течение всей жизни прямого или косвенного неблагоприятного воздействия на настоящее и будущие поколение, не снижающая работоспособности человека, не ухудшающая его самочувствия и санитарно-бытовых условий жизни.

Средние концентрации за сутки, месяц и год концентрации сравниваются со среднесуточными ПДК. Концентрации, измеренные за 20 минут, сравниваются с максимальными разовыми ПДК.

С учетом значений ПДК рассчитываются другие характеристики:

* повторяемость концентраций примеси в воздухе выше ПДК данной примеси, %;

* повторяемость концентраций примеси в воздухе выше 5 ПДК данной примеси, %;

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

* наибольшая, измеренная в городе максимальная концентрация любого вещества, деленная на ПДК - стандартный индекс (СИ);

* индекс загрязнения атмосферы (ИЗА) приоритетными веществами - характеризует уровень загрязнения и определяет вклад каждой примеси в общее загрязнение города, учитывая не только концентрации загрязняющего вещества, но и его степень вредности или класс опасности.

Из анализа результатов наблюдений за загрязнением атмосферы получено, что в атмосфере городов России имеется 4-5 веществ, которые определяют основной вклад в создание высокого уровня загрязнения, комплексный показатель ИЗА рассчитывается по 5 веществам с наибольшими значениями ИЗА. Величина ИЗА рассчитывается по значениям среднегодовых концентраций, поэтому этот показатель характеризует уровень хронического, длительного загрязнения воздуха.

В соответствии с нормативными документами качество воздуха характеризуется четырьмя стандартными градациями величин СИ, НП и ИЗА:

- Загрязнение воздуха низкое, мало влияет на здоровье:

СИ от 0 до 1

НП = 0

ИЗА от 0 до 4

- Загрязнение воздуха повышенное:

СИ от 2 до 4

НПот! до 19

ИЗА от 5 до 6

- Загрязнение высокое, неблагоприятное для здоровья:

СИ от 5 до 10

НП от 20 до 49

ИЗА от 7 до 13

- Загрязнение очень высокое, очень неблагоприятное для здоровья:

СИ>10

НП>50

ИЗ А > или равно 14

Как следует из результатов наблюдений за 2001-2005 гг., несмотря на снижение количества выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, приводимое в статистической отчетности (рис.1), качество атмосферного воздуха в Магнитогорске ухудшается.

Рис. 1. Динамика изменения выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух г. Магнитогорска от стационарных источников за 2001-2005 гг.

Значение комплексного показателя ИЗ А за 5 лет возросло в 1,8 раза. Очень высокое значение комплексного показателя ИЗА, соответствующее градации «загрязнение очень высокое» обусловлено, в первую очередь, высокими концентрациями бенз/а/пирена, взвешенных веществ, формальдегида и диоксида азота, среднегодовые концентрации этих веществ постоянно значительно превышают ПДК. Кроме этих веществ, постоянно отмечаются среднемесячные, максимальные разовые или максимальные среднесуточные концентрации большого ряда примесей, превышающие соответствующие ПДК.

Загрязнение атмосферного воздуха отдельными веществами в 2001-2005 гг. характеризовалось следующим образом.

Взвешенные вещества. Взвешенные вещества представляют собой разнородную смесь органических и неорганических веществ: пыль, золу, сажу, дым, сульфаты, нитриты, соединения металлов и пр. Образуются в результате сгорания всех видов топлива, при производственных процессах, при автотранспортном движении. Среднегодовые концентрации взвешенных веществ за 5 лет наблюдений превышали ПДК на всех стационарных постах, в среднем по городу в 2001-2003 гг. составляли 2 ПДК, в 2004-2005 гг. повысились до 2,7 ПДК. Повторяемость концентраций выше ПДК отмечалась от 10 до 20% (Рис.2).

Рис. 2. Динамика загрязнения атмосферного воздуха г. Магнитогорска за 2001-2005 гг. Взвешенные вещества (среднегодовые концентрации)

Наибольшее загрязнение наблюдалось в промышленной зоне левобережья, особенно в северной его части на посту №36. В теплые месяцы года, при недостатке осадков, среднемесячные концентрации здесь поднимались до значений 6,7 ПДК, а максимальные разовые - до 8-8,2 ПДК. Повторяемость концентраций выше ПДК возросла с 18% в 2001 году до 44% в 2005 году.

Наибольшая за пятилетний период концентрация, превысившая ПДК в 15,6 раза, отмечена в 2005 году при неблагоприятных метеоусловиях на посту №33, расположенном в юго-западной, правобережной части города.

Бенз/а/пирен. Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), одним из которых является бенз/а/пирен, поступают в атмосферу при неполном сгорании различных видов топлива, в том числе от автотранспорта, при выработке электрической и тепловой энергии. Большое количество содержится в выбросах предприятий черной металлургии, особенно - коксохимического производства.

Наблюдения за содержанием бенз/а/пирена проводились на 3-х стационарных постах: в левобережной части города на посту № 36 и в правобережной части - на постах №№ 33,35. Среднегодовые концентрации на всех постах значительно превышали ПДК, причем на всех постах отмечается тенденция к росту концентраций за пятилетний период примерно в 2,5 раза. На постах в правобережной части средние концентрации бенз/а/пирена возросли от 2 -2,5 ПДК раза в 2001 году до 5,4-5,6 ПДК в 2005 году (Рис.3).

Рис.3 Динамика загрязнения атмосферного воздуха г. Магнитогорска за 2001-2005 гг. Бенз/а/пирен (среднегодовые концентрации)

На наиболее загрязненном посту № 36 среднегодовое содержание было выше нормы от 5,6 ПДК (2002г.) до 13,7 ПДК (2005г.). В течение всех лет наблюдений в отдельные месяцы здесь фиксировались очень высокие среднемесячные концентрации, максимальная из которых, превысившая ПДК в 33,3 раза, была зарегистрирована в июне 2005 года. Всего за 5 лет наблюдений превысили 10 ПДК 29% среднемесячных концентраций.

Максимальные из средних за месяц концентрации в правобережной части достигали: 9,4 ПДК на посту № 33 (май 2005г.) и 19,3 ПДК на посту № 35 (февраль 2005г.) (Рис.4, 5).

Рис.4. Годовая динамика загрязнения атмосферного воздуха г. Магнитогорска за 2001-2005 гг. Бенз/а/пирен (среднемесячные концентрации)

Рис.5. Динамика загрязнения атмосферного воздуха г. Магнитогорска за 2001-2005 гг. Бенз/а/пирен (максимальные концентрации из средних за месяц)

Диоксид серы. Поступает в атмосферу, главным образом, с выбросами металлургического комбината, при сгорании топлива, содержащего серу.

Среднегодовые концентрации диоксида серы в среднем по городу не превышали ПДК, однако, в отдельные месяцы на постах, расположенных как в левобережной части города (№№ 34 и 36), так и в правобережной (№ 35) среднемесячные концентрации повышались до 1,1-1,2 ПДК. Максимальные разовые концентрации, отмечавшиеся на этих постах в периоды НМУ, варьировали от 1,3-1,4 ПДК (2003 и 2004 гг.) до 1,9 ПДК (2005г. - пост № 36).

Оксид углерода. Поступает в атмосферу в основном от предприятий металлургии и автотранспорта в результате неполного сгорания топлива. Наибольшее количество оксида углерода выбрасывается горнообогатительным производством ОАО «ММК».

Среднегодовые концентрации не превышали ПДК, однако во всех районах города периодически отмечались среднемесячные концентрации 1-1,3 ПДК. Максимальные разовые концентрации, превышающие ПДК, регистрировались на всех постах наблюдений, в правобережной части города в 2003 году поднимались до значений: 4 ПДК на посту № 35 и 6,8 ПДК на пост № 33. На посту № 36 максимальная разовая концентрация 5,2 ПДК отмечалась в 2002 году.

Диоксид азота. Поступают в атмосферу с выбросами предприятий металлургии, электростанций, транспорта. Образуются в процессе сгорания органического топлива при высоких температурах в виде оксидов азота, которые трансформируются в диоксид азота. Диоксид азота и оксид азота играют сложную и важную роль в фотохимических процессах, происходящих в тропосфере и стратосфере под влиянием солнечной радиации и являющихся причиной образования фотохимического смога и высоких концентраций приземного озона и формальдегида.

Среднегодовые концентрации диоксида за все пять лет наблюдений превышали ПДК в 1,5-1,8 раза. Территория города загрязнена повсеместно. Максимальные разовые концентрации, достигающие 3-5 ПДК, были отмечены в разных районах города при неблагоприятных метеоусловиях. Наибольшие среднемесячные концентрации на постах левобережной части города №№ 34 и 36 поднимались до 3,5 ПДК.

За пятилетний период отмечалось некоторое снижение концентраций в 2002 году, которые в 2004-2005 гг. вновь возросли (Рис.6).



Рис.6. Динамика загрязнения атмосферного воздуха г. Магнитогорска за 2001-2005 гг. Диоксид азота (среднегодовые концентрации)

Формальдегид. Образуется при неполном сгорании жидкого топлива, поступает в атмосферу также в смеси другими углеводородами от предприятий черной металлургии и др. Формальдегид поступает в атмосферу не только от промышленных и природных источников, но и образуется в результате цепи химических реакций взаимодействия углеводородов с оксидами азота. Поэтому его высокие концентрации могут создаваться вследствие общего высокого загрязнения атмосферного воздуха города. Средняя продолжительность жизни формальдегида зависит от погодных условий и может быть более длительной при высокой солнечной активности и менее длительной - при облачности.

За пятилетний период наблюдений среднегодовые концентрации формальдегида значительно превышали ПДК и составляли 2,7-4,3 ПДК. Максимум концентраций обычно отмечался в летний период. Так, наибольшее среднемесячное содержание формальдегида 7 ПДК зарегистрировано в июле 2004 года на посту № 33, находящемся в правобережье, в юго-западной части города и наиболее подверженном выбросам автотранспорта. В июле 2005 года на посту № 35, в центре правобережной части города, среднемесячное содержание достигало 6,7 ПДК. Максимальные разовые концентрации, составляющие от 2 до 6,5 ПДК были отмечены, в основном, при неблагоприятных метеоусловиях также в летнее время.

При анализе динамики загрязнения за 5 лет выявлено, что после снижения концентраций в 2002 и 2003 годах концентрации формальдегида вновь возросли (Рис.7).

Рис.7. Динамика загрязнения атмосферного воздуха г. Магнитогорска за 2001-2005 гг. Формальдегид (среднегодовые концентрации)

Сероводород, фенол, аммиак. В основном, в составе неорганизованных выбросов поступают в атмосферу от коксохимического производства ММК, значительное количество сероводорода выделяется от установок грануляции шлака.

За пятилетний период концентрации сероводорода возросли в 2,5 раза: от 0,002 мг/м3 в 2001-2002 гг. до 0,005 мг/м3 в 2004-2005 гг. (среднесуточная ПДК для сероводорода не установлена). Наибольшее содержание сероводорода отмечалось в левобережной части города, особенно в районе поста № 36, расположенного в зоне непосредственного влияния источников выбросов. В холодное время года при неблагоприятных метеоусловиях здесь формируются случаи очень высокого загрязнения, так в течение февраля 2003 года было отмечено 4 случая с концентрацией более 10 ПДК, максимальная их которых превысила ПДК в 27,5 раза. В январе 2004 года здесь также отмечено 2 случая с концентрацией выше 10 ПДК. На посту № 34, в центре левобережной части города, также зафиксирован случай высокого загрязнения: максимальная разовая концентрация достигала 11 ПДК (февраль 2003г.).

Среднегодовые концентрации фенола в среднем по городу за 5 лет составляли 0,7-1 ПДК. Однако в отдельные месяца, в разных районах города среднемесячное содержание превышало ПДК. Наиболее загрязнен фенолом также район поста № 36: за весь пятилетний период среднегодовые концентрации здесь не были ниже ПДК, а в 2001 году -1,3 ПДК. Здесь же в 2004 году отмечена максимальная за пятилетний период разовая концентрация 7,2 ПДК. Наибольшее среднемесячное содержание фенола 2 ПДК в среднем по городу наблюдалось в ноябре 2005 года, причем в правобережной части оно было выше и составляло 2,7 ПДК на посту № 35 и 3 ПДК на посту № 33.

Среднегодовые концентрации аммиака не превышали ПДК и составляли от 0,5 до 1 ПДК. В отдельные месяцы среднемесячное содержание поднималось до 1,3-2 ПДК, максимальная разовая концентрация 2,4 ПДК была зарегистрирована на посту № 35 в 2005 году.

Тяжелые металлы (алюминий, железо, кадмий, магний, марганец, медь, никель, свинец, хром, цинк). Соединения металлов поступают в атмосферный воздух, в основном, с выбросами металлургического комбината. Важнейшим источником поступления в воздух свинца является автотранспорт при использовании этилированного бензина.

Среднегодовые концентрации всех металлов в среднем по городу не превышали ПДК. Наиболее загрязнен соединениями металлов атмосферный воздух левобережной части города, средние концентрации здесь выше, чем в правобережной части, в 2-3 раза. Повторяемость концентраций свинца выше ПДК на посту № 36 за пятилетний период составила 7% (в 2003 году -13%). Наибольшие среднесуточные концентрации, отмеченные здесь в основном в периоды НМУ, достигали значений: железа - 3,1 ПДК (2003г.), марганца - 2,7 ПДК (2003г.), меди - 2,9 ПДК (2005г.), свинца - 4,9 ПДК (2003г.), хрома - 1,1 ПДК (2001г.).

За пятилетний период наметилась тенденция к увеличению концентраций железа, марганца, меди, цинка; при этом значительно снизились концентрации хрома.

Ароматические углеводороды (бензол, ксилолы, толуол, этилбензол). Основные источники загрязнения воздуха - коксохимическое производство ОАО «ММК» и автотранспорт.

Отбор среднесуточных проб проводился на одном посту, расположенном в левобережной части города (№ 36). Среднегодовые концентрации бензола не превышали ПДК, в течение 5 лет отмечено лишь 2 месяца со среднемесячной концентрацией выше ПДК. Повторяемость среднесуточных концентраций выше ПДК в 2001 году составила 14%, в 2005 году - 11%. Максимальное среднесуточное значение бензола 5,5 ПДК было отмечено в 2005 году.

Среднесуточные ПДК на остальные углеводороды отсутствуют, поэтому оценка загрязнения проводилась в сравнении с максимальными разовыми ПДК, хотя их значения всегда выше, чем ПДК среднесуточные. Максимальная среднесуточная концентрация ксилола составила 1,7 ПДК (2001 и 2005 гг.). Повторяемость концентраций этилбензола в 2001 году составляла 45%, в 2005 - 15%. Наибольшее среднесуточное содержание было зарегистрировано в 2003 году и составило 25,9 ПДК.

За пятилетний период отмечено снижение концентраций этилбензола в 4 раза, ксилола и толуола - в 2 раза, концентрации бензола после снижения в 2002-2004 гг. вновь повысились до уровня 2001 года.

Таким образом, при оценке динамики загрязнения атмосферного воздуха г.Магнитогорска по результатам наблюдений на стационарных постах за 2001-2005 годы, выявлено, что уровень загрязнения воздуха за весь период наблюдений был очень высоким и продолжает повышаться. Индекс загрязнения атмосферы (ИЗА) возрос в 1,8 раза (Рис.8).



Рис.8. Динамика загрязнения атмосферного воздуха г. Магнитогорска за 2001-2005 гг. ИЗА (Индекс загрязнения атмосферы)

Высокое значение ИЗА, который характеризует уровень длительного, хронического загрязнения, обусловлено, в первую очередь, очень высокими концентрациями бенз/а/пирена, высокими концентрациями взвешенных веществ формальдегида и диоксида азота. Как показывают исследования, виновниками поступления этих вредных веществ в атмосферу являются как стационарные, так и передвижные источники.

Величина стандартного индекса СИ (максимальная за год концентрация, измеренная в городе в течение года) также возросла от 15 в 2001 году до 33 в 2005 году. В течение пятилетнего периода неоднократно отмечались концентрации взвешенных веществ, сероводорода, этилбензола и бенз/а/пирена, превышающие ПДК в 10 и более раз.

Очень высокое загрязнение атмосферного воздуха города напрямую связано с выбросами ОАО «ММК». Все более значительный вклад в загрязнение вносит автотранспорт. Такое состояние атмосферного воздуха оказывает отрицательное воздействие на здоровье населения. Для оздоровления экологической обстановки требуется выполнение неотложных мер по снижению выбросов как ОАО «ММК», так и автотранспорта. Большую роль в формировании высоких уровней загрязнения также играют неблагоприятные метеорологические условия, которые способствуют скоплению примесей в приземном слое. Поэтому для предотвращения роста загрязнения в периоды НМУ необходимо проводить мероприятия по снижению выбросов как от стационарных, так и передвижных источников загрязнения.

В результате прогрессирующего загрязнения экологическая емкость территории области практически исчерпана, а в ряде районов, например, городах Магнитогорске и Карабаше, существенно превышена, что ведет к деградации природных экосистем области, и все это вызывает большую тревогу у жителей Челябинской области.

Для коренного улучшения экологической обстановки в области необходима региональная программа экологической безопасности, и она принята: это программа «Оздоровление окружающей среды», которая включает реализацию следующих важнейших направлений:

* структурную перестройку промышленного производства и его техническое перевооружение на основе природою- и ресурсосберегающих малоотходных технологий;

* перевод предприятий и автотранспорта на экологически более чистые виды топлива;

* реконструкцию действующих и строительство новых систем и установок по очистке отходящих газов и сточных вод с применением прогрессивных технологий очистки;

* рационализацию природопользования на основе развития ресурсосберегающих, в том числе водосберегающих технологий производства, использования техногенных месторождений минерального сырья;

* организацию полигонов по хранению и обезвреживанию производственных, особенно токсичных, и твердых бытовых отходов;

* создание производств по утилизации и переработке отходов с получением экологически безопасных материалов;

* рекультивацию нарушенных и мелиорацию эрозионно опасных земель, а также сельскохозяйственных земель, подверженных негативным процессам снижения плодородия почв.

Для реализации региональной программы уже разработано более 30 инвестиционных проектов, но для этого потребуются существенные денежные вливания до 3,4 млрд рублей. Кроме того, в области следует иметь эффективную систему местного экологического мониторинга слежения за природной средой и поднять до высокого уровня экологическую культуру жителей области.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, в результате анализа научной литературы, статистических данных и других материалов, можно сделать ряд выводов.

Загрязнение атмосферы, видимо, наиболее опасная форма загрязнения окружающей среды, так как дыхание - основа жизни любого организма. Химические вещества, проникая в ткани растения, нарушают обмен веществ, структуру листьев и побегов.

Антропогенные источники загрязнения обусловлены хозяйственной деятельностью человека. К ним следует отнести: сжигание горючих ископаемых, которое сопровождается выбросом 5 млрд. т. углекислого газа в год; работа тепловых электростанций, когда при сжигании высокосернистых углей в результате выделения сернистого газа и мазута образуются кислотные дожди; выхлопы современных турбореактивных самолетов с оксидами азота и газообразными фторуглеводородами из аэрозолей, которые могут привести к повреждению озонового слоя атмосферы (озоносферы); производственная деятельность; загрязнение взвешенными частицами (при измельчении, фасовке и загрузке, от котельных, электростанций, шахтных стволов, карьеров при сжигании мусора); выбросы предприятиями различных газов; сжигание топлива в факельных печах, в результате чего образуется самый массовый загрязнитель - монооксид углерода; сжигание топлива в котлах и двигателях транспортных средств, сопровождающееся образованием оксидов азота, которые вызывают смог; вентиляционные выбросы (шахтные стволы) и пр.

Антропогенные загрязнения (загрязнения под влиянием деятельности человека) могут оказывать воздействие на атмосферу различным образом: непосредственно на состояние атмосферы (нагревание, изменение влажности и др.), воздействие на физико-химические свойства атмосферы (изменение coстава, увеличение концентрации диоксида углерода, аэрозолей, фреонов и пр.); воздействие на свойства подстилающей поверхности (изменение величины альбедо, на систему «океан - атмосфера» и др.)

Уральский промышленный регион России и, в частности г. Магнитогорск, является лидером по валовым выбросам вредных веществ в атмосферу, в большей степени, таких как оксид углерода, оксид меди, азота, диоксида серы, хлористого водорода, фенолов, углеводорода, свинца, хлора, формальдегида, бензапирена, ксилола.

Магнитогорский металлургический комбинат (ММК) - градообразующие предприятие, один из крупнейших производителей, стали, чугуна в России является экологически опасным объектом и постоянно находится под пристальным вниманием экологов. Ежегодно в Челябинской области с учетом выбросов ММК попадает в атмосферу примерно 300 кг загрязняющих веществ на 1 человека.

При оценке динамики загрязнения атмосферного воздуха г.Магнитогорска по результатам наблюдений на стационарных постах за 2001-2005 годы, выявлено, что уровень загрязнения воздуха за весь период наблюдений был очень высоким и продолжает повышаться. Индекс загрязнения атмосферы (ИЗА) возрос в 1,8 раза. Очень высокое значение комплексного показателя ИЗА, соответствующее градации «загрязнение очень высокое» обусловлено, в первую очередь, высокими концентрациями бенз/а/пирена, взвешенных веществ, формальдегида и диоксида азота, среднегодовые концентрации этих веществ постоянно значительно превышают ПДК. Кроме этих веществ, постоянно отмечаются среднемесячные, максимальные разовые или максимальные среднесуточные концентрации большого ряда примесей, превышающие соответствующие ПДК.

Очень высокое загрязнение атмосферного воздуха города напрямую связано с выбросами ОАО «ММК». Все более значительный вклад в загрязнение вносит автотранспорт. Такое состояние атмосферного воздуха оказывает отрицательное воздействие на здоровье населения. Для оздоровления экологической обстановки требуется выполнение неотложных мер по снижению выбросов как ОАО «ММК», так и автотранспорта.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Абакшин, В. Стал ли чище воздух Магнитки / В. Абакшин // Магнитогорский рабочий. - 1999. - 22 октября.

2. Абдуллин, А.Г. Последствия неблагоприятных экологических факторов на здоровье населения Урала / А.Г. Абдуллин // Жизнь и безопасность. Экология. - 2005. - № 1-2. - С.250-255.

3. Акулов, О. Экология без демагогии / О. Акулов // Западно-Восточный альянс. - 2007. - № 10. - С. 24-26.

4. Аляев, А. Программа по экологии в целом одобрена / А. Алиев // Магнитогорский рабочий. - 1997. - 14 октября.

5. Балабанова, О. Чем дышим, что пьем / О. Балабанова // Магнитогорский рабочий. - 2008. - 14 май. - С. 1,2.

6. Коваленко, Л. Тучи над городом стали / Л. Коваленко // Магнитогорский рабочий. - 2001. - 30 авг.- С.1,3.

7. Котышева, Е.Н. Гигиенический анализ качества атмосферного воздуха селитебных территорий промышленного города / Е. Н. Котышева // Наука на рубеже веков: Проблемы окружающей среды и здоровье: Сб. науч. статей. - СПб., 2002. - С. 11-14.

8. Котышева, Е.Н. Динамика химического загрязнения атмосферного воздуха г. Магнитогорска основными поллютантами в период 1991-2000 гг. / Е. Н. Котышева, М. Ю. Болотская // Наука на рубеже веков : Проблемы окружающей среды и здоровье: Сб. науч. статей. - СПб., 2002.- С.15-18.

9. Кошкина, В.С. Проблемы окружающей среды и здоровье (региональные аспекты) / В.С. Кошкина, Н.Н. Котляр, Н.А. Антипанова, Н.П. Лисьева // Наука на рубеже веков. Проблемы окружающей среды и здоровье. Сборник научных статей / Под ред. проф.В.С. Кошкиной. - СПб. : Нестор, 2002. - С. 5-10.

10. Кошкина, В.С. Социально-экономические и экологические аспекты медико-демографических процессов в г. Магнитогорске / В.С. Кошкина, Н.Н. Котляр, Н.А. Антипанова // Проблемы экологически обусловленных нарушений состояния здоровья населения промышленных городов Южного Урала с развитой отраслью черной металлургии (медицинские, психолого-педагогические аспекты): Сборник научных докладов Всероссийской научной конференции. - Магнитогорск : МаГУ, 2004. - С.94-103.

11. Лерина, М. Горы «похудели» / М. Лерина // Магнитогорский металл. - 2007. - 8 февр. - С. 4.

12. Лисьева, Н.П. Распространенность и физико-химические свойства сурьмы (Sb) и ее соединений как супертоксиканта / Н. П. Лисьева // Наука на рубеже веков: Проблемы окружающей среды и здоровье: Сб. науч. статей. - СПб., 2002. - С. 19-25.

13. Медведев, В. Магнитка: революционная «перезагрузка» / В. Медведев // Наука и жизнь. - 2003. - № 12. - С. 18-20.

14. Наука на рубеже веков. Проблемы окружающей среды и здоровье : Сб.науч.ст. / Редкол.: В.С.Кошкина, Н.А. Антипанова. - СПб. : Нестор, 2002. - 83 с.

15. Небо Магнитки // Магнитогорский рабочий. - 2000. - 4 апреля.

16. Петренко, В. Дымный след Магнитки / В. Петренко // Магнитогорский рабочий. - 2003. - 26 сент. - С. 2.

17. Петросова, Р.А. Естествознание и основы экологии / Р. А. Пет-росова, В.П. Голов, В.И. Сивоглазов. - М., 2007.

18. Потапов, А.Д. Экология: Учеб. для строит. спец.вузов / А.Д. Потапов. - М. : Высшая школа, 2002.

19. Скуридин, М. Экология: пути решения проблемы / М. Скуридин // Магнитогорский рабочий. - 2000. - 18 февраля.

20. Урал и экология : учебное пособие. 2-е изд. - Екатеринбург : Банк культурной информации, 2005. - 284 с.

21. Хотунцев, Ю.Л. Экология и экологическая безопасность / Ю.Л. Хотунцев. - М. : Академия, 2002.

22. Экологические проблемы крупного города // Экология крупного города (на примере Москвы): Учеб.пособие. - М., 2001. - Гл.2.-С.41-74.

23. Ярмочкина, Н. М. Физические аспекты загрязнения окружающей среды : учеб. пособие для вузов / Н. М. Ярмочкина ; МаГУ. - Магнитогорск : Изд-во МаГУ, 2007. -180 с.

24. Ярошевич, А.М. Экология Магнитогорска. Доклад на VII конференции экологов / А.М. Ярошевич // Вестник ММК. - Магнитогорск, 2003. - С. 84-89.

Размещено на Allbest.ru

...