Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


ИЗМЕНЕНИЕ АТМОСФЕРНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ РОССИИ НА РЕГИОНАЛЬНОМ И СУБРЕГИОНАЛЬНОМ УРОВНЯХ

Работа №32494

Тип работы

Дипломные работы, ВКР

Предмет

география

Объем работы85
Год сдачи2019
Стоимость6500 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
548
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


ВВЕДЕНИЕ 4
1. СПЕЦИФИКА АТМОСФЕРНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ КРУПНЫХ ГОРОДОВ . 8
1.1. Тенденция изменения загрязнения воздуха в городах 8
1.2. Общая оценка качества воздуха 14
1.3. Вредные вещества в атмосферном воздухе городов 19
2. ХАРАКТЕРИСТИКА АТМОСФЕРНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ГОРОДОВ
ПРИВОЛЖСКОГО ФЕДЕРАЛЬНОГО ОКРУГА 25
2.1. Краткая физико-географическая характеристика городов Приволжского
федерального округа 25
2.2. Территориальная дифференциация по уровню загрязнения 38
3. АНАЛИЗ ИЗМЕНЕНИЙ АТМОСФЕРНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ГОРОДОВ
ПРИВОЛЖСКОГО ФЕДЕРАЛЬНОГО ОКРУГА 46
3.1. Формирование базы данных (показателей загрязнённости атмосферы) для
статистического и теоретического анализа 46
3.2. Исследование взаимосвязи уровня атмосферного загрязнения с
величиной затрат предприятий на охрану окружающей среды 59
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 66
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 72
ПРИЛОЖЕНИЯ


В современном мире геоэкологические проблемы приобретают первостепенное значение, и наиболее явно они выражены в крупных городах. Функционирование таких городов из-за чрезмерной концентрации на сравнительно небольших территориях населения, транспорта и промышленных предприятий приводит к изменению воздушной среды. Так, проблему загрязнения атмосферного воздуха крупных городов относят к числу приоритетных геоэкологических проблем. Для Приволжского Федерального округа ухудшение экологического состояния воздушного бассейна имеет особое значение. Регион является научным и промышленным центром Всероссийского значения, крупнейшим транспортным узлом центральной России. Наибольший вклад в загрязнение атмосферного воздуха ПФО вносят передвижные и стационарные источники.
Актуальность темы исследования заключается в том, что увеличение общей загрязненности атмосферы и связанные с этим глобальные изменения климата Земли вызывают повышенный интерес к атмосферным аэрозолям и химическим примесям. Мелкодисперсная аэрозоль является в основном сложной гетерогенной смесью многих компонентов, причем их свойства (спектр распределения по размерам, химический состав) широко изменяются во времени и пространстве. Вещества техногенного происхождения, принесенные воздушными потоками на удаленные от мест источников загрязнения, накапливаются в почве, растительности и негативно сказываются на здоровье людей.
Исследование атмосферных аэрозолей, химических примесей, и разнообразных аспектов их влияния на окружающую среду - является многокомпонентной задачей, которая осложняется продолжающимся интенсивным ростом загрязнения атмосферы не только в областях, расположенных в непосредственной близости от источников загрязнения, но и
на отдаленных территориях, и потому требует совершенствования как системы мониторинга загрязнения атмосферы, так и методов модельных исследований.
Объектом исследования является атмосферный воздух Приволжского федерального округа. Предмет исследования - пространственно-временное изменение химических соединений и аэрозольных примесей под влиянием как природных, так и антропогенных факторов.
Цель работы: исследование изменения атмосферного загрязнения России на региональном и субрегиональном уровнях на примере городов Приволжского федерального округа.
В соответствии с целью работы были поставлены следующие задачи:
1. Изучить специфику атмосферного загрязнения крупных городов;
2. Дать характеристику атмосферному загрязнению городам Приволжского федерального округа;
3. Рассмотреть формирование территориальной дифференциации концентраций атмосферного загрязнения в городах;
4. Сформировать базы исходных данных (показатели загрязнённости атмосферы) для статистического и физического анализа;
5. Исследовать взаимосвязи уровня атмосферного загрязнения с величиной затрат предприятий на охрану окружающей среды.
Научную новизну характеризуют нижеперечисленные полученные результаты:
1. Впервые проведено исследование динамики годовых ходов массовой концентрации пыли, а также мелкодисперсной фракции аэрозоля РМ10, РМ2,5 и РМ1 в атмосфере городов ПФО;
2. Проанализировано пространственное различие изменчивости массовой концентрации всех видов аэрозолей и химических соединений атмосфере городов ПФО;
3. Создана база данных, содержащая среднегодовые ряды наблюдений массовой концентрации аэрозольных примесей и химических соединений;
4. Проведен анализ корреляционной связи между показателями концентраций выбросов и инвестиционных вложений в окружающую среду.
В качестве информационной базы в работе были использованы: данные сайта визуализации моделей загрязнения атмосферы, данные региональных отделений Федеральной службы государственной статистики (Росстата); база данных «Паспорта городов России» Вычислительного центра Росстата; база данных муниципальных образований; регистр промышленных предприятий России, комплексные доклады о состоянии окружающей среды Министерства природных ресурсов и экологии РФ, отдельных субъектов и городов страны.
По современным оценкам Европейской секции Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), высокое содержание в атмосферном воздухе мелкодисперсного аэрозоля наряду с приземным озоном представляет основную опасность здоровью населения и наносит ущерб природным экосистемам, способствует коррозии металлов, деградации зданий и материалов. Особое внимание уделяется исследованиям мелкодисперсного аэрозоля РМ10 (взвешенные частицы размером менее 10 мкм) и РМ2,5 (взвешенные частицы размером менее 2,5 мкм) вследствие относительно долгой продолжительности их жизни в атмосфере и переноса на дальние расстояния. При повышении концентраций данных фракций аэрозоля существенно ухудшается метеорологическая дальность видимости и качество воздуха.
Мониторинговые исследования содержания мелкодисперсной фракции аэрозоля РМ10 и РМ2,5 проводятся во многих странах мира (Корея, Япония, Китай, США, Германия и др.) К сожалению, до настоящего времени содержание взвешенных частиц данных фракций в атмосфере городов ПФО изучено недостаточно, особенно в отношении техногенного загрязнения в связи со строительством различный крупных промышленных объектов. Поэтому исследование пространственно-временных особенностей фракций аэрозолей и других химических примесей, влияние их на различные процессы, происходящие в атмосфере и других территорий ПФО, является актуальной задачей.
Практическая значимость работы состоит в создании базы данных, по которой могут проводиться дальнейшие исследования, и в разработке корреляционной зависимости загрязнения атмосферного воздуха от величины затрат предприятий на охрану окружающей среды, что также на практике позволит на основе метеорологической информации повысить оправдываемость прогнозов для ПФО. Результаты работы могут быть полезны таким организациям как комитету по природопользованию, охране окружающей среды и обеспечению экологической безопасности и т.д.
Основой исследования послужила методология отечественной и зарубежной географической литературы. В качестве информационной базы в работе были использованы данные сайта визуализации моделей загрязнения атмосферы, данные региональных отделений Федеральной службы государственной статистики (Росстат), база данных «Паспорта городов России» Вычислительного центра Росстата. Также база данных муниципальных образований, и комплексные доклады о состоянии окружающей среды Министерства природных ресурсов и экологии РФ, отдельных субъектов и городов страны.
В последнее время во многих странах организованы наблюдения за концентрациями озона и мелких частиц (РМ10 и РМ2,5). Директивы ВОЗ и европейского сообщества призывают к организации таких измерений. Многие страны уже отказались от старых методов определения взвешенных веществ (TSP) и переходят к измерениям только РМ. Перевооружение сети мониторинга и замены способов измерения концентраций взвешенных веществ на РМ требует определенных проработок, которые бы позволили ответить на вопрос, следует ли считать такую задачу первостепенной.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!


Подводя итог, мы можем сказать о том, что результаты наблюдений за концентрациями загрязняющих веществ в городском воздухе, выявления высоких уровней загрязнения служат информационной основой для реализации задач по государственному контролю над источниками выбросов вредных веществ. Скорость накопления загрязнений сегодня значительно превышает самоочищаюшую способность атмосферы, что приводит к глобальным изменениям, поэтому контроль и выявление источников, изучение процессов, происходящих в атмосфере, и принятие мер по снижению загрязнения или его полной ликвидации можно считать жизненно важной задачей. Для решения этих вопросов необходимо иметь информацию, реально отражающую состояние окружающей среды - создать особую систему экологического мониторинга.
Отличительной чертой созданной сети мониторинга загрязнения атмосферного воздуха является широкий охват и изучение концентраций большого количества вредных веществ, находящихся в атмосфере городов. В каждом промышленном городе постоянно на многих станциях определяются концентрации десятков различных веществ, которые содержатся в выбросах предприятий. Это важное преимущество российской сети, позволяющее выполнить глубокий анализ ситуации.
Таким образом, по завершении работы, поставленные цели и задачи были выполнены. Нами было проведено исследование изменения атмосферного загрязнения России на региональном и субрегиональном уровнях, в качестве которых выступали Приволжский федеральный округ и входящие в него крупные города.
Была изучена специфика атмосферного загрязнения крупных городов, а также дана их физико- и экономико-географическая характеристика. Было рассмотрено формирование территориальной дифференциации концентраций загрязняющих веществ по каждому городу - столице субъекта Приволжского федерального округа. Сформированы базы исходных данных в динамике за 2016-2018 гг. (показатели загрязнённости атмосферы) для статистического и физического анализа. Также нами были исследованы взаимосвязи уровня атмосферного загрязнения с величиной затрат предприятий на охрану окружающей среды.
Основой исследования послужила методология отечественной и зарубежной географической и экологической наук: эволюционный, сравнительный и системно-структурный подходы, представления о причинноследственных связях между социально-экономическим развитием общества и антропогенным воздействием на окружающую среду, концепция неравномерности пространственного различия атмосферного загрязнения.
В связи с междисциплинарным характером исследования рассматриваются также современные экономические параметры, различные подходы к изучению территориальных структур антропогенного воздействия, статистические, картографические методы, метод комплексной оценки.
При изучении трехлетней тенденции изменений концентраций примесей видно, что ситуация заметно меняется к лучшему. Средние концентрации почти всей рассматриваемых веществ понижаются. Но характер изменения загрязнения воздуха в городах реально оказывается более сложным, и необходимо обратить внимание на многие показатели, чтобы заметить все особенности ситуации.
Количество городов, в которых концентрации примесей превышают ПДК, остается практически неизменным. Более того, число городов с высоким и очень высоким уровнем загрязнения с каждым годом увеличивается. Анализ изменений концентраций каждого вещества отдельно также показывает, что количество городов с концентрациями загрязняющих веществ выше ПДК увеличивается. В промышленно развивающихся городах особенно с предприятиями нефтехимии, нефтепереработки, химии, алюминиевой промышленности рост производства сопровождается увеличением уровня загрязнения воздуха.
Мы можем предполагать, что атмосфера усиливает свою очистительную деятельность и увеличивается скорость ее атмосферных реакций. Об этом свидетельствует рост концентраций диоксида серы, как результат ускорения окислительно-восстановительных процессов в атмосфере.
Это информация могла бы подавать надежды, если бы не то, что увеличиваются средние концентрации примесей в городах с предприятиями основных отраслей промышленности, и, если бы количество городов с высоким и очень высоким уровнем загрязнения не увеличилось.
Из многих городов приходит информация о стройках новых предприятий, расширении производств. Промышленность расширила свои владения не только в крупных городах, но и в меньших. По этой причине в городах с крупными промышленными предприятиями за последние десять лет заметен рост средних концентраций некоторых загрязняющих веществ, а в городах с населением 50-100 тыс. жителей за последние пять лет значение ИЗА увеличилось на 11%.
Все эти факты говорят о необходимости обратить внимание на охрану атмосферы от загрязнения. Но данная проблема вы вызывает общественного беспокойства. Повсеместно появляются новые промышленные стройки.
Основной причиной загрязнения воздуха является попадание в него нехарактерных физических, химических и биологических веществ, а также изменение их естественной концентрации. Это происходит в результате как природных процессов, так вследствие деятельности человека. Причем именно человек играет все большую роль в загрязнении атмосферы. Мы можем говорить, что причиной различной дифференциации по большой части химических и физических загрязнений является деятельность предприятий, которые в свою очередь в крупных городах ПФО имеют различную специализацию, масштаб и эффективность производства.
Особую роль в формировании территориально дифференцированного атмосферного загрязнения играют города, которые отличаются не только высокой концентрацией населения, экономических функций, капитала, инфраструктуры, но и источников загрязнения всех природных компонентов, а конкретно воздушного бассейна.
Впервые для изучения воздействия крупномасштабных атмосферных процессов на загрязнение городского воздуха использованы нами были использованы данные анализа совместно с данными автоматических непрерывных измерений концентраций загрязняющих веществ.
Также нами был произведен корреляционный анализ, при помощи которого мы выяснили взаимосвязь инвестиционных затрат на окружающую среду и концентраций таких загрязняющих веществ как CO, CO2, SO2, пыль, мелкодисперсные частицы PM1, PM2,5 и PM10, а также SO4.
Особенностью Приволжского федерального округа является неоднородность и неравномерный характер распределения инвестиционной активности по территории округа. Концентрации же загрязняющих веществ в атмосфере носят подобный неравномерный характер.
Заметно, что больше других тратили предприятия, занятые в обрабатывающих сферах и добыче полезных ископаемых. Самые низкие затраты на охрану окружающей среды у городов, занятых к примеру, в сфере транспортировки и хранения, а также в сельском хозяйстве, охоте и рыболовстве. Обрабатывающие производства и добыча полезных ископаемых традиционно являются одними из наиболее «грязных» и при этом не оборудованных очистными сооружениями отраслей. Если в ближайшие годы производство не будет обладать необходимым качеством очистных сооружений и не будут проведены природоохранные мероприятия, то ущерб может оказаться намного серьезнее, чем объем сегодняшних инвестиций.
Специфика таких крупных, а в какой-то степени и промышленных городов такова, что они в большинстве своем являются основными «поставщиками» рабочих мест в регионах и, как правило, образуют моногорода вокруг себя. В таких условиях инвестиции в природоохранные проекты обеспечивают лояльность общества и при этом благоприятно влияют на трудоспособность населения. Зачастую предприятиям приходится заботиться об охране окружающей среды, чтобы избежать крупных штрафов.
Чтобы достичь эффективной экологической политики, на наш взгляд, России необходимо изменить курс экономической, социальной и экологической политики, направив его в сторону существенного сокращения военных расходов и оружия массового поражения, выделения значительных средств из государственного бюджета на восстановление, развитие и совершенствование производственно-технического оснащения ведущих предприятий городов.
Расходы на охрану окружающей среды направлены скорее на нейтрализацию негативных последствий от производственной деятельности. Экологические инвестиции в перспективе снижают текущие затраты за счет уменьшения негативного воздействия на окружающую среду.
Резюмируя вышесказанное, на основании полученных результатов можно сделать ряд выводов. Во-первых, система обработки и предоставления исходной информации о характере загрязнения воздуха зачастую делает невозможным получение для большой территории сопоставимых данных, что в свою очередь может привести к неправильной их интерпретации при расчете статистических показателей. В то же время значения ИЗА по отдельным городам, полученные по результатам мониторинга, публикуются нерегулярно, а в связи со значительной изменчивостью данного показателя год от года ставится под сомнение объективность использования таких данных.
Во-вторых, несмотря на слабую тесноту связи, выявленную коэффициентом корреляции между концентрацией загрязняющих веществ и инвестиционными вложениями в окружающую среду, пространственно довольно четко прослеживается группа «неблагополучных» городов по кластерам взаимосвязи. Так, в области сильной корреляции отмечаются лишь два города (Казань и Ижевск), характеризующихся довольно высокой частотой попадания в списки городов с благополучным состоянием воздушного бассейна. В то время как остальные города характеризуются более напряженной в этом отношении ситуацией.
Необходимо отметить, что реализация природных предпосылок к формированию высоких уровней загрязнения в значительной степени зависит от наличия, мощности и характера источников загрязнения. Наряду с действием климатических и техногенных факторов на загрязнение воздушного бассейна влияют и орографические особенности местности. Таким образом, для каждого города причинами формирования высокого уровня загрязнения могут становиться совершенно специфичные факторы.
Тем не менее, вполне допустимой будет классификация данных городов по принципу действия ведущих факторов и степени загрязнения атмосферы: это города-мегаполисы, отличающиеся высокой насыщенностью автотранспортом, развитой промышленностью и значительными объемами выбросов и как следствие - повышенных концентраций. Это города Казань, Самара, Нижний Новгород, Уфа, Пермь.
Также города со сходным качеством проблем, но меньшими размерами воздействия на атмосферу: Ижевск, Саранск, Чебоксары, Киров.
Таким образом, различия в уровнях атмосферного загрязнения определяются как факторами техногенного характера, так и особенностями местности. Далеко не последнюю роль играют климатические факторы, учет которых необходим при определении путей решения существующих экологических проблем.



1. Постановление Правительства Российской Федерации «О
нормативах выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух и вредных физических воздействий на него»
2. Федеральный закон Российской Федерации «Об охране
окружающей среды» [Принят Государственной Думой 20 декабря 2001 года]. // Российская газета. 2002. 12 января. - 56 с.
3. Федеральный закон Российской Федерации «Об охране
атмосферного воздуха» [Принят Государственной Думой 2 апреля 1999 года]. // Собрание законодательства РФ. 03.05.1999. № 18.
4. Постановление Правительства от 23.07.2007 №471 «О внесении изменений в Положение о государственном контроле за охраной атмосферного воздуха» // Собрание законодательства РФ от 30.07.2007 №31 ст. 4090.
Книги, монографии
5. Баландин Р.К., Бондарев Л.Г. Природа и цивилизация. - М.: Мысль, 1988. - 112 с.
6. Банников А.Г. Основы экологии и охрана окружающей среды. 3-е изд. М.: Колос, 1996. - 486 с.
7. Безуглая Э.Ю., Смирнова И.В. Воздух городов и его изменения. СПб.: Астерион, 2008. - 253 с.
8. Безуглая Э.Ю. Метеорологический потенциал и климатические особенности загрязнения воздуха городов. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. - 189 с.
9. Безуглая Э.Ю., Расторгуева Г.П., Смирнова И.В. Чем дышит промышленный город - Л. : Гидрометеоиздат, 1991. - 251,[4] с.
10. Берлянд М.Е. Прогноз и регулирование загрязнения атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. - 124 с.
11. Болбас М.М. Основы промышленной экологии. Москва.: изд- во «Высшая школа», 1993. - 98 с.
12. Вронский В.А. Прикладная экология: Учебное пособие: Феникс,
2012. - 100 с.
13. Гирусов Э.В. и др. Экология и экономика природопользования: Учебник для вузов. М.: Закон и право, ЮНИТИ, 1998. - 455 с.
14. Горелик Д.О., Конопелько Л.А. Мониторинг загрязнения атмосферы и источников выбросов. Аэроаналитические измерения. М.: Изд-во стандартов, 1992. - 98 с.
15. Грушко Я.М. Вредные органические соединения в промышленных выбросах в атмосферу. - Ленинград: «Химия», 1991. - 95 с.
16. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. М.: Гидрометеоиздат, 1984. - 186 с.
17. Исаев А.А. Экологическая климатология. М.: Научный мир, 2003. -206 с.
18. Колесников С.И. Экологические основы природопользования: Учебник/ С.И. Колесников. - 2-е изд. - М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К», 2009. - с. 123.
19. Ландсберг Г.Е. Климат города. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. - 205 с.
20. Милютина (Лазарева), Е.О. Влияние выбросов автотранспорта на изменение климата / Е.О. Милютина // Конференция в рамках III Международного полярного года: сб. трудов, Санкт-Петербург, 12 - 13 ноября 2008 г. - СПб.: РГГМУ. - 2008. - С.71-73.
21. Мягков М.С., Губернский Ю.Д., Конова Л.И., Лицкевич В.К. Город, архитектура, человек и климат. М., «Архитектура-С», 2007. - 345 с.
22. Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России. М.: Финансы и статистика, 1999 г. - 74 с.
23. Семенченко Б.А., Белов П.Н. Метеорологические аспекты охраны природной среды. М.: Изд-во Моск. Ун-та, 1984.
24. Сергеев Е.М., Кофф. Г.Л. Рациональное использование и охрана окружающей среды городов. - М.: Высшая школа, 1995г. - 112 с.
25. Справочник эколого-климатических характеристик Москвы. Том 2. - М.: Изд-во географического ф-та МГУ, 2006. - 365 с.
26. Тарасов В.В., Тихонова И.О., Кручинина Н.Е. Мониторинг атмосферного воздуха. М.: Форум, 2008.
27. Тулайкова Т.В., Амирова С.Р. Возможность эффективной очистки свободной атмосферы от CO2; Физматкнига - Москва, 2012. - 100 с.
28. Федоров А.А.: Методы химического анализа объектов природной среды. - М.: КолосС, 2008. - 118 с.
29. Хотунцев Ю.Л. Экология и экологическая безопасность: Учеб.пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений. - М.: Издательство центр «Академия», 2002. - 480 с.
30. The Global Atmospheric Watch (GAW), Strategic Plan 2001-2007, WMO, Geneva, 2000. - 45 с.
Авторефераты диссертаций
31. Битюкова В.Р. Экономико-географическая оценка экологических последствий трансформации территориально-отраслевой структуры хозяйства в
России в 1990-2012 гг: дисс д. геогр. Наук: 25.00.24 / Битюкова Виктория
Расуловна. - М., - 2013 - 350 с.
32. Дементьева А.Л. Пространственно-временная изменчивость
массовой концентрации аэрозолей фракции PM10 и PM2,5 в атмосфере аридных территорий (на примере пустыни Гоби): дисс....канд. геогр. наук:
25.0. 30 / Дементьева Аюна Лубсановна. - М., 2014. - 189 с.
33. Лазарева Е.О. Загрязнение атмосферного воздуха г. Санкт- Петербург при различных синоптических ситуациях: дисс....канд. геогр. наук:
25.0. 36 / Лазарева Елена Олеговна. - М., - 2016. - 144 с.
Печатная периодика
34. Лазарева, Е.О. Особенности пространственно-временной динамики антропогенных примесей воздуха г. Санкт-Петербурга за период времени с 1980 по 2012 гг. (на примере оксида углерода, диоксида азота, взвешенных
Электронные ресурсы
35. База данных показателей муниципальных образований
[Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.gks.ru/dbscripts/munst/
36. Земля: глобальная карта ветровых, погодных и океанических условий [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://earth.nullschool.net.
37. Международный центр распределения данных [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.ipcc-data.org.
38. Мировой центр данных по химии атмосферных осадков (WDCPC) [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.gasac-americas.org.
39. Официальный сайт министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.mnr.gov.ru.
40. Официальный сайт ГПУ «Мосэкомониторинг» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.mosecom.ru.
41. Программа ООН по окружающей среде [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.unep.org.
42. Трескова Ю.В. Оценка степени опасности мелкодисперсных частиц в атмосферном воздухе и целесообразность их нормирования [Электронный ресурс] // Молодой ученый. — 2016. — №7. — С. 291-294. — Режим доступа: https://moluch.ru/archive/111/27390/.
43. European Environmental Agency [Электронный ресурс]. - Режим доступа: www.eea.europa.eu.


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2024 Cервис помощи студентам в выполнении работ