Проблема контролирования выброса в атмосферу загрязняющих веществ промышленными предприятиями

     В атмосфере города превышены концентрации двуокиси азота и окиси углерода. Особую озабоченность вызывает загрязнение атмосферного воздуха Тулы соединениями тяжелых металлов, так как концентрации многих из них превышают предельно допустимые значения. Среди них наиболее распространены свинец, марганец и его соединения, окись алюминия, никель, хром, в отдельных местах медь, оксид магния, оксид цинка, оксид железа, оксид кальция.

     Основными источниками выбросов оксида марганца являются Косогорский металлургический завод , Тулачермет, а также Тульский комбайновый завод и завод им. Кирова. В результате этого концентрации оксида марганца, превышающие предельно допустимые значения, отмечаются в южной части города, на большей части территории Пролетарского, Центрального и Привокзального районов. В Зареченском и Советском районах концентрации марганца не превышают нормы.

       При наличии в воздухе большого  числа загрязняющих веществ сравнительную оценку качества атмосферы в приземном слое различных районов города можно провести с помощью суммарного коэффициента загрязнения атмосферного воздуха К_сум., учитывающего класс опасности загрязняющих веществ и эффект биологической суммации их действия. Наиболее характерные вещества, загрязняющие атмосферу в пределах административных районов города, и интервал изменения значений К_сум в пределах района приведены в таблице 2.

Таблица 2

Загрязнение административных районов Тулы

          Основными источниками загрязнения  атмосферы в Центральном и  Привокзальном районах является  Косогорский металлургический завод  и автотранспорт. В северной части Центрального района отмечается превышение ПДК оксида углерода, диоксида азота, свинца и оксида железа.  
В жилых районах, прилегающих к Косогорскому металлургическому заводу (юго-западная часть территории города), наблюдается сильное загрязнение оксидом углерода и оксидом марганца. В посёлке Скуратово (Центральный район) уровень загрязнения атмосферы сравнительно невысокий. В большинстве случаев концентрации загрязняющих веществ не превышают предельно допустимых, лишь в отдельных местах отмечается превышение ПДК оксида марганца и сероводорода. В северной части Привокзального района имеются превышения ПДК по пыли, свинцу, оксиду углерода. В жилых застройках центральной части Привокзального района (район улиц Макаренко, Седова, Оружейной) отмечаются превышения ПДК оксида углерода, свинца, диоксида азота.

     А это значит, что организм каждого жителя города ежегодно получает значительное количество вредных веществ.  

Санитарно-экологическое  состояние водоёмов и водоохранных зон малых рек

            Результаты гидрохимических наблюдений свидетельствуют о высокой степени загрязнения поверхностных вод в черте города. Малые реки, протекающие по городской территории (р. Упа, р. Тулица, ручей Щегловский, ручей Тростянский - приток р. Тулицы, Рогожинский ручей и его притоки, р. Воронка), принимают основную антропогенную нагрузку от жилой застройки и промышленных предприятий, определяемую в основном:

- сбросом  промышленных и хозяйственно-бытовых  сточных вод; 

- санитарным  состоянием прибрежных и водоохранных  зон русел рек и малых ручьев  со множеством мест несанкционированного  складирования - твердых бытовых и промышленных отходов;

- смывом  загрязняющих веществ с распаханных  под огороды территорий и других типов сельскохозяйственных угодий;

- загрязнением  нефтепродуктами и другими веществами, поступающими от нефтебаз и  автостоянок, расположенных в водо-охранных зонах рек.

     Одним из таких источников загрязнения  являются старые шламонакопители Косогорского металлургического завода, от которых зафиксировано 12 выходов загрязненных фильтратов, поступающих непосредственно в р. Воронку. В поверхностных водах отмечаются повышенные концентрации азота аммонийного - в 1,5 - 32,3 раза, азота нитритного - в 3,0 - 46,5 раза; зафиксировано превышение ПДК железа - в 4,1 - 60,0 раз, меди - в 2,0 - 240 раз, а в разовых пробах - в 1176 раз (р.Тулица), цинка - в 1,2 - 42,0 раза (в отдельных случаях в р.Тулице - в 600 раз), сульфатов - в 1,1 - 3,8 раза, фосфатов - в 1,2 - 8,0 раз.

     Загрязнение поверхностных вод в черте  города в первую очередь связано с поступлением больших объемов недостаточно очищенных сточных вод, сбрасываемых промышленными предприятиями. Общее водоотведение от промышленных предприятий составляет более 104802 тыс.м³/год, на долю сточных вод, сбрасываемых без очистки, приходится 3,3%. Основную массу сбрасываемых сточных вод составляют недостаточно очищенные сточные воды - 92,0%. Доля нормативно чистых вод, сбрасываемых промышленными предприятиями г.Тулы, оценивается в 4,7%. Общий сброс загрязняющих веществ в поверхностные водотоки г.Тулы составляет около 108503 т/год.

     Основная  масса загрязняющих веществ сбрасывается МП "Тулгорводоканал". На его долю приходится более 90% суммарного сброса. По большинству загрязняющих веществ на сбросы МП "Тулгорводоканал" приходится от 62% (нитраты) до 98% (азот аммонийный) от суммарного количества. Помимо МП "Тулгорводоканал" по количеству сбрасываемых в поверхностные водотоки нитратов выделяется Косогорский металлургический завод (33% от общего сброса). Исходя из этого, без решения вопросов организации локальной очистки сточных вод промышленных предприятий, особенно крупных, не представляется возможным решить проблему снижения уровня загрязнения поверхностных вод в черте города. [9, c.3]

     Чистый  воздух уже становится дефицитным ресурсом во многих индустриальных областях России, где загрязнение атмосферы представляет реальную опасность для жизни и здоровья человека.

     По  выбросам вредных веществ в атмосферу  в расчете на 1 км² территории Тульская область превосходит Московскую в 1,7 раза, а Калужскую и Орловскую - более чем в 10 раз. На одного жителя области в 2008 г. приходилось около 182 кг вредных веществ, выброшенных в атмосферу.

     В атмосферный воздух выбрасывается 188 различных наименований вредных веществ. Контроль качества атмосферного воздуха производится на 10 стационарных постах области по 19 вредным примесям: пыль, формальдегид, фенол, серная кислота, сероводород, толуол, аммиак, метанол, оксид и диоксид азота, пятиокись ванадия и пр.

     Основными источниками загрязнения атмосферы  области являются выбросы промышленных предприятий, процессы испарения и сжигания топлива.

     В 2008 г. суммарная масса выбросов в атмосферу области составила 385 тыс. т, в том числе от стационарных источников - 226 тыс. т. Основной вклад в выбросы от стационарных источников вносят предприятия электроэнергетики (42,4 %), черной металлургии (41,2 %), ЖСК - 4,3 %.

     Загрязнение атмосферного воздуха по специфике  и количеству выбросов значительно  различается по районам области. Наибольшее число промышленных предприятий, дающих около 94 % всех выбросов, расположено в Алексинском, Суворовском, Ефремовском, Новомосковском, Узловском, Щекинском районах и в г. Туле.

     Большой объем выбросов в атмосферу дают предприятия металлургической промышленности - 78,6 тыс. т в год: АК "Тулачермет" - 71,6 тыс. т в год, Косогорский металлургический завод - 4,4 тыс. т в год, Суворовское рудоуправление - 1,5 тыс. т в год. Большой объем выбросов (50,597 тыс. т в год) зарегистрирован и от предприятий химической промышленности. [7, c.101]

     Одним из основных источников загрязнения  природной среды является автомобильный транспорт. В 2008 г. выбросы загрязняющих веществ от автомобильного транспорта составили 155,1 тыс. т (40 % массы всех выбросов). 
Водные ресурсы. Основным потребителем воды в Тульской области является промышленность (74 %); население потребляет 23 % воды и сельское хозяйство - 3 %.

     Главными  пользователями водных ресурсов в области  являются предприятия г. Тулы и Новомосковска. Всего водопользователей Тульской области в 2008 г. зарегистрировано 880; ими было израсходовано из природных источников около 473 млн. м² воды. В поверхностные водоемы при этом было сброшено 280,4 млн. м², в том числе загрязненных -259,5; а нормативно-чистых и нормативно-очищенных - всего 20,9 млн. м². Из всех очистных сооружений в области только 10 % работают в проектном режиме. [6, c.111] 
 

Глава 3.   Проблема контролирования выброса в атмосферу загрязняющих веществ промышленными предприятиями (ПДК)

3.1. Понятие предельно-допустимой  концентрации

      ПДК  - такие концентрации, которые  на человека и его потомство  прямого  или  косвенного воздействия,  не ухудшают их работоспособности, самочувствия, а  также  санитарно-бытовых  условий  жизни  людей.

      Обобщение всей информации по  ПДК, получаемой всеми ведомствами, осуществляется в  ГГО  -  Главной  Геофизической  Обсерватории . Чтобы по результатам наблюдений определить значения воздуха, измеренные значения концентраций  сравнивают  с  максимальной разовой  предельно допустимой концентрацией и определяют число случаев,  когда были превышены   ПДК ,  а  также  во  сколько раз наибольшее значение было выше  ПДК . Среднее значение концентрации за месяц или за год сравнивается с  ПДК   длительного действия - среднеустойчивой  ПДК.  Состояние загрязнение воздуха несколькими веществами,  наблюдаемые в  атмосфере города, оценивается  с  помощью комплексного показателя -  индекса загрязнения атмосферы (ИЗА).  Для этого нормированные на соответствующее значения  ПДК  и средние концентрации различных  веществ с помощью  несложных  расчетов  приводят  к  величине  концентраций сернистого ангидрида,  а затем суммируют. Максимальные разовые концентрации  основных  загрязняющих  веществ были наибольшими  в   Норильске (оксилы азота и серы),  Фрунзе  (пыль), Омске (угарный газ).   Степень загрязнения воздуха основными загрязняющими  веществами  находится в прямой зависимости от промышленного развития города. Наибольшие максимальные концентрации  характерны для городов с численностью населения  1 более 500 тыс. жителей.  Загрязнение воздуха специфическими веществами  зависит  от вида промышленности,  развитой в городе.  Если в крупном городе размещены предприятия нескольких отраслей промышленности,  то создается очень высокий уровень загрязнения воздуха,  однако проблема снижения  выбросов многих специфических веществ до сих пор остается нерешенной.

    Выделяется  ряд закономерностей, присущих затратам на создание и эксплуатацию газопылеочистных установок. Так, затраты на воздухоочистные сооружения зависит oт мощности этих сооружений. [1, 87]

     Предельно допустимые концентрации (ПДК) - нормативы, устанавливающие концентрации вредного вещества в единице объема (воздуха, воды), массы (пищевых продуктов, почвы) или поверхности (кожа работающих), которые при воздействии за определенный промежуток времени практически не влияют на здоровье человека и не вызывают неблагоприятных последствий у его потомства.

     Таким образом, санитарно-гигиеническое нормирование охватывает все среды, различные  пути поступления вредных веществ  в организм, хотя редко отражает комбинированное действие (одновременное или последовательное действие нескольких веществ при одном и том же пути поступления) и не учитывает эффектов комплексного (поступления вредных веществ в организм различными путями и с различными средами - с воздухом, водой, пищей, через кожные покровы) и сочетанного воздействия всего многообразия физических, химических и биологических факторов окружающей среды. Существуют лишь ограниченные перечни веществ, обладающих эффектом суммации при их одновременном содержании в атмосферном воздухе.

     Анализ  того, как изменяются с течением времени значения предельно допустимых концентраций, свидетельствует об их относительности, вернее - об относительности наших знаний о безопасности или опасности тех или иных веществ. Достаточно вспомнить о том, что в пятидесятые годы ДДТ считался одним из безопаснейших для человека инсектицидов и широко рекламировался для использования в быту. Для веществ, о действии которых не накоплено достаточной информации, могут устанавливаться временно допустимые концентрации (ВДК) - полученные расчетным путем нормативы, рекомендованные для использования сроком на 2-3 года.

     В публикациях иногда встречаются  и другие характеристики загрязняющих веществ. Под токсичностью понимают способность веществ вызывать нарушения физиологических функций организма, что в свою очередь приводит к заболеваниям (интоксикациям, отравлениям) или, в тяжелых случаях, к гибели. Фактически токсичность - мера несовместимости вещества с жизнью.

     Степень токсичности веществ принято  характеризовать величиной токсической дозы - количеством вещества (отнесенным, как правило, к единице массы животного или человека), вызывающим определенный токсический эффект. Чем меньше токсическая доза, тем выше токсичность.