Атмосферный воздух города перми

Министерство образования и  науки РФ

 

Федеральное государственное бюджетное  образовательное учреждение

высшего профессионального образования

 

Пермский национальный исследовательский  политехнический университет

 

Кафедра охраны окружающей среды

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа по дисциплине «Экология»

 

Атмосферный воздух города перми

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: студент группы ООС-11

Мякишева Александра

Проверил: профессор кафедры  ООС,

д-р техн. наук Рудакова Л.В.

 

 

 

 

 

 

Пермь, 2013

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Интенсивное развитие промышленности, рост городов, увеличение количества транспортных средств, активное освоение околоземного пространства приводят к изменению  газового состава атмосферы, накоплению различных видов загрязнений (пылевого, химического, электромагнитного, радиационного, шумового и др.), разрушению озонового слоя атмосферы, нарушению ее естественного баланса. 
Все это наносит ощутимый вред экономике, здоровью людей, природной среде и вызывает необходимость регулирования антропогенного воздействия на атмосферный воздух.

 Негативное воздействие на окружающую среду за период 2007–2011 гг., по данным регулярных наблюдений на станциях Росгидромета, существенно изменилось по ряду показателей: понизились среднегодовые концентрации оксида азота на 11%, бензапирена - на 17%, взвешенных веществ, диоксида азота и оксида углерода - на 5-6%, диоксида серы и формальдегида — не изменились. 

Тем не менее, сведения о степени  загрязнения воздуха городов  России, по данным регулярных наблюдений в 2011 г., показывают, что уровень загрязнения атмосферы остается высоким. По результатам наблюдений, проведенных в 252 городах России, в городах с высоким и очень высоким уровнем загрязнения атмосферного воздуха проживает 55,1 млн человек, что составляет 53% городского населения России[3].

В списке особо  неблагополучных в экологическом  отношение российских городов все 13 городов-миллионеров, все 22 крупнейших города (от 500 до 1000 тыс. жителей), подавляющее большинство областных, краевых и республиканских центров (63 из 72), почти 3/4 общего числа больших городов (113 из 165). Среди 13 средних и 14 малых городов преобладают центры черной и цветной металлургии, химической и целлюлозно-бумажной промышленности. В их число входит и Байкальск всего лишь с 16 тыс. жителей, но его целлюлозно-бумажный комбинат наносит огромный вред уникальному озеру Байкал.

Среди крупных  экономических районов России наиболышое число городов,

негативно воздействующих на окружающую среду находится на Урале. Их здесь 27, т.е. почти каждый пятый уральский город в числе экологически весьма неблагополучных[4].

Цель работы: провести оценку качества атмосферного воздуха города Перми

Задачи:

1. Познакомиться с качеством атмосферного воздуха г. Перми
2. Выявить основные источники загрязнения атмосферного воздуха
3. Проанализировать степень экологического риска загрязнения атмосферного воздуха в г. Перми

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 1. Качество атмосферного воздуха

Атмосферный воздух – это жизненно важный компонент окружающей среды, представляющий собой природную смесь газов приземного слоя атмосферы за пределами жилых, производственных и иных помещений, сформировавшуюся в ходе эволюции Земли. У поверхности Земли воздух на 78 % состоит из азота, на 21 % – из кислорода, менее чем на 1 % – из аргона. В воздухе возможно незначительное содержание углекислого газа, водорода, гелия, неона и других элементов.

Под загрязнением атмосферного воздуха понимается нарушение гигиенических и экологических нормативов качества воздуха вследствие поступления в атмосферный воздух или образования в нем вредных (загрязняющих) веществ, связанных с промышленными выбросами.

Загрязненный воздух создается  деятельностью промышленных предприятий, электростанций, автомобилей, которые  выбрасывают в атмосферу сотни  тонн вредных веществ. Многочисленные вредные вещества, поступающие в атмосферу от антропогенных источников перемешиваются и вымываются из нее. В воздушном бассейне постоянно происходят фотохимические процессы, приводящие к появлению новых соединений иногда более вредных, чем исходные. Уровень загрязнения атмосферы определяется по значениям средних и максимальных разовых концентраций примесей. Степень загрязнения атмосферы оценивается при сравнении концентрации с ПДК.

ПДК - утверждённый в законодательном  порядке санитарно-гигиенический норматив. Под ПДК понимается такая концентрация химических элементов и их соединений в окружающей среде, которая при повседневном влиянии в течение длительного времени на организм человека не вызывает патологических изменений или заболеваний, устанавливаемых современными методами исследований в любые сроки жизни настоящего и последующего поколений.

ПДК подразделяются:

1. Для атмосферного воздуха населённых мест и закрытых помещений СанПиН 2.1.6.1032-01:

• ПДК_сс — среднесуточное (не должна оказывать на человека прямого или косвенного воздействия при неограниченно долгом (годы) вдыхании)

• ПДК_мр — максимально-разовое ( не вызывающая при вдыхании в течение 20 минут рефлекторных (в том числе, субсенсорных) реакций в организме человека) [11]

2. Для воздуха рабочей зоны ГОСТ 12.1.005-88 (Рабочей зоной следует считать пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площади, на которой находятся места постоянного или временного пребывания рабочих)

• ПДКмр.рз — максимальное разовое в рабочей зоне
• ПДКсс.рс — среднесменная в рабочей зоне[1]

Для оценки уровня загрязнения атмосферного воздуха используются три показателя качества воздуха: индекс загрязнения  атмосферы – ИЗА, стандартный  индекс – СИ и наибольшая повторяемость  превышения ПДК – НП.

*  СИ — наибольшая измеренная разовая концентрация примеси, деленная на ПДК, из данных измерений на посту за одной примесью, или на всех постах за одной примесью, или на всех постах за всеми примесями.

*  НП — наибольшая повторяемость превышения ПДК из данных измерений на посту за одной примесью, или на всех постах за одной примесью, или на всех постах за всеми примесями.

*  ИЗА – суммарный индекс загрязнения атмосферы. 

Согласно значениям ИЗА, СИ, НП принято  различать следующие степени  загрязнения атмосферного воздуха  в таблице 1.1

 

 

 

Таблица 1.1-Оценки степени загрязнения  атмосферы

Степень		ИЗА	СИ	НП
градации	Загрязнение атмосферы
I	Низкое	от 0 до 4	от 0 до 1	0
II	Повышенное	от 5 до 6	от 2 до 4	от 1 до 19
III	Высокое	от 7 до 13	от 5 до 10	от 20 до 49
IV	Очень высокое	≥ 14	> 10	> 50

1.1.Особенность географического положения г. Перми

Город Пермь расположен в Предуралье, на востоке Восточно-Европейской равнины, на берегах р. Камы. Кама выполняет роль градообразующей оси: город протянулся вдоль неё на 70 км и на 40 км вглубь суши. Территория города составляет 799,68 км²[ Росстат. БД ПМО Пермского края]

Климат города умерено континентальный, зона повышенного потенциала загрязнения атмосферы (ПЗА). Метеорологические условия Западного Урала влияют на качество атмосферного воздуха в Перми, так процессы рассеивания примесей в приземном слое атмосферы осложняются

• частыми инверсиями. Температурная инверсия – (от лат. inversio — перестановка), повышение температуры воздуха с высотой в некотором слое атмосферы, вместо обычного её убывания,
• застойными явлениями,
• штилями. Штиль (от нем. Stille — тишина) — затишье, безветренная или тихая погода со слабым ветром, скорость которого по шкале Бофорта не более 0,5 м/с. 
• другими метеорологическими   явлениями.

Климатические характеристики г.Перми  в 2012 году в сравнении с многолетними представлены в табл. 1.2

 

 

Таблица 1.2-Климатическая  характеристика

Метеорологические характеристики	Многолетние Значения	Значения за 2012 год
Осадки, количество дней	194	312
Скорость ветра, м/с	3,2	2,3
Повторяемость приземных  инверсий температуры, %	41	37
Повторяемость застоев  воздуха, %	12	14
Повторяемость ветра  со скоростью 0-1 м/с, %	22	21
Повторяемость приподнятых  инверсий температуры, %	33	31
Повторяемость туманов, %	0,29	0,50

 

Неблагоприятные метеорологические условия так же влияют на атмосферный воздух, рисунок 1.1

НМУ представляют собой краткосрочное особое сочетание метеорологических факторов, способствующих накоплению вредных (загрязняющих) веществ в приземном слое атмосферного воздуха.

Рис. 1.1 - Зависимость ИЗА от количества НМУ

1.2 Мониторинг загрязнения атмосферного воздуха в г.Перми

Мониторинг загрязнения  атмосферного воздуха в г. Перми в 2012 году производился на 7 стационарных постах государственной наблюдательной сети в 6 районах города по 24 показателям: взвешенные вещества, диоксид серы, оксид углерода, диоксид азота, оксид азота, сероводород, фенол, хлорид водорода, фторид водорода, аммиак, формальдегид, бенз(а)пирен, ароматические углеводороды (бензол, толуол, ксилолы, этилбензол), тяжелые металлы (хром, никель, свинец, марганец, медь, цинк, железо, кадмий).  Наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха, включает в себя ежедневно (кроме воскресений) отбор проб воздуха, измерение температуры воздуха, направления и скорости ветра, давления, определение содержания в пробе загрязняющих веществ. За 2012 год в г. Перми отобрано и проанализировано 48983 пробы атмосферного воздуха.

Адреса расположения ПНЗ в г. Перми приведены в таблице 1.3

Таблица 1.3-Адреса ПНЗ

№ ПНЗ	Адрес	Район
12	ул. Качканарская,45	Орджоникидзевский
13	ул. Уральская, 91	Мотовилихинский
14	ул. Л.Шатрова, 1	Свердловский
16	ул. Пушкина, 112	Ленинский
17	ул. Свиязева, 52	Индустриальный
18	ул. Победы, 41	Кировский
20	ул. Крупской, 83	Мотовилихинский

 

 

Схема расположения ПНЗ на территории г. Перми представлена на рис.1.1. Посты наблюдений за загрязнением атмосферного воздуха подразделяются на: “городские фоновые”, в жилых районах (посты №№16, 17, 20); “промышленные”, вблизи предприятий (посты №№12, 14, 18) и “авто”, вблизи автомагистралей с интенсивным движением транспорта (пост №13).

 

 

 

 

Рис. 2.1- Схема расположения ПНЗ на территории г. Перми

а карте-схеме использованы следующие условные обозначения:

▲ посты наблюдений за загрязнением атмосферного воздуха

В г. Перми за 2012 год  уровень загрязнения атмосферного воздуха характеризуется, как высокий: СИ=9,8 (этилбензол) – Индустриальный район, НП=7,7% (этилбензол) – Свердловский район, ИЗА =9,4. Общее количество превышений предельно допустимых концентраций (ПДК) за год – 432 случая.

Характеристика суммарного загрязнения  – индекс загрязнения атмосферы (ИЗА) – позволяет учесть концентрацию примесей многих веществ, измеренных в городе, и представить уровень загрязнения одним числом. Динамика изменения значений ИЗА г.Перми за период 2008-2012 гг. представлена на рис.2.2

 

 Рис. 2.2-Динамика изменение ИЗА

                                                                                                                      

Из рисунка мы видим, что оценка загрязнения атмосферного воздуха стоит на месте, высокая, 3 градация ИЗА от7 до13.

В предыдущем 2011 году уровень  загрязнения атмосферного воздуха высокий: СИ=6,2 (формальдегид) – Индустриальный район, НП =24,7% (формальдегид) – Кировский  район, ИЗА =11,1. Общее количество превышений ПДК за год – 457 случаев.