Қарағанды мен жезқазан қалаларының ластану потенциалы

ШМК мәндері  берілмеген жағдайда заттың гигиеналық қауіптілігін бағалау үшін ауа ластануының  шамалық – қауіпсіздік максимальді бір ретті деңгейінің көрсеткішін қолдануға болады. Сонымен қатар, жұмыс істеу аймағындағы ауада болатын заттардың ШМК–ң мәндері есептелген (ШМК_рз).

ШМКрз-ң мәні күнделікті 8 сағат жұмыс уақытында демалу кезінде жұмысшыларда ауру тудырмайтындай немесе одан да ұзақ уақытта денсаулық күйі төмендемейтіндей шамада болуы керек. Жұмыс аймағы деп жұмысшылардың үнемі немесе уақытша жұмыс жасайтын 2м биіктікке дейінгі кеңістікті айтады. Осылайша, күкірт диоксидінің ШМК_рз – сі 10, азот диоксиді – 5, ал сынаптікі – 0,01 мг/м³. Осы заттардың ШМК_мр және ШМК_сс-не қарағанда әлдеқайда көп [8].

 

1.4 Аэрозольді  ластану

 

Аэрозольдер - бұл ауадағы әртүрлі құрамды, қалқып ұшып жүретін қатты және сұйық бөлшектер. Аэрозольдердің қатты компоненттері бір қатар жағдайда әсіресе организмдер үшін қауіпті, ал адамдарда ерекше ауруларды тудырады. Атмосферада аэрозольді ластанулар түтін, тұман, мгла немесе мұнар түрінде болады. Аэрозольдердің маңызды бөлігі атмосферада қатты және сұйық бөлшектердің өзара немесе су буымен әрекеттесуінің нәтижесінде  құрылады. Аэрозольді бөлшектердің орташа көлемі 1-5 мкм-ді құрайды. Жер атмосферасына жыл сайын шамамен 1 текше км жасанды шаң түріндегі бөлшектер түседі. Сонымен қатар шаңды бөлшектердің үлкен көлемі адамдардың өндіріс қызметінің нәтижесінде пайда болады. Кейбір техногенді шаңның көздер туралы мәліметтерді төмендегі кестеден көруімізге болады (8 кесте).

8 кесте

Кейбір техногенді шаңның көздер туралы мәліметтер

 

Өндірістік процестер	Шаңды тастаулар млн. т./ жыл
тас көмір өртеуі	93,60
шойын қорытпасының	20,21
мыс қорытпасының (тазаланбаған)	6,23
мырыш қорытпасы	0,18
қалайы қорытпасы (тазаланбаған)	0,004
қорғасын қорытпасы	0,13
цемент өндірісі	53,37

 

Жоғарыда келтірілген  мәліметтерге сүйенсек, онда тас көмірді  өртеу нәтижесінде шығатын шаңды тастаулардың ең жоғарғы мәндері тас көмірді өртеу нәтижесінде пайда болса, ең аз мөлшерде тазаланбаған қалайы қорытпасында болған.

Ауаның жасанды аэрозольдермен ластануының негізгі қайнар көзі болып үлкен көмірді тұтынатын ЖЭС, байытатын фабрика, металлургия, цемент, магнезитті және отырғызу зауыттар табылады. Бұл қайнарлардың аэрозольді бөлшектері химиялық құрамның әр түрлілігімен ерекшеленеді. Көбінесе олардың құрамында кремний, кальций және көміртекті қосулары, сирек металдардың: темірдің, магнийдің, марганецтің, мырыштың, мыстың, никельдің, қорғасынның, сурьманың, висмуттың, селенаның, мышьяктың, берилийдің, кадмийдің, хромның, кобальттың, молибденнің, сонымен қатар таскендірдің (асбест) оксидтері кездеседі. Сонымен қатар, тағы өзіне алифаттық және хош иісті көмірсутектер, қышқылды тұздар қосылған органикалық шаңдат тән. Ол қалған мұнай өнімдерінің өртенуі, мұнай өңдейтін, мұнайхимиялық және басқа осы секілді кәсіпорындарда гиролиздеу процесінің нәтижесінде пайда болады. Қалыс қалған материалдардан шыққан жасанды үйіндінің өнеркәсіптік ысырылыстары, пайдалы қазбалардың немесе өңдейтін өнеркәсіп кәсіпорындарының қалдықтарынан пайда болатын айрықша тұқымдардың, ЖЭС аэрозольді ластанудың тұрақты қайнар көздері болып табылады.

 

1.5 Фотохимиялық  тұман

 

Фотохимиялық тұман газдардың, сонымен қатар бірінші және екінші қайтара текті аэрозольді бөлшектерінің көп құрамды қоспасы болып табылады. Смогтың негізгі компоненттерінің құрамына озон, азот және күкірт оксидтері, фотооксидтердің қосындысы деп аталатын асқан тотықты (перекис) табиғаттың көп санды органикалық қосулары кіреді. Фотохимиялық тұман фотохимиялық реакциялардың нәтижесінде белгілі бір шарттарда: атмосферада азот оксиді концентрациясының жоғарғы мәні болуы, көмірсутектердің және басқа ластаушылардың, қарқынды күн радиациясының және желсіздіктің немесе жер беті қабатында қуатты және бір тәуліктен кем емес уақыт ішінде инверсияның жоғары болған кезіндегі өте әлсіз ауа алмасуы кезінде пайда болады. Әдетте инверсиямен бірге жүретін тұрақты желсіз ауа-райы сезінуші заттардың жоғары концентрациясын тудыру үшін қажет. Мұндай шарттар көбінесе маусым-қыркүйек айларында және қыста сирек байқалады. Ұзаққа созылған ашық ауа-райында күн радиациясы азот оксиді және атомды оттектің пайда болуымен азот диоксиді молекулаларының жарылуын тудырады. Атомдық оттек молекулалық оттекпен озонды береді. Соңғысы азот оксидін тотықтыра қайтадан молекулалық оттекке, ал азот оксиді – диоксидіне айналуы керек. Бірақ та ол болмайды. Азот оксиді пайдаланылған газдардың олефиндерімен  реакцияға түседі. Жалғасып жатқан диссоциация нәтижесінде азот диоксидінің жаңа массасы қосымша озон сандарын береді. Атмосферада бірте-бірте озон жиналып, циклдік реакция туады. Бұл процесс түнде тоқтайды. Озон өз кезегінде олефиндермен реакцияға түседі. Атмосферада нәтижесінде фотохимиялық тұмандарға тән оксидантты әртүрлі асқын тотықтары шоғырланады. Соңғысы реакционды  қабілетімен ерекшеленетін еркін радикалдардың қайнар көзі болып табылады. Мұндай тұмандар (смог) – Лондонның, Париждің, Лос – Анджелестің, Нью – Йорктің және т.б. Еуропа қалаларының үстінде сирек байқалатын құбылыс. Өзінің физиологиялық әсерімен адам организміне олар тыныс және қан жүйесі және қалалық тұрғындардың мезгілсіз өлім себебімен жиі байланысты аса қауіпті [9].

 

1.6 Ауа ластануының зардаптары

 

Дүниежүзілік денсаулық  сақтауының тарихы ауаның ластануына байланысты бірнеше катастрофалық  жағдаймен байланыстырылады. Осылай, 1930 жылы өндірістік өнеркәсіптер көп  Маас өзенінің (Бельгия) жағалауында  желсіз қатты тұмандар бақыланды. Үш күн өткеннен кейін халық арасында тыныс жолдарының аурулары таралып, соңы адам шығынымен аяқталған болатын.

1948 жылдың қазан айында  Донор ауданында (Пенсильвания, АҚШ)  толық штильде атмосфера ауасының  металлургия өндірісі өнеркәсібімен  ластануы осы аудан халқының көбісінің тыныс жолдары ауруымен ауруына әкеліп соқты.

Бұл жоғарыда атап көрсетілген  мәліметтерден атмосфера ауасының ластануымен күресу, әсіресе ол адам ағзасы үшін қауіпті ластаушы заттармен  бағытталған кезінде қаншалықты маңызды екенін көрсетеді.

Шаң, түтін және газ  тіке күн радиациясының қуаттылығын  төмендетеді, әсіресе ультракүлгін сәулелерінің санын азайтады.

Ауаның ластануы үй және жабайы аңдар мен құстардың өнімділігін  төмендетеді. Топыраққа және су көздеріне  түсіп, атмосфераны ластай отырып өсімдіктердің жойылуына әкеледі. Атмосфералық ластанудың әсерінен ғимараттардың және құрылыстардың, тарихи ескертіштердің, архитектураның, мәдениет пен өнердің (металдық конструкция үлкен коррозияға ұшырап, көптеген құрылыс ғимараттары бұзылады) бұзылуы болады. Көптеген өнеркәсіп дамыған аудандарда қоршаған ортаның ластануынан болған экономикалық зардап 3-5% құрап отыр.

 

1.7 Автомобиль  транспорты

 

Өндірістен басқа қалалардағы ластану деңгейін анықтайтын маңызды фактор - автомобильді транспорт болып табылады. Үлкен қалаларда оның үлесі жалпы көлемде алғанда атмосфераға тасталынатын антропагенді зиянды заттардың мөлшері өсе береді деуге негіз бар.

Автомобильдерден шығатын  газдардың құрамында: 3 пайыз улы  газ, 0,06 азот оксиді, 0,5 көмірсутек, 0,06 күкірт оксиді, 0,004 альдегидтер және т.б. Көміртектер арасында кейбір канцерогендік қосылыстар (мысалы, бензопирен, бензантрацен) адам денсаулығына зиянды: қорғасын оксиді, мышьяк тәрізді оксидтер және басқада қосылыстар біртіндеп улануға әкеліп, тірі организмдердің ұлпасында жинала алады. М.Е Бердлянд мәліметтері бойынша бір жылдың ішінде дүние жүзі бойынша 250 млн. автомобиль атмосфераға шамамен 200 млн. тонна көміртек оксидін, 50 млн. тонна көмірсутектерді, 20 млн. азотты миллиондаған тонна күкірт газын, органикалық заттарды, қорғасын және т.б. элементтерді тастайды.

Қазіргі кезде көптеген мемлекеттер өте үлкен октанды  мөлшердегі автомобильді жанармайдың  жаңа түріне көшуде. Ол шығарылатын  газдардың құрамындағы көміртек оксидінің азаюына әсер етеді. Алайда азот оксиді және қорғасын тасталымының белсенді компоненттері болып қала береді. Транспорт магистральдарының маңындағы топырақпен өсімдіктерде қорғасын мен мырыштың көлемі күрт өскені байқалды.

Автомобильді транспортқа  қоршаған ортаны ластаушы көзі ретінде  ерекше өзгешелейтін қатар тән. Біріншіден, үлкен қалаларда автомобиль аны күрт өсуде, яғни сонымен қатар атмосфераға тасталынатын зиянды заттар үздіксіз өсуде. Екіншіден, арнайы орындарға орналастырылған, тұрғын үйлерден санитарлы қорғағыш зоналарымен оңашаланған өндірістік ластаушы көздерден ерекшелігі, автомобиль – демалыс орындарына, тұрғын үй аудандарына және т.б. жерлерге кері әсері таралатын ластанудың қозғалмалы түрі. Үшіншіден, автомобильдік ластанулар адамның тыныс алу деңгейінде таралады және оның қалалың құрылыс жағдайында шашырауы қиынырақ. Сонымен бөлінетін газдардағы улылықтың төмендеуінің қазіргі кездегі мүмкіндігі қаладағы ауа бассейнінің ойдағыдай тазалау деңгейін қамтамасыз ете алмайды.

 

1.8 Шаң

 

Шаң – ауада бірнеше уақыт қалқып тұра алатын ұсақ қатты бөлшектер. Коммуникационды желілерді (линия) қазу барысында, ғимаратты монтаждауда, өңдеу жұмыстарында, беткейді тазалауда және т.б. кезінде пайда болады. Шаң химиялық құрамымен, көлемімен және бөлшектерінің формаларымен, олардың тығыздығымен, электрикалық, магниттік және басқа қасиеттерімен сипатталады. Шаңның ұсақтылық дәрежесі оның дисперстігі деп аталады. Дисперстік құрамы таблица, математикалық өрнек немесе график түрінде берілуі мүмкін. Шаңның  негізгі бір сипаттамалық көлемі - бөлшектердің жылдамдығы болып табылады.

Шаңның құрамына байланысты оның зияндылық қасиеті де өзгереді. Мысалы, адам үшін ең қауіптісі силикоз  секілді ауру тудыратын кремний  диоксиді SiO₂ болып табылады. Химиялық құрамына байланысты шаң органикалық (ағаш, мақталық), бейорганикалық (цементтік, карбиттік) және аралас. ШМК 1 мен 10 мг/м³ аралығында тербеледі.

Зерттеу қорытындысы  бойынша қаланың әр түрлі аудандарындағы шаңды ластанудың мөлшері кестеде  көрсетілген (9 кесте).

 

9 кесте

Қаланың әр түрлі  аудандарындағы шаңды ластанудың мөлшері

 

Бақылау нүктелері	Тәулік ішінде 1м2 г беткейдегі шаңның мөлшері
Өндірістік аудан	1,52
Вокзал ауданы	1,16
Қаланың орталығы	0,57
Демалыс парктері	0,22
Қаладан тыс пункттер	0,15-0,16

 

Келтірілген мәліметтердің  негізінде келесі ережелер анықталған: қалада ауаның шаңдануы қаладан тыс жерлерге қарағанда үлкен екендігін; тұрғын үйлер көп жерлерге қарағанда көгалдандырудың арасында айтарлықтай төмен екендігін; қаланың өндірістік ауданында тұрғын үйлер орталығына қарағанда айтарлықтай үлкен екендігін көруге болады. Яғни, бұл кестеден біз өндірістік аудандарда қаладан тыс пункттерге қарағанда шаңдану мөлшерінің шамамен 10 есе үлкен екендігін байқай аламыз.

Сонымен қатар, шаңның мөлшері ауа ылғалдылығына (жазда және күзде) және жел жылдамдығына байланысты өзгереді.

В.И. Федынский, Ц.П. Кругликова және Т.В. Дышко зерттеу  кезінде әр түрлі ағаштар жапырақтарының әр түрлі мөлшерде шаңды ұстайтындығын  анықтаған. Мысалы, қайыңның 2,5 есе, ал  қылқан жапырақты ағаш түрлері 30 есе  көктерекке қарағанда шаңдануы көп.

В.Ф. Докучаев өзінің зерттеулерінде белгілі бір заңдылықтарды  анықтап көрсеткен. Оның бақылаулары  келесіні көрсеткен: ағаш астында ашық алаңға қарағанда шаңдану мамыр  айында-20%, маусым айында-21,8%, шілде айында-34,1%, тамыз айында-27,7%, қыркүйекте-38,7% - ға аз.

Тіпті, қыс айларында  да, ағаштар жапырақтарын тастаған уақыттарда да олар үлкен шаңнан қорғағыш қасиетке ие болады. Ағаш астында ашық алаңға қарағанда шаңдану желтоқсан  айында-13,6%, қаңтар айында-37,4%, ақпан айында-18%-ға аз болып шықты.

Жалпы күзгі-қысқы  уақыттарда шаңның орташа концентрациясы ауада ашық алаңда 0,8 мг/м³-ты құраса, ал ағаш астында 0,5 мг/м³-ты көрсеткен. Яғни 37,5%-ға аз.

Көрсетілген зерттеулердің  нәтижелері көгалдандырудың арқасында  шаңдануды жеңуге болатынын дәлелдеп отыр. Бұл қалалық көшелер мен аудандардағы шаңдалған ауасымен салыстырғанда бақшалардағы және парктердегі шаңданудың күрт төмендеуімен дәлелденеді.

Бұталар мен  ағаштардың жапырақтары шаңның жақсы  аккумуляторы болып табылады. Алайда, зерттеулердің көрсетуінше, ағаштар мен бұталардың түрлерінің барлығы бірдей шаңнан қорғау эффектісін бермейтінін көрсетті. Мысалы, шегіршін (вяз) шаңды бальзамды терекке қарағанда алты есе көп ұстайды.

Көгалдың оңтайлы  шаңды ұстайтын қабілетін біле отырып, оның тұқымдардың іріктеп алып, оны орналастыру арқылы шаңды ұстау эффектінің жоғары дәрежесіне жетуге болады.

 

1.9 Қоршаған  орта жағдайының мониторингісінің  негізделуі

 

Жыл сайын адам мен  қоршаған орта арасындағы байланыс барған сайын өте қарқынды болып жатыр. Осыған байланысты табиғи орта жағдайы туралы бөлшекті объективті ақпараттың қажеттілігі туа бастады.

Қазіргі кезде қоршаған табиғи ортаның жағдайын бақылау  адамдар ұйымдастырған іс-шараны құрайтын маңызды құрама бөлігі болып  табылады.

Табиғи ортаның жағдайы  туралы ақпараттың болуы шаруашылықты дұрыс бағытта жүргізуде, әр түрлі табиғи қорларды ұтымды пайдалануда, яғни табиғат пен адам қоғамы арасындағы қатынасты сенімді етуде өз көмегін тигізеді. 

Қоршаған ортаға антропогендік әрекеттердің қауіпті зардаптарының бірі болып әр түрлі қоршаған ортаның – атмосфералық ауа, құрлық және мұхит суы, топырақтың ластануы. Табиғи ортаның ластануы өндіріс өнеркәсіпорындарының, тұрғын үй және ауыл шаруашылығы жұмыстары есебінен шығатын газ тәрізді, сұйық және қатты тасталым қалдықтарының есебінен болады. Сондықтан да табиғи ортаның ластануының мониторинг жүйесін ұйымдастыру табиғи орта жағдайының антропогендік өзгеріс мониторингісі жүйесінің маңызды элементі болып табылады. Сонымен қатар қоршаған ортаны басқаруда, табиғи ортаның сапасын қазіргі кездегі реттеудің стратегиясының маңызды құрама элементі болып табылады.

Антропогендік әсерлерден туған өзгерістерді анықтап көрсетуге  мүмкіндік беретін табиғи орта жағдайының мониторингісі жүйесін ұйымдастыру  үшін ортаның жағдайының өзгерісі мен табиғи тербелісі туралы бөлшектік ақпарат керек.