Экологические проблемы города Алматы

Тип работы: Материал
Бесплатно: Антиплагиат
Объем: 36 страниц
В избранное:

Экологические проблемы города Алматы

Как известно, любая хозяйственная деятельность человека вносит свой вклад в дисбаланс окружающей среды с дальнейшим влиянием на нее и изменением. Город Алматы не является исключением в данном вопросе и имеет ряд экологических проблем таких как: уменьшение количества зеленых насаждений, появление все большего количества мусора на улицах города, ухудшение состояния водных ресурсов и т. д.

Следует более подробно остановиться на вышеперечисленных проблемах. За последние годы количество зеленых насаждений катастрофически снизилось, это касается как города, так и его окрестностей. Вырубка производится в парках отдыха, во дворах жилых домов и в районах перспективных для строительства. Осознавая экологическое состояние города, эти действия являются прямым преступлением по отношению к нему. К сожалению, взамен вырубленных деревьев высаживают недостаточное количество саженцев, которые за отсутствием полива и должного ухода быстро погибают. [1 Из доклада эколога Мэлса Елеусизова]

Далее перейдем к обзору проблемы ухудшения состояния водного бассейна. Наблюдения за загрязнением поверхностных вод проводились на 3-х водных объектах г. Алмазы (реках Киши Алматы, Есентай, Улькен Алматы) 3 пунктам, 7 створам. Основными критериями качества вод по гидрохимическим показателям являются значения предельно допустимых концентраций (ПДК) загрязняющих веществ, для водоемов рыбохозяйственного, хозяйственно-питьевого и коммунально-бытового водопользования . Уровень загрязнения поверхностных вод суши оценивается по величине комплексного индекса загрязнения воды (ИЗВ), который используется для сравнения и выявления динамики изменения качества вод. В 3 квартале 2010 г. состояние поверхностных вод рек Улькен Алматы и Есентай характеризуется по качеству воды как "загрязненные" (4 класс, ИЗВ 2, 84-2, 98) . Превышения ПДК загрязняющих веществ наблюдались по меди (до 9, 7 ПДК), хрому (6+) и железу общему (до 4 ПДК), азоту нитритному (до 1, 2 ПДК) . Поверхностные воды р. Киши Алматы относятся к "умеренно загрязненным" (3класс, ИЗВ - 2, 41) . Превышения ПДК загрязняющих веществ наблюдались по меди (8, 9 ПДК) и хрому (6+) (2, 7 ПДК) . Отмечено высокое загрязнение (ВЗ) в р. Улькен Алматы по железу общему - 17, 8 ПДК. Состояние качество воды в реках Киши Алматы, Улькен Алматы и Есентай по сравнению с 3 кварталом 2009 г. ухудшилось, в сравнении с 2 кварталом 2010 г. - значительно не изменилось. За 9 месяцев 2010 г. состояние поверхностных вод рек Улькен Алматы и Киши Алматы соответствует классу "умеренно загрязненных" вод (3 класс, ИЗВ 2, 31- 2, 50) . Превышения ПДК загрязняющих веществ наблюдались по меди (до 6, 9 ПДК), хрому(6+), железу общему и азоту нитритному (до 3 ПДК) . Река Есентай оценивалась по качеству воды как "загрязненная" (4 класс, ИЗВ - 2, 64) . Превышения ПДК загрязняющих веществ наблюдались по меди (7, 9 ПДК), хрому (6+) (4, 0 ПДК), железу общему и азоту нитритному (до 1, 5 ПДК) . Отмечено 3 случая высокого загрязнения (ВЗ) по железу общему в р. Улькен Алматы . По сравнению с аналогичным периодом 2009 года качество воды в реках Улькен Алматы и Киши Алматы значительно не изменилось, в р. Есентай - ухудшилось. [2 Городское территориальное управление охраны окружающей среды] Но все таки наиболее серьезной и прогрессирующей проблемой остается состояние воздушного бассейна города.

Состояние атмосферы города

Существуют три основных источника загрязнения атмосферы: промышленность, бытовые котельные, транспорт. Доля каждого из этих источников в общем загрязнении воздуха сильно различается в зависимости от места. В Алматы на долю автотранспорта приходится, с учетом иногороднего транспорта, порядка 190 тыс. тонн или составляет 80% от общего объема. Помимо остальных факторов, учитывая особенности географического положения, немалый вклад вносит проблема застройки города- это давний, наболевший вопрос. Еще генерал Колпаковский, один из основателей города, издал специальное распоряжение о том, что вдоль гор можно сажать только кустарники, а перпендикулярно - высокие деревья, чтобы помогать горной циркуляции. При общей благоприятности климатических условий предгорная зона Заилийского Алатау характеризуется исключительно слабыми ресурсами самоочищения атмосферы. Многолетние наблюдения РГП «Казгидромет» показывают, что повторяемость слабых (до 1 м/с) ветров оценивается летом здесь 71%, зимой - в 79%. Среднегодовое значение скорости ветра в городе не превышает 1, 7 м/с. Увеличение скорости ветра до 2, 2 м/с наблюдается лишь в теплое полугодие за счет оживления в этот период фронтальных процессов и развития горно-долинной циркуляции. Основной причиной глубокого безветрия в предгорной зоне является влияние горного хребта, создающего сопротивление перемещению трансконтинентальных воздушных масс с севера. Оптимальная аэрация горным стоком наблюдается только в верхней, южной части города, в узкой полосе в пределах 20 км от подножий гор. С территории верхней части города отсос загрязненной массы происходит за счет воздушных потоков, связанных с общей циркуляцией атмосферы, не нарушенных горной системой. На загрязнения от промышленных производств приходится небольшой процент, так как в Алматы отсутствуют крупные и опасные производства. Но стоит учесть выбросы, производимые тепловыми электростанциями ТЭЦ-1 и ТЭЦ-2, работающими на угле.

Наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха в г. Алматы проводились на 3-х стационарных постах (ПНЗ) . Состояние загрязнения воздуха оценивается по результатам анализа и обработки проб воздуха, отобранных на стационарных постах наблюдений. Основными критериями качества являются значения предельно допустимых концентраций (ПДК) загрязняющих веществ в воздухе населенных мест. Уровень загрязнения атмосферы оценивается по величине комплексного индекса загрязнения атмосферы (ИЗА5), который рассчитывается по пяти веществам с наибольшими нормированными на ПДК значениями с учетом их класса опасности. В 3 квартале 2009 г в г. Алматы отмечается высокий уровень загрязнения атмосферного воздуха. Индекс загрязнения атмосферы (ИЗА5) составил 13, 5. Средняя за квартал концентрация формальдегида составила 4, 7 ПДК, диоксида азота - 2, 4 ПДК, взвешенных веществ (пыли) - 2, 4 ПДК. Содержание диоксида серы, оксида углерода и фенола находилось в пределах допустимой нормы. Наиболее загрязнен район автомагистрали пр. Райымбека (ПНЗ №12), где содержание формальдегида превышало допустимые нормы в 7 раз, диоксида азота - в 3, 2 раза, взвешенных веществ - в 2, 8 раза, оксида углерода в 1, 1 раза. За 9 месяцев 2009 г в г. Алматы сохраняется высокий уровень загрязнения атмосферного воздуха. Индекс загрязнения атмосферы (ИЗА5) составил 12, 3. Средняя концентрация формальдегида достигала 4, 0 ПДК, диоксида азота и взвешенных веществ (пыли) превышала 2 ПДК. Содержание диоксида серы, оксида углерода и фенола находилось в пределах допустимой нормы. Максимальные из разовых концентраций оксида углерода превышали 5 ПДК, диоксида азота 3 ПДК, взвешенных веществ - 2 ПДК, формальдегида и фенола - 1 ПДК. Случаев высокого и экстремально высокого загрязнения атмосферного воздуха не зарегистрировано. [3 Городское территориальное управление охраны окружающей среды]

Основные загрязняющие вещества

Основными вредными примесями пирогенного происхождения являются следующие:

1) Оксид углерода - получается при неполном сгорании углеродистых веществ. Является соединением, активно реагирующим с составными частями атмосферы и способствует повышению температуры на планете, и созданию парникового эффекта .

2) Сернистый ангидрид - Выделяется в процессе сгорания серосодержащего топлива или переработки сернистых руд

3) Серный ангидрид. Образуется при окислении сернистого ангидрида. Конечным продуктом реакции является аэрозоль или раствор серной кислоты в дождевой воде, который подкисляет почву, обостряет заболевания дыхательных путей человека.

4) Сероводород и сероуглерод. Поступают в атмосферу раздельно или вместе с другими соединениями серы. Основными источниками выброса являются предприятия по изготовлению искусственного волокна, сахара, коксохимические, нефтеперерабатывающие, а также нефтепромыслы.

5) Оксиды азота. Основными источниками выброса являются предприятия, производящие азотные удобрения, азотную кислоту и нитраты, анилиновые красители, нитросоединения, вискозный шелк, целлулоид.

6) Соединения фтора. Источниками загрязнения являются предприятия по производству алюминия, эмалей, стекла, керамики, стали, фосфорных удобрений.

7) Соединения хлора. Поступают в атмосферу от химических предприятий, производящих соляную кислоту, хлорсодержащие пестициды, органические красители, гидролизный спирт, хлорную известь, соду.

Аэрозольное загрязнение атмосферы

Аэрозоли - это твердые или жидкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в воздухе. Твердые компоненты аэрозолей в ряде случаев особенно опасны для организмов, а у людей вызывают специфические заболевания. В атмосфере аэрозольные загрязнения воспринимаются в виде дыма, тумана, мглы или дымки. Значительная часть аэрозолей образуется в атмосфере при взаимодействии твердых и жидких частиц между собой или с водяным паром. Средний размер аэрозольных частиц составляет 11-5 мкМ. В атмосферу Земли ежегодно поступает около 11 куб. км. пылевидных частиц искусственного происхождения. Большое количество пылевых частиц образуется также в ходе производственной деятельности людей. Основными источниками искусственных аэрозольных загрязнении воздуха являются ТЭС, которые потребляют уголь высокой зольности, обогатительные фабрики, металлургические, цементные, магнезитовые и сажевые заводы.

Фотохимический туман (смог)

Фотохимический туман представляет собой многокомпонентную смесь газов и аэрозольных частиц первичного и вторичного происхождения. В состав основных компонентов смога входят озон, оксиды азота и серы, многочисленные органические соединения перекисной природы, Фотохимический смог возникает в результате фотохимических реакций при определенных условиях: наличии в атмосфере высокой концентрации оксидов азота, углеводородов и других загрязнителей интенсивной солнечной радиации и безветрия, либо очень слабого обмена воздуха в приземном слое. Устойчивая безветренная погода, обычно сопровождающаяся инверсиями, необходима для создания высокой концентрации реагирующих веществ. Такие условия создаются чаще в июне-сентябре и реже зимой. По своему физиологическому воздействию на организм человека они крайне опасны для дыхательной и кровеносной системы и часто бывают причиной преждевременной смерти городских жителей с ослабленным здоровьем.

Выявление источников загрязнения атмосфер, нанесение их на ситуационный план

Оценка вида вредных веществ в источниках и их кодирование

Определение коэффициента загрузки оборудования и наличия устройств очистки выбросов

Установление контрольных точек размеров санитарно-защитных зон

Получение данных о метеоусловиях и фоновых загрязнениях

Замер параметров источников выбросов: высоты и диаметра труб, температуры, скорости, влажности газов, концентрации вредных веществ в выбросах

Расчет параметров выбросов и их рассеивания в пространстве и времени

Разработка тома ПДВ и мероприятий по снижению выбросов, расчет платежей за выбросы

Согласование тома ПДВ с санитарным надзором и органами Минприроды

Схема проведения инвентаризации источников загрязнений [5 Дьяконов К. Н., Дончева А. В. Экологическое проектирование и экспертиза Учебник для вузов. - М. : Аспект Пресс, 2002. - 384с. ]

Факторы, влияющие на состояние воздушного бассейна

При постоянных параметрах выбросов уровень загрязнения приземного слоя атмосферы существенно зависит от климатических условий: направления ветра, условий переноса и распространения примесей в атмосфере, интенсивности солнечной радиации, определяющей фотохимические превращения примесей и возникновение вторичных продуктов загрязнения воздуха, количества и продолжительности атмосферных осадков, приводящих к вымыванию примесей в атмосфере. Поэтому снижение загрязнения атмосферы должно осуществляться технологическими средствами с учетом характерных особенностей климатических условий в рассматриваемом районе. Влияние метеорологических условий проявляется по-разному при холодных и нагретых выбросах из высоких и низких источниках выбросов загрязняющих веществ. Концентрации примеси в приземном слое атмосферы под факелом дымовых и вентиляционных труб на разных расстояниях от источника выброса распределяются следующим образом. Вблизи источника при отсутствии низких и особенно неорганизованных выбросов концентрация примеси мала. Она увеличивается и достигает максимума на некотором расстоянии от источника выброса. Максимум и характер изменения концентрации с расстоянием зависит от мощности выброса, высоты источника выброса, температуры и скорости выбрасываемых газов, а также от метеорологических условий. Чем выше источник выбросов, тем больше рассеивается примесь в атмосфере, прежде чем достигнет подстилающей поверхности. Наибольшего значения концентрация обычно достигает на расстоянии от 10 до 40 кратной высоты источника выброса. На промышленной площадке загрязнение приземного слоя воздуха может быть повышенным за счет неорганизованных выбросов. Скорость ветра способствует переносу и рассеиванию примесей, так как с увеличением скорости ветра возрастает интенсивность турбулентного перемешивания воздушных слоев. При слабом ветре в районе высоких источников выброса концентрации загрязняющих веществ у земли уменьшаются за счет увеличения подъема факела и уноса примеси вверх. Подъем примеси особенно значителен при нагретых выбросах. При сильном ветре начальный подъем примеси уменьшается, но происходит возрастание скорости переноса примеси на значительные расстояния. Максимальные концентрации примеси обычно наблюдаются при некоторой скорости, которая называется опасной. Опасная скорость ветра зависит от параметров выбросов. Для мощных источников выбросов с большим перегревом дымовых газов относительно окружающего воздуха, например, для тепловых станций она составляет 5-7 м/с. Неустойчивость направления ветра способствует усилению рассеивания по горизонтали, и концентрации примесей у земли уменьшаются. В самоочищении атмосферного воздуха большую роль играет не только горизонтальный воздухообмен, но и вертикальный. Косвенным показателем интенсивности вертикального воздухообмена может служить повторяемость температурных инверсий и изотермии. Такое распределение температуры с высотой приводит к значительной устойчивости атмосферного воздуха в вертикальной плоскости, то есть к невозможности обмена нижних, грязных слоев воздуха с верхними, более чистыми. В результате у поверхности земли происходит накопление выбросов и, следовательно, чем больше повторяемость инверсий и изотермии, тем меньше возможность вертикального воздухообмена и тем грязнее приземные слои воздуха. Влияние инверсий, формирующихся на различных уровнях в атмосфере, различно. Так, приземные инверсии ослабляют турбулентный обмен между нижними и вышележащими слоями воздуха, а приподнятые инверсии препятствуют развитию нисходящих воздушных потоков и ограничивают обмен воздуха, в котором происходит перемешивание, что приводит к накоплению вредных примесей, содержащихся в выбросах промышленных предприятий, и загрязнению приземного слоя воздуха, особенно в тех случаях, когда инверсии наблюдаются в сочетании со штилем или слабым ветром. Однако здесь следует иметь в виду большую роль высоты источников выброса в состоянии загрязнения приземного воздуха при инверсиях. При приземных инверсиях выбросы от низких источников концентрируются у поверхности земли и подвергаются только горизонтальному сносу под действием ветрового потока у земли. По мере увеличения высоты источника выброса меньшее количество выбросов попадает к поверхности земли, так как затруднен воздухообмен. Выбросы от высоких источников ветровым потоком перемещаются в горизонтальном направлении на высоте источника. Но не только приземные инверсии и изотермии способствуют накоплению выбросов, а также и приподнятые инверсии в зависимости от высоты источника выброса (чем ниже источник загрязнения и выше нижняя граница инверсии, тем меньше загрязнение приземного воздуха, так как под слоем инверсии располагается активный слой, способный к вертикальному перемещению) . В случае, если нижняя граница инверсии располагается на уровне верхней части трубы высокого источника или незначительно приподнята над ним, загрязнение воздуха у поверхности земли от этого источника будет максимальным. При таком положении задерживающего слоя в вертикальном направлении обмениваются слои воздуха, расположенные ниже слоя инверсии, и верхние слои воздуха в результате турбулентного перемешивания замещают приземные, поднимающиеся вверх. Инверсии, нижняя граница которых располагается над источником на высоте, не превышающей 200 м, способствуют максимальному загрязнению от высоких источников. По данным исследований слои инверсии с нижней границей, превышающей высоту источника более чем на 200 м, существенного влияния на загрязнение атмосферного воздуха у поверхности земли не оказывают. Солнечная радиация обусловливает фотохимические реакции в атмосфере и формирование различных вторичных продуктов, обладающих часто более токсичными свойствами, чем вещества, поступающие от источников выбросов. Так, в процессе фотохимических реакций в атмосфере происходит окисление сернистого газа с образованием сульфатных аэрозолей. В результате фотохимического эффекта в ясные солнечные дни в загрязненном воздухе формируется фотохимический смог. При туманах концентрация примесей может сильно увеличиться. С туманами связаны смоги, при которых в течение продолжительного времени удерживаются высокие концентрации вредных примесей. На распространение примеси влияют также упорядоченные вертикальные движения воздушных потоков, обусловленные неоднородностью подстилающей поверхности. В условиях пересеченной местности на наветренных склонах возникают восходящие, а на подветренных - нисходящие потоки, над водоемами летом - нисходящие, а в прибрежных районах - восходящие потоки. При нисходящих потоках приземные концентрации увеличиваются, при восходящих - уменьшаются. В некоторых формах рельефа, например в котловинах, воздух застаивается, что приводит к накоплению вредных веществ, вблизи подстилающей поверхности, особенно от низких источников выбросов. В холмистой местности максимумы приземной концентрации примеси обычно больше, чем при отсутствии неровностей рельефа. Таким образом, даже при постоянных объемах и составах промышленных и транспортных выбросов в результате влияния метеорологических условий уровни загрязнения воздуха могут различаться в несколько раз. Поэтому изучение и анализ климатических условий распространения примесей в атмосфере позволяет установить степень их влияния на формирование уровня загрязнения атмосферы и определить, какие мероприятия могут оказаться наиболее эффективными для обеспечения чистоты атмосферы. При этом к анализу должны привлекаться следующие климатические характеристики:

слабые и опасные скорости ветра (повторяемость) ;
застои воздуха - приземные инверсии при слабом ветре (повторяемость) :
инверсии температуры, приземные и приподнятые (мощность, интенсивность, повторяемость) ;
коэффициент турбулентного обмена (повторяемость различных значений, среднее и
максимальное значение) ;
туманы (продолжительность) ;
осадки (интенсивность жидких осадков) .

Исследования годового и суточного хода климатических характеристик позволили выявить периоды, когда наиболее вероятны условия накопления примесей в атмосфере. Известно, что многие предприятия осуществляют выбросы нерегулярно. Так, например, в периоды профилактических и

ремонтных работ газоочистного оборудования и других мероприятий выбросы вредных веществ в атмосферу могут возрастать. Поэтому на основе климатологических обобщений можно выявить и рекомендовать на эти случаи периоды, позволяющие предотвратить «пиковые» загрязнения атмосферы. [6 А. Айдосов, Г. А. Айдосов, Н. С. Заурбеков, Н. Д. Заурбекова, И. С. Заурбеков «Анализ влияния метеорологических параметров атмосферы и загрязнения окружающей природной среды на здоровье человека»]

Зависимость здоровья населения от состояния атмосферы

... продолжение

Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.