Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 4
1 Общие характеристики вредных примесей 5
1.1 Образование основных загрязняющих веществ и их влияние на здоровье
населения и окружающую среду 5
1.2 Влияние метеорологических параметров на распространение примесей 9
1.2.1 Направление и скорости ветра 9
1.2.2 Влияние стратификации 15
1.2.3 Температура воздуха и туманы 18
1.2.4 Осадки 20
1.2.5 Влияние синоптических процессов на загрязнение воздуха 22
1.2.6 Влияние рельефа, массы выбросов, высоты источника и расстояние на концентрацию вредных примесей 24
2 Характеристики загрязнения города Томска 27
2.1 Физико-географическое положение и климатические условия города
Томска 27
2.2 Характеристики исходного материала 27
2.3 Статистические характеристики загрязнителей 29
2.3.1 Диоксид серы 29
2.3.2 Диоксид азота 30
2.3.3 Пыль 31
2.3.4 Диоксид углерода 31
2.3.5 Оксид азота 32
2.3.6 Хлор 33
2.3.7 Фенол 33
2.3.8 Формальдегид 34
2.3.9 Аммиак 35
2.3.10 Сажа 37
2.4 Динамика среднегодовой концентрации примесей 36
2.5 Сезонный ход концентраций примесей 44
2.6 Загрязнения на основных перекрестках Томска 48
3 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 52
4 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 55
В настоящее время проблема загрязнения атмосферного воздуха - одна из самых актуальных проблем человечества. Загрязнение атмосферы - основная причина роста числа респираторных заболеваний, как острых, так и хронических. Вредные примеси могут способствовать появлению рака легких, сердечных болезней, инсульта. Также отрицательное влияние имеет на животных и растений, иногда даже исчезновению некоторых их видов. Не менее важна и проблема истощения и истончения озонового слоя, образования озоновых дыр. Основные источники, вызывающие увеличение концентрации вредных примесей в атмосфере, делятся на 2 типа: антропогенные и естественные. К антропогенным относятся: выбросы предприятий(заводов), топливно-энергетические комплексы, и конечно, транспорт. К естественным источникам включают: вулканические извержения, лесные пожары, пыльные бури, а так же разложения растений и животных тоже приводит к загрязнению воздуха.
Атмосфера городов содержит много вредных газовых примесей и пыли, поскольку здесь и в пригородах сосредоточены промышленные предприятия, топливно-энергетические комплексы и транспортные узлы. В городах живет большое количество населения, поэтому необходимо разрабатывать мероприятия для снижения загрязнений воздуха в них. Для этой цели необходимо знать концентрации загрязняющих веществ, степень их опасности. Загрязнения атмосферы определяются метеорологическими условиями, физико-географическими особенностями местности и характеристиками источников загрязнений.
Цель: оценка загрязнения атмосферного воздуха города Томска
Задачи:
1. расчет статистических характеристик вредных примесей;
2. анализ динамики загрязнителей;
3. сезонный ход загрязняющих веществ.
Анализ полученных результатов позволяет сделать следующие выводы:
1. Концентрации диоксида серы за рассматриваемый период на всех ПНЗ не превышают 0,04ПДК, что указывает на незначительное загрязнение воздуха данным ингредиентом. Это связано с постепенным переходом ТЭЦ и котельных на другой вид топлива (газ и мазут).
2. Динамика среднегодовых концентраций диоксида азота показала, что на ПНЗ-2, ПНЗ-13 и ПНЗ-14 практически за все исследуемое время значения концентраций диоксида азота колеблись в пределах от 0,4ПДК и до 2,25ПДК. На ПНЗ-5 концентрация данного загрязнителя не опускалась ниже значений ПДК, а максимальное значение доходило до 2,4ПДК в 1994 году. На пунктах ПНЗ-11 и ПНЗ-12 за данный период времени концентрации загрязняющего вещества не превышали значения ПДК, кроме ПНЗ-12 в 1995 году(1,2ПДК).
3. Динамика среднегодовых концентраций пыли за период с 1993 по 2017 годы показывает, что на всех пунктах, кроме ПНЗ-5, значения концентраций пыли колеблются приблизительно синхронно. С 1995 по 2000 годы наблюдалось общее понижение уровня загрязнений пылью, но с 2001года и до 2006 года наблюдался его общий рост. На ПНЗ-12, ПНЗ-13 и ПНЗ-14 за весь период уровень загрязненности ни разу не превышал значение ПДК, а на ПНЗ-14 и ПНЗ-13 в 1996 и 1999-2002 годы концентрация пыли снизились до нуля. На ПНЗ-11 значения концентрации были ниже ПДК, исключая 2006 и 2012 годы , когда они были 1,1ПДК. Значения концентраций взвешенных частиц на ПНЗ -5 выше ПДК, кроме 2002 и 2004-2005 годы. Это связано с нахождением ПНЗ рядом с интенсивными потоками автотранспорта.
4. Из анализа динамики оксида углерода можно заметить, что на всех пунктах,
кроме ПНЗ-5, до 2003 года концентрации оксида углерода фиксировались около 0,5ПДК. С 2001 года наблюдалось понижение уровня загрязнения данным веществом на всех пунктах, а минимальные значения наблюдались в 2005 году. За период с 2006 и по 2009 годы наблюдался рост концентраций СО, где максимальные значения на ПНЗ-11, ПНЗ-12 и ПНЗ-14 превысили ПДК, и были равны 1,1ПДК, 1,18ПДК, 1,08ПДК соответственно.
Также в 2012 году значение концентрации на ПНЗ-5 было равно 1,14ПДК. На всех в 2014 году наблюдалось резкое понижение уровня загрязненностью СО, начиная с этого года и по 2017 год концентрация оксида углерода не превышали значений ПДК.
5. Из анализа динамики оксида азота можно сделать вывод о том, что на пунктах за рассматриваемый период значения концентраций NO не превышали ПДК. С 1993 года по
2000 год наблюдалось медленное падение среднегодовых концентраций, в 2000 году был достигнут минимум концентраций: 0,07 ПДК на ПНЗ-2 и 0,09 ПДК на ПНЗ-11. С 2001 года идет повышение концентраций NO, но с 2011и по 2013 годы наблюдается понижение. В 2014 году происходит резкое увеличение концентраций оксида углерода и достижение на ПНЗ-11 своего максимального значения 0,6ПДК, а в 2015 снова резкое понижение. В 2016 году значение концентраций на постах были равны около 0,3ПДК, а в 2017 году на ПНЗ-2 концентрация NO увеличивается, а на ПНЗ-11 понижается.
6. Анализ динамики концентраций хлористого водорода на ПНЗ-13 были выше ПДК только в 2002 и 2003 годы и были равны 1,09ПДК и 1,3ПДК соответственно, а на пункте ПНЗ-5 концентрация HCL была равна 1,09ПДК в 2010 и 1,02ПДК в 2011 годы. С 1993 по 2005 годы на ПНЗ-5 значения концентраций хлористого водорода колеблись в диапазоне от 0,2ПДК и до 0,6ПДК, где минимальные значения наблюдались в 1993, 1996 и
2001 годы и были равны 0,25ПДК, 0,25ПДК и 0,27ПДК соответственно. С 2006 года по 2011значения концентраций HCL повысились, но начиная с 2012 и по 2017 год колеблются в диапазоне от 0,6ПДК и до 0,9ПДК. На пункте ПНЗ -13 до 2007 года были выше значений на ПНЗ-5, но дальше уровень загрязненности понизилось, чем на ПНЗ-5.
7. Динамика среднегодовых концентраций фенола(С6Н5ОН) с 1993 по 2017 годы
синхронное колебание значений концентраций на обоих пунктах. До 1999 года значения концентраций C6H5OH на двух пунктах превышали ПДК, но с 1999 по 2010 наблюдалось падение концентраций и достигло минимума в 2007 году: на ПНЗ -2 уровень
загрязненностью фенолом составило 0,11ПДК, а на ПНЗ-5 - 0,07ПДК. С 2011
наблюдалось резкое повышение концентраций и в 2012 достигли своих максимальных значений: на ПНЗ-2 составило 2,3ПДК, а на ПДК-5 - 2,1ПДК, но с 2013 года уровень загрязненностью C6H5OH резко понижается до 0,5ПДК и дальше колеблются около 0,5ПДК.
8. Изменение среднегодовых концентраций формальдегида с 1993 по 2017 годы
показал, что до 1996 года значения концентраций на всех пунктах были ниже ПДК, начиная с 1997 года наблюдался рост концентраций формальдегида и превышения его ПДК. В 2000 году на всех пунктах наблюдались максимальные концентрации СН2О за весь период: На ПНЗ-2 составила 2,9ПДК ( такая же концентрация и в 2008 году), на ПНЗ- 5 - 2ПДК, на ПНЗ-11 - 2,8ПДК, на ПНЗ-12 - 2,07ПДК, на ПНЗ-13 - 2,28ПДК и на ПНЗ-14 - 2,32ПДК. Начиная с 2001-2002 годов, наблюдалось падение концентраций
формальдегида, это падение продолжалось до 2005 года, но все же только на ПНЗ-5 концентрация опустилась ниже ПДК. В 2006 году вновь наметилась тенденция к росту концентраций СН2О. В 2008 году наступает довольно резкое снижение концентраций
формальдегида на всех постах, кроме ПНЗ-2, на ПНЗ-5 было зафиксировано минимальное значение концентраций - 0,1ПДК. Дальше наблюдался небольшой рост, где только на
посту ПНЗ-14 концентраций формальдегида не превышал ПДК.
В 2014 года изменился ПДК формальдегида (в стону увеличения), что нарушило однородность данных несколько «уменьшило» опасность этого ингредиента.
9. Анализ динамики концентраций аммиака за данный период концентрация
аммиака на всех постах менялась синхронно. В 1994 году наблюдаются максимальные значения концентраций NH3: на ПНЗ-12 - 1,7ПДК, ПНЗ-13 - 1,2ПДК и ПНЗ-14 - 1,2ПДК. С 1995 года наблюдается постепенное снижение концентрации аммиака. Минимальные значения наблюдались на ПНЗ-12 в 2004 году и составляло 0,02ПДК, на ПНЗ-13 в 2012 году - 0,03ПДК и на ПНЗ-14 в 2002 году - 0,03ПДК. С 2000 года среднегодовые
концентрации аммиака на всех постах не превышали 0,4ПДК.
10. Динамика среднегодовых концентраций сажи с 1993 по 2017 годы показывает, что за данный период концентрации сажи на рассматриваемых постах не превысили ПДК и варьировались в пределах до 0,4ПДК. Минимальные значения наблюдались в 2017 году на обоих пунктах и были равны 0. Максимальные значения были зафиксированы на ПНЗ - 2 в 2003 и 2008 годы и составляли 0,3ПДК, а на ПНЗ-11 в 1997 году - 0,38ПДК.
11. Наиболее выраженный сезонный ход имеет концентрация формальдегида и пыли. Концентрация формальдегида увеличивается при жаркой и сухой погоде, а минимальные значения наблюдаются в самые холодные месяцы. Сезонный ход остальных примесей отсутствует.
12. На всех перекрестках концентрации примесей превышали аналогичные значения концентраций на ПНЗ. Это связано с большим количеством выбросов от автотранспорта.
1. Риа новости [Электронный ресурс] - М., 2012 - URL: ria.ru (дата обращения: 30.05.2018).
2. Справочник химика 21 века [Электронный ресурс] - М., 2012 - URL: chem21.info (обращения 30.05.2018).
3. Всемирная организация здравоохранения [Электронный ресурс] - 2012 - URL:
euro.who.int/ru/publications/abstracts/health-effects-of-black-carbon-2012(дата обращения
30.05.2018).
4. Журавлев Г.Г., Горбатенко В.П., Гордов Е.П. Распространение примесей в атмсофере и методы их контроля.-Томск: Изд-во Томского ЦНТИ, 2013.- 412 с.
5. Метео - ТВ [Электронный ресурс] - М., 2002 - URL: meteo-tv.ru (дата обращения 08.06.2018).
6. Тюрин Ю.Н Как написать и защитить диссертацию / Ю.Н. Тюрин, А.А Макаров. - М.6:, 1998. - 528 с.
7. Экологический мониторинг: Состояние окружающей среды Томской области в 2005 году / Авторы: Гл.ред. А.М. Адам, редкол.: О.Г. Нехорошев, Д.В. Волостнов; Департамент природн. ресурсов и охраны окружающ. Среды Администрации Том. обл., ОГУ «Облкомприрода» Администрации Том.обл. — Томск: Графика, 2006. — 148 с.
8. Экологический мониторинг: Состояние окружающей среды Томской области в 2007 году / Авторы: Гл. ред. A.M. Адам, редкол.: В.А. Коняшкин, С.Н. Воробьев, Н.В.Горина; Департамент природн. ресурсов и охраны окру- жающ. среды Том. обл., ОГУ «Облкомприрода» Администрации Том.обл. — Томск: Издательство «Оптимум», корректор - А.М. Немирович-Данченко, макет - М.В. Зубов, 2009. — 144 с.
9. Экологический мониторинг: Состояние окружающей среды Томской области в 2008 году / Авторы: Гл. ред. A.M. Адам, редкол.: В.А. Коняшкин, С.Н. Воробьев, Н.В.Горина; Департамент природн. ресурсов и охраны окру- жающ. среды Том. обл., ОГУ «Облкомприрода» Администрации Том.обл. — Томск: Издательство «Оптимум», корректор - А.М. Немирович-Данченко, макет - М.В. Зубов, 2009. — 144 с.
10. Экологический мониторинг: Состояние окружающей среды Томской области в 2009 году / Авторы: Гл. ред. A.M. Адам, редкол.: В.А. Коняшкин, С.Н. Воробьев; Департамент природн. ресурсов и охраны окружающ. среды Том. обл., ОГУ «Облкомприрода». — Томск: Издательство «Оптимум», 2010. — 164 с.
11. Экологический мониторинг: Состояние окружающей среды Томской области в 2010 году / Авторы: Гл. ред. A.M. Адам, редкол.: В.А. Коняшкин, С.Н. Воробьев, Ю.В. Лунева; Департамент природы. ресурсов и охраны окружающ. среды Том. обл., ОГУ «Облкомприрода». — Томск: Издательство «Графика DTP», 2011. — 144 с.
12. Экологический мониторинг: Доклад о состоянии окружающей среды Томской области в 2011 году / Авторы: Гл. ред. A.M. Адам, редкол.: В.А. Коняшкин, А.В. Дмитриев, Ю.В. Лунева; Департамент природн. ресурсов и охраны окружающ. среды Том. обл., ОГБУ «Облкомприрода». — Томск: Издательство «Графика DTP», 2012. — 166 с.
13. Экологический мониторинг: Доклад о состоянии и охране окружающей среды Томской обла- сти / Глав. ред. A.M. Адам, редкол.: В.А. Коняшкин, О.И. Кобзарь; Департамент природных ресурсов и охраны окружающей среды Томской области, ОГБУ «Облкомприрода». — Томск : Дельтаплан, 2013. — 172 с.
14. Экологический мониторинг: Доклад о состоянии и охране окружающей среды Томской обла- сти / Глав. ред. A. M. Адам, редкол.: В. А. Коняшкин, И. Г. Тарасов, Ю. В. Лунева; Департамент природных ресурсов и охраны окружающей среды Томской области, ОГБУ «Облкомприрода». — Томск : Дельтаплан, 2014. — 194 с.
15. Государственный доклад «О состоянии и охране окружающей среды Томской области в
2014 году» / Глав. ред. С. Я. Трапезников, редкол.: Ю. В. Лунёва, Н. А. Чатурова, В. А. Коняшкин; Департамент природных ресурсов и охраны окружающей среды Томской области, ОГБУ «Облкомприрода». — Томск : Дельтаплан, 2015. — 156 с...25