Экологический мониторинг городов

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. С. АМАНЖОЛОВА.

 

    ФАКУЛЬТЕТ  ЭКОЛОГИИ И ЕСТЕСТВЕННЫХ НАУК 

                           КАФЕДРА ЭКОЛОГИИ И ГЕОГРАФИИ

                      Дисциплина: Мониторинг окружающей среды

 

 

                                КУРСОВАЯ РАБОТА

                     на тему: «Экологический мониторинг городов».

 

 

                                                   Выполнила: Байбосынова Р.Е.

                                                                      Студентка 4 курса гр. ЭК-10-А

                                                                              Специальность: Экология

                                             Приняла: Камбарова Ж. Д ст. преподаватель, магистр географии.

                                           

 

                                      

                                         2013 г.

                                               Содержание

Введение

Глава 1. Общий экологический мониторинг городской среды(на примере г.Усть-Каменогорск и Алматы)

1.1. Экологическое  состояние окружающей среды города Усть-Каменогорска

1.2. Экологическая обстановка города Алматы

Глава 2. Исследование и разработка научно-методической основы экологического мониторинга атмосферного воздуха (на примере г. Темиртау)

2.1. Анализ работы  существующей системы экологического  мониторинга за качеством атмосферного  воздуха 

Заключение

Список литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

В настоящее  время на Земле практически не осталось экологических систем, не подверженных в той или иной мере влиянию человека. Влияние человека на экосистемы в процессе техногенеза весьма интенсивно, поскольку своей деятельностью он создает направленные помехи в механизмах естественной обратной связи.

Основное загрязнение  атмосферы связано с выбросами  от предприятий цветной металлургии, теплоэнергетики, черной металлургии, нефтегазового комплекса и транспорта. Реальность угроз от загрязнения  атмосферного воздуха сказывается  на ухудшении здоровья населения и деградации окружающей среды. Проблема загрязнения атмосферного воздуха присуща в основном крупным городам и промышленным агломерациям, где проживает около половины населения страны. К наиболее загрязненным отнесены 10 городов, 8 из которых - с высоким уровнем загрязнения воздуха. Причинами высокого уровня загрязнения воздуха в городах являются устаревшие технологии производства, неэффективные очистительные сооружения, низкое качество применяемого топлива, слабое использование возобновляемых источников и нетрадиционных источников энергии. Резкое увеличение числа автомобилей вызывает рост концентрации оксида углерода и диоксида азота к крупных городах (Алматы, Усть-Каменогорск, Шымкент), где среднегодовые концентрации этих веществ превышают предельно -допустимые. Загрязнение воздушного бассейна так же связано с разработкой старых и освоением новых месторождений углеводородного сырья, что приводит к увеличению загрязнения атмосферы сероводородом и меркаптанами. Сжигание на факелах попутного газа сопровождается выбросом в атмосферу большого количества парниковых газов, оксидов серы и азота, вокруг месторождения формируется повышенный тепловой фон. В последние десятилетия в связи с быстрым развитием автотранспорта и авиации существенно увеличилась доля выбросов поступающих в атмосферу от подвижных источников: грузовых и легковых автомобилей, тракторов, тепловозов и самолетов. Согласно оценкам, в городах на долю автотранспорта приходится (в зависимости от развития в данном городе промышленности и числа автомобилей) от 30 до 70 % общей массы выбросов. Основной вклад в загрязнение атмосферы вносят автомобили, работающие на бензине, затем самолеты, автомобили с дизельными двигателями тракторы и другие сельскохозяйственные машины железнодорожный и водный транспорт.

Атмосферный воздух является самой важной жизнеобеспечивающей  природной средой  и  представляет  собой  смесь  газов  и  аэрозолей  приземного  слоя атмосферы, сложившуюся  в  ходе  эволюции  Земли,  деятельности  человека  и находящуюся  за  пределами  жилых,  производственных   и   иных   помещений. Результаты экологических исследований, как  в  Казахстане,  так и за  рубежом, однозначно свидетельствуют о том,  что  загрязнение  приземной  атмосферы  – самый мощный, постоянно действующий фактор воздействия на человека, пищевую цепь и окружающую среду. Результаты  специальных исследований, выполненных в Казахстане и за рубежом, показали, что между здоровьем населения и качеством атмосферного воздуха наблюдается тесная положительная связь.

Основные агенты  воздействия атмосферу– атмосферные осадки в виде дождя и снега, в меньшей степени смога, тумана.  Поверхностные и  подземные  воды  суши  имеют главным образом атмосферное питание   и вследствие этого их  химический  состав  зависит  в  основном  от  состояния атмосферы. Отрицательное влияние загрязненной атмосферы на  почвенно-растительный покров связано как с выпадением кислотных  атмосферных  осадков,  вымывающих кальций, гумус и  микроэлементы  из  почв,  так  и  с  нарушением  процессов фотосинтеза, приводящих  к  замедлению  роста  и  гибели  растений. 

 

 

Глава 1. Общий экологический мониторинг городской среды(на примере г.Усть-Каменогорска и Алматы)

 

1. Экологическое  состояние окружающей среды города Усть-Каменогорска

    Восточно-Казахстанская область в силу сложившегося социально-экономического развития является одним из наиболее неблагополучных регионов республики по состоянию окружающей среды, а город Усть-Каменогорск одним из загрязненных городов Казахстана представляющим собой уникальную урбанизированную систему, перенасыщенную предприятиями самой различной технологической ориентации.

       В соответствии с нормативно правовым документом по охране окружающей среды (НПДООС), Восточно-Казахстанская область включена в число шести экологически неблагополучных областей Казахстана и отнесена к зоне В по характеру существующих экологических проблем. Это обусловлено концентрацией здесь предприятий горнодобывающей, металлургической и энергетической промышленности.

      Деятельность предприятий металлургической промышленности, теплоэнергетики и автотранспорта обусловливает загрязнение атмосферного воздуха. Усть-Каменогорск является городом с наиболее неблагоприятным состоянием атмосферы, доля которого по сравнению с другими промышленными городами области составляет свыше 42%.

     По данным Восточно-Казахстанского Гидрометцентра, начиная, с 1997 года в городе Усть-Каменогорске отмечается рост индекса загрязнения атмосферного воздуха. В 1999 году средний индекс загрязнения (ИЗА) составил 17,6 единиц, в 2000 году – 17,8, а в 2001 году средний ИЗА составил 12,8. Для сравнения – второе место занимает Шымкент (индекс загрязнения атмосферного воздуха – 11,3), третье – Лениногорск (индекс загрязнения атмосферного воздуха –10,2). В целом экологическое состояние окружающей среды города Усть-Каменогорска характеризуется следующим образом.

Атмосферный воздух. В условиях слабой вентиляции города (средний процент штиля 48%), с большим  количеством транспортных средств  и стационарных источников актуальность загрязнения атмосферного воздуха в Усть-Каменогорске не вызывает сомнения.

      В городе расположено 169 предприятий, имеющих свыше 3 тыс. стационарных источников наносящих экологический ущерб, как биоценозам, так и населению города. Согласно делению предприятий на категории опасности в зависимости от массы и видового состава, выбрасываемых в атмосферу загрязняющих веществ, к первой категории отнесены 6 предприятий города. Это Усть-Каменогорская МП ОАО “Казцинк”, дающая 74% выбросов, Усть-Каменогорская ТЭЦ, Согринская ТЭЦ, Усть-Каменогорские “Тепловые сети”, АЭС Алтай Пауэр, на долю которых приходится около 23%, ЗАО “Опытный свинцовый завод” и ОАО “УМЗ”. Доля малых предприятий в загрязнении атмосферного воздуха небольшая, но они вместе взятые также вносят свой вклад в загрязнение окружающей среды города.

      На состояние приземного слоя воздушного бассейна существенное влияние оказывает и автотранспорт, на долю которого приходится 30% от общего количества выбросов. Основной причиной высокого содержания вредных веществ в выхлопных газах автомобильного транспорта является низкое качество транспортного топлива и отсутствие фильтров по очистке выхлопных газов, а также ухудшение технического состояния подвижного состава автохозяйств и увеличение парков автомобилей в городе.

          Из 170 наименований выбрасываемых загрязняющих компонентов, около 20% относятся к первому и второму классу опасности – это свинец, селен, кадмий, мышьяк, фтористый водород, хлор и др. Особенно неблагоприятным является состояние воздушного бассейна Усть-Каменогорска по содержанию сернистого ангидрида.

      Среднегодовое превышение предельно-допустимых концентраций по городу составил: по пыли – 2,0 ПДК, диоксида серы – 2,4 ПДК, диоксида азота – 3,3 ПДК, фенола – 2,7 ПДК, неорганических соединений мышьяка – 1,0 ПДК, оксида углерода и хлора – 0,7 ПДК.

         Максимальные из разовых концентраций составили: пыли 5,2 ПДК, фенола – 4,9 ПДК, диоксида азота – 4,7 ПДК, оксида углерода – 2,4 ПДК, диоксида серы – 1,1 ПДК, хлора – 1,0 ПДК, формальдегида – 0,9 ПДК.

Высокие концентрации загрязняющих веществ, превышающие  ПДК в пять и более раз, наблюдаются  особенно в период неблагоприятных  метеорологических условий (НМУ). В  течение 1 квартала 2002 года высокое  загрязнение атмосферного воздуха  наблюдалось:

- в целом  по городу по содержанию взвешенных  частиц до 6,7 среднесуточных ПДК  в периоды НМУ 2 степени с  12 по 14 и с 25 по 28 февраля. В эти  же дни в районе ст.Защита  содержание фенола достигало  5,7 среднесуточных ПДК.

- 28 марта в  13 часов в районе ст.Защита (ПНЗ-7) содержание взвешенных частиц достигло уровня 5,2 максимальноразовых ПДК.

         По сравнению с периодом прошлого года увеличилось среднее содержание пыли на 0,7 ПДК, диоксида азота и формальдегида на 0,6 ПДК, мышьяка на 0,3 ПДК; уменьшилось содержание фенола на 0,3 ПДК, диоксида серы на 0,4 ПДК. Содержание оксида углерода и хлора не изменилось.

Наиболее высокий  уровень загрязнения всеми примесями  отмечается в районе ПНЗ-1 (ул.Рабочая), например, в течение первой декады февраля содержание свинца превышало санитарную норму в 2,8 раза. Также превышение в 1,2 раза по свинцу наблюдалось в течение 2 декады февраля в районе ПНЗ-5 (ул.Урицкого, 30).

       Такое состояние атмосферного воздуха в городе Усть-Каменогорске отрицательно сказывается на здоровье населения. Увеличивается заболеваемость верхних дыхательных путей, органов пищеварения, эндокринной системы, системы кровообращения и органов дыхания. В последние годы наблюдается тенденция роста числа раковых заболеваний, лейкемии, новообразований и других угрожающих жизни заболеваний.          Положение усугубляется тем, что многие из веществ, присутствующих в атмосферном воздухе обладают так называемым эффектом суммации, когда отрицательное воздействие на организм человека усиливается при совместном присутствии в воздухе таких веществ, как диоксид серы и фтористый водород, диоксид серы и диоксид азота и оксид углерода и др.

       В настоящее время за состоянием атмосферного воздуха в городе Усть-Каменогорске ведется мониторинг, осуществляющийся на 5 постах наблюдений за содержанием в воздухе пыли, диоксида серы, диоксида азота; на 4 постах фенола и формальдегида; на 3 постах оксида углерода; на 2 постах хлора, тяжелых металлов, мышьяка и свинца. Содержание других остротоксичных компонентов, таких как бериллий, фтористый водород не контролируется вообще. Мониторинг за выбросами от стационарных источников осуществляется в рамках ведения производственного мониторинга предприятиями. В дни с неблагоприятными метеорологическими условиями проводится работа передвижного поста для отбора проб воздуха в экологически неблагополучных районах города, в которых отсутствуют стационарные посты.

      Исходя из этого, город Усть-Каменогорск на протяжении многих лет характеризуется наибольшим уровнем загрязнения атмосферного воздуха среди областных центров Республики Казахстан, несмотря на то, что на всех предприятиях города разрабатываются мероприятия в рамках проектов ПДВ, на выполнение которых расходуется значительное количество средств.

Водные ресурсы. Наиболее загрязненные реки Республики – это реки, протекающие по территории Восточно-Казахстанской области, где самый высокий индекс загрязнения поверхностных вод наблюдается в районах добычи и обогащения полиметаллических руд.

       В черте города Усть-Каменогорска расположено 20 выпусков сточных вод. Источниками загрязнения в зоне деятельности предприятий являются промплощадки с производственными цехами, промливневыми стоками, накопителями промотходов. Загрязнение водоносного горизонта свинцом, селеном, кадмием, нитритами распространилось на многие километры в связи, с чем закрыты или подлежат закрытию несколько питьевых водозаборов в Западной части города. С августа 1999 года до конца декабря 2000 года в р.Красноярка с Иртышской промплощадки сбрасывались неочищенные шахтные воды, что привело к постоянному экстремально высокому загрязнению (ЭВЗ) реки цинком. В 2001 году в р.Красноярка было зафиксировано изменение по содержанию цинка от 3,0 ПДК до: в августе 137 ПДК, в ноябре – 159,4 ПДК, в декабре – 125,6 ПДК.

      В 2001 году хвостохранилище Березовской обогатительной фабрики эксплуатировалось в аварийном режиме. Объем аварийно сброшенной на рельеф хвостовой пульпы за декабрь 2001 – январь 2002 года составил 3745 кубометров. В результате этого в реке Глубачанка в створе “0,5 километра ниже рудника Белоусовский” в этот период наблюдалось ЭВЗ.

    Вследствие длительного влияния множественных очагов техногенного загрязнения на качество подземных и поверхностных вод, долина реки Ульбы подвержена интенсивному загрязнению опасными токсикантами, концентрация которых в подземных водах (в эпицентрах очагов загрязнения) достигает тысяч и десятков тысяч ПДК.

   В 2000 году поверхностные воды р.Ульбы были отнесены к 4 классу качества (загрязненным водам) с ИЗВ у левого берега 3,50 и 3,05 у правого берега, а в 2001 году индекс загрязнения воды левого и правого берега составил 2,46 и 2,26, т.е. качество поверхностных вод данного участка реки в 2001 году улучшилось. В 1 квартале 2002 года качество воды отнесено к 4 классу, а ИЗВ=3,80.

    Створ “1,45 км выше устья р.Ульба” (левый и правый берег) является наиболее загрязненным. Среднегодовые концентрации загрязняющих веществ в 2001 году составили: по меди 4,86-5,50 ПДК, цинку 4,71-5,37 ПДК, нефтепродуктам 2,03-2,07 ПДК, нитритному азоту 1,40-1,95 ПДК.