The results of airpollution monitoring in towns of Republik of Khakasia demonstrate that the average annual concentration of benzapilene increased by 14,6% in Abakan, 51% in Sayanogorsk and 24% in Chernogorsk in 2002.47,7% of emissions fall to mototransport's lot. The analysis of snow and soil by the method of gas chromatography and chromatography mass spectrometry in the zones of blowout dispersion by the heat and power plant of «Khakasenergo» proved that the content of benzapilene in the blanket of snow is 4 · 10-5mg / dm3, in the soil is 0,0010 mg / kg. The usage of different methods of atmospheric emission purification and technology of complete combustion of fuel contribute to the solution of enviromental problems. Per 2003-2004 years the analysis of a snow cover and ground on pollution BP in various areas of city Abakan is carried out in view of sources of pollution.

Анотація наукової статті з наук про Землю і суміжних екологічних наук, автор наукової роботи - Кирова С. А., Ситников А. С., Бордунов С. В.


Область наук:
  • Науки про Землю та суміжні екологічні науки
  • Рік видавництва: 2006
    Журнал: Вісник Томського державного педагогічного університету

    Наукова стаття на тему 'Аналіз рівня забруднення пріоритетними екотоксикантами в м Абакані республіки Хакасія'

    Текст наукової роботи на тему «Аналіз рівня забруднення пріоритетними екотоксикантами в м Абакані республіки Хакасія»

    ?ХІМІЯ

    УДК 504.054

    С.А. Кірова *, A.C. Ситников **, С.В. Бордун ***

    АНАЛІЗ РІВНЯ ЗАБРУДНЕННЯ пріоритетних екотоксикантами В Г. Абакані Республіка Хакасія

    * Хакаський державний університет, м Абакан ** Томський державний педагогічний університет *** Інститут хімії нафти СО РАН, Томськ

    Джерелами забруднення навколишнього середовища є промислові, енергетичні, транспортні та аграрні підприємства. Розвиток промислового виробництва призвело до того, що в природне середовище надходить 40-50 тис. Хімічних речовин, причому щороку з'являється 500-1000 нових з'єднань [1].

    Одним з основних забруднюючих речовин в Республіці Хакасія є бенз [а] пірен (БП) - типовий представник поліциклічних ароматичних вуглеводнів (ПАВ), що входять в список пріоритетних токсикантів, які мають канцерогенну, мутагенну, тератогенної і біостімуляторной активністю [2]. З великого числа з'єднань Агентством з охорони навколишнього середовища виділено 16 пріоритетних ПАУ: нафталін, аценафтілен, аценаф-тен, флуорен, фенантрен, антрацен, флуорантен, пірен, бенз [а] антрацен, Хріза, бенз [а] пірен, і ін . [3].

    Структурні формули найбільш канцерогенних ПАВ:

    Бенз (а) пірен поручнів

    Дибензил (а) пірен

    Найбільш типовим представником ПАУ є бенз [а] пірен. З вакантних ПАУ, що містяться в повітрі, найбільшою концерогенное активність має бенз [а] пірен і дибензил [а, І] антрацен [4]. БП прийнятий в якості індикатора присутності

    поліциклічних ароматичних вуглеводнів у навколишньому середовищі.

    До менш токсичним ПАУ відносять антрацен, фена-трен, пірен, флуорантен.

    пірен

    Метою нашої роботи є вивчення вмісту бенз [а] пірену в атмосферному повітрі та грунті міст Республіки Хакасія.

    Спостереження за станом забруднення атмосферного повітря в Республіці Хакасія в 2001-2002 рр. проводилися на стаціонарних постах в містах Абакані, Чорногорську, Саяногорську. Пости спостереження забруднення атмосфери (ПНЗ) умовно віднесені до категорії: ПНЗ - «автомагістраль»; ПНЗ - «жилою».

    Основний внесок у забруднення атмосферного повітря вносять такі підприємства м Абакана: Абаканська ТЕЦ ВАТ «Хакасенерго», МП «Абаканського теплові мережі», ТОВ АПК - «мавр»; м Чорногорська: ВАТ «Іскож», ВАТ «Чорногорське енергоуправління», ВАТ «Сітекс», Чорногорський завод АТІ, МУП «Енергетик»; м Саяногорска: «Алюмінієвий завод» Оксана, ТОВ «Тепловик», ВАТ «Саянмрамор».

    Значний внесок у забруднення атмосферного повітря Республіки Хакасії вносить автотранспорт, його частка в загальній масі викидів становить близько 47,7%.

    Зміст бенз [а] пірену в атмосферному повітрі міст республіки приведено в табл. 1.

    Таблиця 1

    Місто Середня за 12 місяців 2001 р. концентрація БП (нг / м3) най- Шая середньо- місячна концентрація БП Середня за 12 місяців 2002р. концентрація БП (нг / м3) най- Шая середньо- місячна концентрація БП

    Абакан 3.07 8.0 (лютий) 3.52 7.5 (січень)

    Чорно-гіркий 3.1 8.5 (січень) 3.85 7.5 (січень)

    Саяно- Гірськ 1.47 3.8 (лютий) 2.22 3.6 (грудень)

    Наведені викиди (приведені до ГДК = 1) забруднюючих речовин в атмосферу від стаціонарних джерел по галузям економіки Республіки Хакасії

    Інші

    підгалузі

    Мал. 1

    Середньорічна концентрація БП в Абакані і Чорно-Горського становить 3.1 ПДКсс, а максимальна з разових концентрацій (при несприятливих погодних умовах лютий) досягає 8.0-8.5 ПДКсс. В м Саяно-Горського середньорічна концентрація БП склала 1.47 ПДКсс. Дослідження показують тенденцію до зростання середньорічних концентрацій БП в Абакані і Саяно-Горського в порівнянні з 2000 р на 9 - 29%, а в Чер-ногорске - до зниження на 22%.

    Результати моніторингу забруднення атмосфери показують, що в порівнянні з 2002 р в м Абакані відзначається зростання середньорічних концентрацій бенз (а) -пірена на 14.6% у м Саяногорську зростання становить 51%, а в м Чорногорську 24.2% [5].

    Утворенню БП в атмосферному повітрі міст республіки сприяють:

    1) викиди чотирьох інгредієнтів (оксид вуглецю, оксиди азоту, діоксид сірки і сірководень);

    2) горіння вуглистих маси при нестачі кисню (опалювальні котельні);

    3) кліматичні умови, в яких знаходиться Республіка Хакасія. Особливістю клімату республіки є часто повторювані температурні інверсії, особливо в холодну пору року, які відіграють важливу роль у формуванні застійних явищ. Максимальна швидкість інверсій в зимовий період досягає 3 км і більше. Велика повторюваність застоїв повітря, слабкі вітру - в середньому 2 м / с, наявність туманів, переважання незначних опадів значно підвищують потенціал забруднення Хакасії.

    Іншою важливою проблемою міст республіки є з'ясування вкладу джерел забруднення (промисловість, транспорт і ін.) В загальний стан як атмосферного повітря, так і інших природних середовищ (рис. 1).

    Потенціалу забруднення атмосфери побічно відповідає інтенсивність забруднення снігового покриву, яка фіксує сумарну техногенне навантаження. Сніговий покрив, акумулюючи значну частину

    атмосферних забруднювачів, є індикатором техногенного навантаження на навколишнє середовище.

    Аналізуючи зразки снігу, можна визначити кількість і склад забруднювачів, а також зробити висновок про забруднення атмосферного повітря.

    У 2002-2003 рр. проведені дослідження по Абаканської ТЕЦ ВАТ «Хакасенерго». Абаканська ТЕЦ розташована на західній околиці м Абакана на лівому березі р. Ташеба. У районі ТЕЦ знаходяться орні землі радгоспів.

    На схід розташовані заводи АТ «Абаканва-гонмаш». На лівому березі р. Ташеба розташовані підприємства західного промвузла м Абакана. Житлова зона міста знаходиться в 4-5 км від проммайданчика ТЕЦ. У зону впливу ТЕЦ потрапляють частина призначених для забудови територій міста, прилеглі окраїнні лісу і невеликі населені пункти.

    Основними шкідливими викидами, що утворюються від спалювання вугілля, є зола, оксиди сірки, азоту, вуглецю, а при спалюванні мазуту - мазутна зола, оксиди сірки, азоту, вуглецю.

    Основним джерелом забруднення атмосфери є димова труба висотою 120 м, через яку виробляються викиди від усіх працюючих котлів і ампіраціонние установки тракту топлівопода-чи. Неорганізованими джерелами викидів є склад вугілля, автотранспорт.

    Був зроблений аналіз снігового покриву (методом газової хроматографії) і грунту (хромато-мас-спектрометрії) по БП в районі зони розсіювання з урахуванням рози вітрів. Результати дослідження показали: вміст БП в сніговому покриві становить в середньому 410-5 мг / дм3, що говорить про відсутність перевищення ГДК для повітря, вміст БП в грунті становить в середньому 0.001 мг / кг, що також не перевищує ГДК для грунту. На даному підприємстві існує високий ступінь очищення газоповітряних викидів в атмосферу, також попереднє дроб-

    ня вугілля, що сприяє його повному згорянню. Результати дослідження дозволяють говорити про те, що дане підприємство не є основним джерелом надходження БП в атмосферне повітря м Абакана. Однак проблема забруднення атмосферного повітря ПАУ в містах республіки стоїть гостро. Близько 245 тис. Населення республіки проживає на територіях з підвищеною концентрацією шкідливих речовин в повітрі, в м Абакані близько 20 тис. Населення.

    У 2003-2004 рр. був проведений відбір проб снігу і зроблений аналіз снігового покриву, взятого в різних районах м Абакана. Місця відбору проб були обрані з урахуванням передбачуваного джерела забруднення по БП. Аналіз проведено методом газової хроматографії, результати відображені в табл. 2.

    Аналізуючи результати дослідження, можна говорити про те, що концентрація БП в сніговому покриві різних районів міста різна. Це підтверджує вплив різних джерел забруднення на атмосферне повітря. Хоча аналіз снігового покриву побічно відображає забруднення атмосферного повітря, можна говорити про різний внесок окремих джерел забруднення в загальний стан атмосферного повітря.

    Найбільша концентрація БП відзначена в пробі, взятої в приватному секторі м Абакана. Можливо, це пов'язано з тим, що використовується вугілля (бейское і ізихскій) характеризується високою калорійно з-ма в порівнянні з іншими видами вугілля. Масовий вихід БП в розрахунку на 1 МДж виділяється теплоти у висококалорійних вугілля вище, ніж при спалюванні низькокалорійних видів вугілля. Сприятливою умовою для утворення БП є спалювання палива при нестачі кисню, що і спостерігається в приватному секторі. Висота труб житлових будинків вкрай мала, це сприяє осіданню забруднювачів безпосередньо біля джерела викидів.

    Порівнюючи результати проб, взятих на перехрестях магістральних автодоріг м Абакана, видно, що значення результатів відрізняється майже в 3 рази. Це може бути пояснено різною інтенсивністю руху на даних автодорогах, а також часом їх експлуатації.

    Забруднення снігового покриву в житловому районі міста пояснюється наявністю автостоянок і переміщенням повітряних мас від промислових районів міста.

    Дослідження снігового покриву на межі санітарно-захисної зони котельні м Абакана показало незначні забруднення по БП.

    В цілому результати аналізу сніжного покриву показують відсутність перевищення ГДК по БП, за винятком проби снігу, взятої в приватному секторі. Значення цієї спроби відповідає ГДК для атмосферного повітря.

    Таблиця 2

    Місце відбору проб Найменування визначається компонента Масова концентрація, мг / дм3

    Усть- Аабаканскій район, лісостепова зона 30 км від м Абакана Бенз (а) пірен 0.000030

    Західний житловий район м Абакана (вул. Некрасова, 32), газон Бенз (а) пірен 0.00012

    Магістральна автодорога р Абакана (перехрестя вул. Пушкіна і вул. Щорса), 50 м від дороги Бенз (а) пірен 0.00067

    Магістральна автодорога р Абакана (перехрестя вул. Некрасова і вул. Чертигашева), 50 м від дороги Бенз (а) пірен 0.00024

    Приватний сектор м Абакана (вул. Енгельса, 54) Бенз (а) пірен 0.0012

    Кордон санітарно-захисних зони котельні північного району м Абакана (вул. Тиха) Бенз (а) пірен 0.000025

    Покращення стану атмосферного повітря в 2002-2004 рр. не спостерігається, а кліматичні умови, в яких знаходиться Республіка Хакасія, сприяють збільшенню концентрації шкідливих речовин в атмосфері.

    Вплив забрудненого атмосферного повітря робить негативний вплив на здоров'я населення, питома вага захворювань органів дихання дитячого населення складає 40%, дорослого - 13%.

    В повітрі ПАУ знаходяться в газоподібному стані, у вигляді аерозолів і адсорбованими на частинках пилу. Розподіл ПАУ в системі газ - тверда частинка в атмосферному повітрі залежить від тиску насичених парів ПАУ при певній тим-

    Таблиця 3

    Місце відбору проб Найменування визначається компонента Масова концентрація, мг / кг

    Усть- Абаканский район, лісостепова зона 30 км від м Абакана Бенз (а) пірен < 0.0010

    Західний житловий район м Абакана (вул. Некрасова, 32), газон Бенз (а) пірен 0.00179

    Магістральна автодорога р Абакана (перехрестя вул. Пушкіна і вул. Щорса), 50 м від дороги Бенз (а) пірен 0.00304

    Магістральна автодорога р Абакана (перехрестя вул. Некрасова і вул. Чертигашева), 50 м від дороги Бенз (а) пірен 0.050

    Приватний сектор м Абакана (вул. Енгельса, 54) Бенз (а) пірен 0.0047

    Кордон санітарно-захисних зони котельні північного району м Абакана (вул. Тиха) Бенз (а) пірен 0.00093

    пературі, кількості частинок в повітрі, властивостей адсорбирующей частки і реакційної здатності ПАУ.

    У 2004 р проведено аналіз ґрунту на наявність БП методом газової хроматографії з мас-селективним детектором, в пробах, відібраних за тим же точках, що і сніг, див. Табл. 3.

    Результати аналізу грунту відрізняються від результатів аналізу снігу. Найбільше значення БП спостерігається в пробі грунту, взятої у магістральної автодороги (перехрестя вул. Некрасова і вул. Чертигаше-ва), хоча аналіз снігу показує більше значення на перехресті вул. Пушкіна і вул. Щорса. Ймовірно, це пов'язано з тим що, дана автодорога є новою і введена в експлуатацію недавно, а забруднення грунту викликано будівництвом і укладанням асфальту даної автодороги.

    Результат аналізу грунту в приватному секторі показав значення, що перевищують передбачуваний фонове значення.

    Результат аналізу грунту в мікрорайоні міста близький за значенням до фонової пробі.

    Результат аналізу грунту межі санітарно-захисної зони котельні північного району м Абакана показує незначне забруднення БП, нижче фонової проби.

    Серед широкого кола органічних забруднювачів навколишнього середовища поліциклічні ароматичні вуглеводні викликають найбільшу тривогу в зв'язку з їх канцерогенну активність.

    В даний час отримані достатні докази етіологічної ролі даних сполук у розвитку деяких злоякісних новоутворень. Включення ПАУ в перелік пріоритетних забруднюючих речовин засноване на їх поширеності, стійкості, токсичності та міграційної рухливості. Ця група канцерогенних речовин часто зустрічається в навколишньому середовищу, оскільки основні джерела ПАУ пов'язані з виробництвом тепла, енергії, переробкою вугілля, нафти і викидами автотранспорту.

    література

    1. Міжнародний регістр потенційно токсичних хімічних речовин. Програма ООН з навколишнього середовища. тисячі дев'ятсот вісімдесят п'ять.

    2. Keith L.N., Telliard W.A. // Environ Sci. Technol. 1979. 4. 416.

    3. Клар Е. // Поліциклічні вуглеводні. 1971. T. 1. C. 138-163.

    4. Jacob J., Karcher W., Wagstaffe P.J. // Frez. Z. Chem. 1984. 317. 101.

    5. Державний доповідь «Про стан навколишнього природного середовища Республіки Хакасія в 2002 році». Абакан, 2003.


    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити