Оценка загрязненности воздушного бассейна территории ГНПП "Кокшетау"

В глобальном масштабе наибольшую опасность представляет загрязнение атмосферы примесями, так как атмосферный воздух выступает своего рода посредником загрязнения всех других объектов природы, способствуя распространению больших масс загрязнения на значительные расстояния. Промышленными выбросами (примесями), переносимыми по воздуху, загрязняется Мировой океан, закисляются почва и вода, изменяется климат и разрушается озоновый слой. 
 

Под загрязнением атмосферы понимают привнесение  в нее примесей, которые не содержатся в природном воздухе или изменяют соотношение между ингредиентами природного состава воздуха. 
 

На величину концентраций вредных примесей в  атмосфере влияют метеорологические  условия, определяющие перенос и  рассеивание примесей в воздухе, смена направления и скорости ветра и другие. Вредные выбросы промышленных предприятий и других источников загрязнения оказывают отрицательное воздействие не только на окружающую среду, но и в ряде случаев значительно влияют на процесс эксплуатации технических средств. Так, например, оборудование электростанций, расположенное вне помещений, и воздушные линии электропередачи в значительной мере подвержены воздействию выбросов продуктов сгорания органического топлива. 
 

Частицы пыли оседают  на поверхности изоляторов. Количество накопившихся загрязнений достигает несколько десятков миллиграммов на 1см2 поверхности, что приводит к образованию на поверхности изоляторов электропроводного слоя. В результате разрядные напряжения загрязненной изоляции при увлажнении могут снижаться в несколько раз.  
 

Экологические исследования, проведенные в последние десятилетия во многих странах мира, показали, что все возрастающее разрушительное воздействие антропогенных факторов на окружающую среду привело ее на грань кризиса. Среди различных составляющих экологического кризиса (истощение сырьевых ресурсов, нехватка чистой пресной воды, возможные климатические катастрофы) наиболее угрожающий характер приняла проблема загрязнения незаменимых природных ресурсов - воздуха, воды и почвы - отходами промышленности и транспорта. В связи с этим в современном обществе резко возрастают роль и задачи инженерной (промышленной) экологии, призванной на основе оценки степени вреда, приносимого природе индустриализацией производства, разрабатывать и совершенствовать инженерно-технические средства защиты окружающей среды, всемерно развивать основы создания замкнутых и безотходных технологических циклов и производств. 
 

Преобладающее воздействие на загрязнение природной  среды оказывают предприятия  металлургического комплекса, электроэнергетики, топливной и химической промышленности.  
 

Оборудование  и технология, применяемые для  улавливания и обезвреживания выбросов вредных веществ в атмосферу, совершенствуется крайне медленно, в  связи, с чем продолжает оставаться низким уровень утилизации уловленных вредных веществ.  
 

В настоящее  время основная доля энергии производится за счет сжигания или переработки  природного органосодержащего сырья - угля, нефти, газа, горючих сланцев, торфа, а также используется энергии  рек путем строительства гидроэлектростанций  и сооружения водохранилищ. Любой из современных способов производства и использования энергии (в промышленности, коммунально-бытовом и сельском хозяйстве, на транспорте) в большей или меньшей степени связан с определенными отрицательными воздействиями на окружающую среду [2].  
 

Борьба за чистоту  воздушного бассейна и улучшение  санитарно- гигиенических условий  городов и поселков является актуальной задачей. Поток продуктов сгорания, движущихся по газоходам котельного агрегата, несет с собой твердые  частицы летучей золы и несгоревшего топлива. Зола, выходя из дымовых труб, загрязняет атмосферу и прилегающую территорию.  
 

При сжигании твердого топлива в слое дымовые газы выносят  в среднем около 15% золы, содержащейся в топливе, при камерном способе  сжигания и сухом удалении шлака унос золы достигает 85-95%, и только малая часть золы топлива осаждается в топке и в газоходах в виде шлака и летучей золы. 
 

Содержащаяся  в дымовых газах котлов летучая  зола, мельчайшие частицы несгоревшего топлива, окислы азота и сернистые газы оказывают вредное влияние на организм человека, животных и на растительный мир.  
 

Следует признать, что в настоящее время полностью  исключить промышленные выбросы  в окружающую среду невозможно. Определенная доля выбросов в атмосферу является объективно обусловленной современным этапом развития технологии энергетического производства. Однако в конкретной хозяйственной ситуации увеличение количества использования топлива низкого качества, не соответствующего стандартам с повышенной зольностью, сернистостью недопустимо. 
 

Энергетика является сердцем промышленного и сельскохозяйственного  производства и обеспечивает комфортное существование человечества. Однако именно энергетика является наиболее крупной отраслью по объему выбросов в атмосферу. Основным энергоносителем в 19 веке являлся уголь, сжигание которого приводило к росту выбросов дыма, сажи, копоти, золы, вредных газовых компонентов: оксидов серы, оксидов азота и т.д. Основными источниками образования летучих выбросов в энергетике являются установки обогащения и брикетирование угля, углеразмольные агрегаты, энергетические и теплофикационные котельные установки. 
 

На территории Республики Казахстан загрязнителями атмосферного воздуха являются более 3,5 тысяч промышленных предприятий, расположенных в 80 городах, относящихся к 1-5 классами санитарной опасности.  
 

С 1995 года наблюдается  рост уровня загрязнения атмосферы, что объясняется некоторым оживлением производства в таких отраслях экономики, как теплоэнергетика, добывающая и  перерабатывающая промышленности, а также увеличением грузоперевозок и количества автомобилей [3].  
 

Основная масса  загрязняющих веществ поступает  от предприятий цветной и черной металлургии, теплоэнергетики, нефтегазового  комплекса. Главной проблемой является увеличение в выбросах токсичных веществ - из-за использования непроектного твердого топлива с повышенной зольностью (до 40%).  
 

Региональная  структура показывает высокие уровни загрязнения воздушных бассейнов  Карагандинской (11108,1 тыс. тн), Павлодарской (433,7 тыс. тн), Восточно-Казахстанской (243,8 тыс. тн) областей в 2000 году. 
 

Около трети  промышленных предприятий не имеют  санитарно-защитных зон, соответствующих  нормативам. Значительная часть населения  промышленных центров живет в  зонах непосредственных выбросов в атмосферный воздух, шума, вибрации электромагнитных полей и других факторов влияния.  
 

В большинстве  крупных городов вклад автомобильного транспорта в загрязнение воздушного бассейна продолжает увеличиваться  и достигает 60% и более, а в г. Алматы - 90% от общего объема выбросов  
 

Кислородный бассейн Усть-Каменогорска содержит объем тяжелых  соединений металлов, г. Алматы задыхается от автомобильного смога, а выбросы Балхашского  медного комбината  поставили озеро  Балхаш на грань экологической  катастрофы. Аналогичная ситуация наблюдается во многих других промышленных регионах Казахстана.  
 

В последние годы деятельность международного космодрома « Байконур» имеет  отрицательные экологические  последствия для  экосистем страны. В первую очередь, сюда относят выбросы в атмосферу озоно-разрушающих веществ, загрязнение фрагментами частей ракетоносителей и остатками ракетных топлив поверхности земли.  
 

Ряд ученых полагают, что  после каждого  запуска ракетоносителя образуется гептиловое облако, которое затем  разносится по окрестностям на многие километры и выпадает ядовитыми дождями.  
 

В результате спада  производства в переходный период Казахстан, существенно снизил объем выбросов промышленных газов (ПГ). По результатам  инвентаризации выбросы ПГ в Казахстане на 1998 год составляли около 65% от уровня 1990 года. Почти половина их исходила от энергетического сектора, так как основным видом топлива в энергетическом балансе страны является уголь.  
 

В республике остро  стоит проблема утилизации золы и  золошлаковых отходов, ввиду их огромных ежегодных выходов. Наличие в золах токсичных элементов - мышьяка, ртути, бериллия, фтора, никеля - обусловливает постоянную угрозу загрязнения воздуха, земли и воды.  
 

Основной вклад  в загрязнение атмосферного воздуха  вносят предприятия энергетики, выбросы которых составляют 40% от общих выбросов в республике.  
 

Таким образом, энергетика является одним из основных источников загрязнения окружающей среды в Казахстане. Это в первую очередь тепловые электростанции, работающие на твердом топливе, которые являются загрязнителями всех трех окружающих сред: атмосферы, гидро и литосферы. Воздушный бассейн загрязняется пылью и вредными газами: оксидами азота, серы, углеводородами. Рассеивание оксидов азота и серы с помощью высоких труб приводит к дальнейшему переносу этих загрязнителей и выпадению их в виде кислых дождей, приносящих непоправимый ущерб природе. Поэтому важнейшей задачей является ограничение этих выбросов, что определяется ГОСТом 17.2.3.02-78, по которому для каждого предприятия устанавливается предельно-допустимые выбросы (ПДВ). Значительный фон вредных веществ, создаваемый в первую очередь автомобильным транспортом и промышленными предприятиями, поставил перед теплоэнергоцентралями, расположенными в городах, задачу резкого сокращения выбросов пыли и вредных газов. Очень остро эти вопросы стоят перед энергетикой Казахстана. Это связано с наличием в республике значительного количества месторождений угля, большая часть которого может добываться открытым способом, обеспечивая получение дешевого угля и электроэнергии. Поэтому энергетика республики в обозримом будущем будет развиваться главным образом за счет создания ТЭЦ на угле. При этом основная часть энергетических углей низкого качества. Их использование в котлах сопровождается большими трудностями по обеспечению стабильного процесса горения, надежной работы оборудования и защите атмосферы от загрязнений золой, оксидами азота и серы [4]. 
 

В дальнейшем предполагается создание комплекса  электростанций на тургайских углях. Создание таких уникальных по мощности комплексов, как ЭТЭК и мощных ТЭЦ, расположенных вблизи городов, обусловило значительное внимание к защите атмосферы.  
 
 
 

1.2 Состояние атмосферного  воздуха Акмолинской  области  
 
 
 
 

Акмолинская область занимает территорию площадью 146,219 тыс. км2. Население - 747,809 тыс. человек.  
 

Климат  Акмолинской области  резко континентальный, характеризуется  жарким, засушливым летом и суровой  зимой. Континентальность  климата проявляется  в больших годовых  и суточных амплитудах колебания температуры воздуха. Средняя максимальная температура июля +190С, +210С, января -160С, -180С.  
 

Северную  часть территории области занимают срединные участки  Кокшетауской возвышенности  с горами Кокшетау (гора Кокше - 947 м), Жаксыжангыстау (730 м), Жиланды (665 м), Зеренды (587 м). Южную часть области занимает увалисто-волнистая, холмисто-бугристая равнина с абсолютной высотой 300-400 м. В центральной части расположены горы Сандыктау, Домбыралы, на юго-востоке - живописные горы Ерейментау, на северо-востоке - Селетинская равнина, в центральной части - Атбасарская равнина, на юго-западе - Тенгиз-Коргалжинская впадина.  
 

Область богата минеральными ресурсами, представленными  значительными запасами следующих полезных ископаемых: золото, урансодержащие руды, железосодержашие руды, каменный уголь, строительные материалы. Руды месторождений обычно сложны по составу и содержат, наряду с основными и попутными компонентами, вредные примеси, в том числе и экологически опасные, токсичные элементы или их минеральные соединения: радиоактивные изотопы урана, тория, калия-40, мышьяк, бериллий, селен, фосфор, сурьму, асбест и другие. На территории области насчитывается более 20 горнодобывающих и перерабатывающих предприятий [5].  
 

Ведущими  отраслями промышленности области являются горнодобывающая, горноперерабатывающая, иная обрабатывающая промышленность, химическая, легкая и пищевая промышленность, производство и распределение электроэнергии, тепла, газа и воды, на долю которых приходится более 93% всего областного объёма промышленного производства. В Акмолинской области в последнее время наблюдается прирост объёма промышленного производства и в цифровом выражении составляет порядка 5-7% по отношению к соответствующему периоду прошлого года. Причём 83,8% всей промышленной продукции производят крупные и средние промпредприятия, 7,8% приходится на подсобные производства и 7,7% - на малые предприятия. Горнодобывающая промышленность составляет 6,3% объёма общеобластного промышленного производства. Допущено также снижение показателей в химической промышленности, в обработке древесины и производстве изделий из дерева. Снизился выпуск этилового спирта, мяса, макарон. В обрабатывающей промышленности объёмы производства, наоборот, возросли на 25%. Рост наблюдается также и в издательском деле, в металлургической промышленности и производстве готовых металлических изделий, в производстве пищевых продуктов, включая напитки и табак, в машиностроении, в текстильной и швейной промышленности. Производство и распределение электроэнергии, воды и газа является важнейшей отраслью в структуре промышленности (6,3% от всей промышленности) и также показывает 6%-ный рост.