Помощь студентам в учебе
ЛОС и сероводород в атмосферном воздухе г. Набережные Челны урбанизированной территории ИнноКам
|
Введение 5
1. Литературный обзор 7
1.1. Летучие органические соединения 7
1.2. Сероводород в атмосферном воздухе 7
1.3. Состав атмосферного воздуха 8
1.4. Методы и технологии снижения атмосферных загрязнений 9
1.4.1. Управление транспортными потоками мегаполисов как способ снижения
загрязнения атмосферного воздуха 9
1.5. Камский инновационный территориально-производственный кластер
ИнноКам 13
1.6. Урбанизированная территория ИнноКам 16
1.7. Основная информация о кластере ИнноКам 19
2. Материалы и методы 23
2.1. Устройство и работа газового хроматографа ФГХ-1 23
2.2. СанПины и ГОСТы в области атмосферного загрязнения г. Набережные Челны территории "ИнноКам" 26
3. Отбор проб атмосферного воздуха 27
4. Результаты и их обсуждение 52
4.1. Оценка уровня загрязнения атмосферного воздуха отдельными загрязняющими веществами и совокупностью ЛОС 53
4.1.1. Обобщённые результаты анализов по всем пробоотборным площадкам 55
4.2. Сравнение полученных результатов по г.Набережные Челны с данными Прикамского территориального управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды 55
4.3. Уровень загрязненности атмосферного воздуха в направлении от кафе "Уют" (г.Набережные Челны) вдоль автомобильной дороги (на удалении от дорожного полотна не менее 10 м) по проспекту Мира и далее до промзоны г.Нижнекамск на протяжении 38 км 56
4.3.1. Результаты анализов 59
4.4. Выбросы ЛОС в городе Нижнекамск 63
4.5. Выбросы ЛОС ПАО «КАМАЗ» 69
4.6. Выводы по вкладу в загрязнение атмосферного воздуха ЛОС автомобильного транспорта и ПАО «КАМАЗ» с учетом фонового загрязнения 71
5. Разработка программы и рекомендаций по снижению загрязнения атмосферы ЛОС 72
5.1. Перевод автотранспорта на газомоторное топливо как вариант решения проблемы качества атмосферного воздуха 73
5.1.1. Государственная программа Республики Татарстан «Развитие рынка газомоторного топлива в Республике Татарстан на 2013 - 2023 годы» 77
5.2. Переход на электрокары и велосипедный транспорт 78
5.2.1. Использование велосипедного транспорта как рекомендация по снижению ЛОС....79
5.3. Разработка предложений по снижению содержания ЛОС и сероводорода в
атмосферном воздухе 81
Заключение 83
Список сокращений 86
Список литературы 87
Приложения 89
1. Литературный обзор 7
1.1. Летучие органические соединения 7
1.2. Сероводород в атмосферном воздухе 7
1.3. Состав атмосферного воздуха 8
1.4. Методы и технологии снижения атмосферных загрязнений 9
1.4.1. Управление транспортными потоками мегаполисов как способ снижения
загрязнения атмосферного воздуха 9
1.5. Камский инновационный территориально-производственный кластер
ИнноКам 13
1.6. Урбанизированная территория ИнноКам 16
1.7. Основная информация о кластере ИнноКам 19
2. Материалы и методы 23
2.1. Устройство и работа газового хроматографа ФГХ-1 23
2.2. СанПины и ГОСТы в области атмосферного загрязнения г. Набережные Челны территории "ИнноКам" 26
3. Отбор проб атмосферного воздуха 27
4. Результаты и их обсуждение 52
4.1. Оценка уровня загрязнения атмосферного воздуха отдельными загрязняющими веществами и совокупностью ЛОС 53
4.1.1. Обобщённые результаты анализов по всем пробоотборным площадкам 55
4.2. Сравнение полученных результатов по г.Набережные Челны с данными Прикамского территориального управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды 55
4.3. Уровень загрязненности атмосферного воздуха в направлении от кафе "Уют" (г.Набережные Челны) вдоль автомобильной дороги (на удалении от дорожного полотна не менее 10 м) по проспекту Мира и далее до промзоны г.Нижнекамск на протяжении 38 км 56
4.3.1. Результаты анализов 59
4.4. Выбросы ЛОС в городе Нижнекамск 63
4.5. Выбросы ЛОС ПАО «КАМАЗ» 69
4.6. Выводы по вкладу в загрязнение атмосферного воздуха ЛОС автомобильного транспорта и ПАО «КАМАЗ» с учетом фонового загрязнения 71
5. Разработка программы и рекомендаций по снижению загрязнения атмосферы ЛОС 72
5.1. Перевод автотранспорта на газомоторное топливо как вариант решения проблемы качества атмосферного воздуха 73
5.1.1. Государственная программа Республики Татарстан «Развитие рынка газомоторного топлива в Республике Татарстан на 2013 - 2023 годы» 77
5.2. Переход на электрокары и велосипедный транспорт 78
5.2.1. Использование велосипедного транспорта как рекомендация по снижению ЛОС....79
5.3. Разработка предложений по снижению содержания ЛОС и сероводорода в
атмосферном воздухе 81
Заключение 83
Список сокращений 86
Список литературы 87
Приложения 89
Одной из важнейших проблем в настоящее время в области техносферной безопасности является загрязнение атмосферного воздуха летучими органическими соединениями (ЛОС) и сероводородом, оказывающими негативное влияние на здоровье населения и условия его проживания. В отличие от остальных факторов окружающей среды загрязнение атмосферы токсичными веществами, особенно в газообразном состоянии, оказывает постоянное круглосуточное воздействие на все группы населения как на открытом воздухе, так и внутри помещений. От него нельзя защититься в быту. По оценкам международных экспертов на долю атмосферного воздуха приходится почти 50 % вредного влияния на организм человека всего комплекса факторов окружающей среды. [1] Выбросы в атмосферу являются также основными источниками последующего загрязнения поверхностных источников водоснабжения и почв в местах проживания населения, что отображается на качестве питьевой воды и местных продуктов питания.
В основной массе населенных пунктов нашей страны наибольшее воздействие на атмосферный воздух оказывают выбросы промышленных предприятий, автотранспортных средств. Процесс загрязнения воздушного бассейна выбросами производств и предприятий отличается определенными закономерностями, на которых базируются современные приемы обоснования природоохранных мероприятий. На вооружении у специалистов по охране окружающей среды от атмосферных выбросов промышленных объектов имеются группы технологических, планировочных, санитарно-технических и административных мероприятий, среди которых для России на сегодняшний день особенно актуальны мероприятия, связанные с установлением санитарно-защитных зон (СЗЗ). Необходимость организации СЗЗ для источников загрязнения атмосферы закреплена юридически в Федеральном законе № 52-ФЗ «О санитарно- эпидемиологическом благополучии населения» (статьи 12, 20) и других законах по охране природы.
Строительство и развитие промышленных предприятий является одним из важнейших градостроительных факторов, обусловливающих создание новых, реконструкцию и расширение существующих городов и поселков городского типа. Однако с развитием промышленного производства также тесно связана проблема интенсификации загрязнения атмосферного воздуха, так как промышленные предприятия представляют собой мощные стационарные источники загрязнения атмосферного бассейна. Развитие страны в условиях рыночной экономики требует постоянного совершенствования промышленного производства. Этот процесс нельзя осуществить без расширения использования природных ресурсов и внедрения более современных и принципиально новых технологических решений, например, нанотехнологий, что сказывается на составе промышленных выбросов и приводит к качественно новому загрязнению атмосферного воздуха, в частности, аэрозолями тяжелых и редких металлов.
Актуальность темы. На сегодняшний день загрязнению атмосферного воздуха и изменению климата уделяется очень мало внимания [3], поэтому, выбранная тема выпускной квалификационной работы является особенно актуальной.
Новизна выпускной квалификационной работы состоит в том, что впервые были проведены экспериментальные замеры ЛОС, т.к. Росгидромет таких замеров не проводит.
Целью выпускной квалификационной работы является оценка уровня загрязненности атмосферного воздуха в городе Набережные Челны урбанизированной территории ИнноКам летучими органическими соединениями (ЛОС) и сероводородом, изучение характера изменения содержания данных ингредиентов в атмосферном воздухе в направлении возможного их источника и формирование предложений по уменьшению объемов их выбросов.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. Определение содержания органических веществ и сероводорода, присутствующих в атмосферном воздухе;
2. Изучение метода количественного химического анализа легких органических соединений и сероводорода в атмосферном воздухе с использованием газового хроматографа с фотоионизационным детектором ФГХ-1 и выполнения измерений;
3. Проведение отбора проб воздуха, анализ и обработка полученных результатов;
4. Расчет количественного содержания ЛОС и сероводорода в пробах атмосферного воздуха;
5. Разработка предложений по снижению содержание ЛОС в атмосферном воздухе.
В основной массе населенных пунктов нашей страны наибольшее воздействие на атмосферный воздух оказывают выбросы промышленных предприятий, автотранспортных средств. Процесс загрязнения воздушного бассейна выбросами производств и предприятий отличается определенными закономерностями, на которых базируются современные приемы обоснования природоохранных мероприятий. На вооружении у специалистов по охране окружающей среды от атмосферных выбросов промышленных объектов имеются группы технологических, планировочных, санитарно-технических и административных мероприятий, среди которых для России на сегодняшний день особенно актуальны мероприятия, связанные с установлением санитарно-защитных зон (СЗЗ). Необходимость организации СЗЗ для источников загрязнения атмосферы закреплена юридически в Федеральном законе № 52-ФЗ «О санитарно- эпидемиологическом благополучии населения» (статьи 12, 20) и других законах по охране природы.
Строительство и развитие промышленных предприятий является одним из важнейших градостроительных факторов, обусловливающих создание новых, реконструкцию и расширение существующих городов и поселков городского типа. Однако с развитием промышленного производства также тесно связана проблема интенсификации загрязнения атмосферного воздуха, так как промышленные предприятия представляют собой мощные стационарные источники загрязнения атмосферного бассейна. Развитие страны в условиях рыночной экономики требует постоянного совершенствования промышленного производства. Этот процесс нельзя осуществить без расширения использования природных ресурсов и внедрения более современных и принципиально новых технологических решений, например, нанотехнологий, что сказывается на составе промышленных выбросов и приводит к качественно новому загрязнению атмосферного воздуха, в частности, аэрозолями тяжелых и редких металлов.
Актуальность темы. На сегодняшний день загрязнению атмосферного воздуха и изменению климата уделяется очень мало внимания [3], поэтому, выбранная тема выпускной квалификационной работы является особенно актуальной.
Новизна выпускной квалификационной работы состоит в том, что впервые были проведены экспериментальные замеры ЛОС, т.к. Росгидромет таких замеров не проводит.
Целью выпускной квалификационной работы является оценка уровня загрязненности атмосферного воздуха в городе Набережные Челны урбанизированной территории ИнноКам летучими органическими соединениями (ЛОС) и сероводородом, изучение характера изменения содержания данных ингредиентов в атмосферном воздухе в направлении возможного их источника и формирование предложений по уменьшению объемов их выбросов.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. Определение содержания органических веществ и сероводорода, присутствующих в атмосферном воздухе;
2. Изучение метода количественного химического анализа легких органических соединений и сероводорода в атмосферном воздухе с использованием газового хроматографа с фотоионизационным детектором ФГХ-1 и выполнения измерений;
3. Проведение отбора проб воздуха, анализ и обработка полученных результатов;
4. Расчет количественного содержания ЛОС и сероводорода в пробах атмосферного воздуха;
5. Разработка предложений по снижению содержание ЛОС в атмосферном воздухе.
На основании анализа полученных данных, можно подытожить, что на качество атмосферного воздуха сегодня гораздо более негативно влияют не последствия производственной деятельности всех промышленных предприятий региона, вместе взятых, а ядовитые выбросы выхлопной трубы городского транспорта. Над этой проблемой необходимо очень плотно работать, и не только экологам. Для её решения, во- первых, необходимо уменьшать количество светофоров, а взамен строить подземные переходы, хорошо продуманные дорожные развязки и мосты, повышать качество автомобильного топлива. Важно также чётко контролировать техническое состояние машин.
1. Проанализированы методы и технологии снижения атмосферных загрязнений, СанПины и ГОСТы в области атмосферного загрязнения г. Набережные Челны территории ИнноКам.
2. Проведены замеры в наиболее вероятных площадках загрязнения атмосферного воздуха ЛОС и сероводородом.
3. Выявлены превышения комплексного индекса загрязнённости атмосферного
воздуха ЛОС и сероводородом в г. Набережные Челны урбанизированной территории ИнноКам на данных участках: Автомобильный завод ПАО "КАМАЗ",
ул.Машиностроительная (напротив магазина "Кобра"), у жилого дома 29/12, в 70-71 микрорайонах.
Выявлено, что основной вклад в загрязнение атмосферного воздуха вносит автотранспорт.
4. Разработаны предложения и рекомендации для Росгидромета, Министерства экологии и природных ресурсов Республики Татарстан, Исполнительного комитета г.Набережные Челны по снижению содержания летучих органических соединений и сероводорода в атмосферном воздухе г. Набережные Челны урбанизированной территории ИнноКам.
Уровень загрязненности атмосферного воздуха в г.Набережные Челны находится от низкого до высокого уровня, из-за главного источника загрязнения - автомобильного транспорта. Для уменьшения загрязненности атмосферного воздуха необходимо внедрение на предприятиях новейших ресурсосберегающих технологий и систем пыле - газоулавливающих установок. Соблюдать Государственную программу Республики Татарстан «Развитие рынка газомоторного топлива в Республике Татарстан на 2013 - 2023 годы». Ужесточить законодательно контроль за выбросами автомобильного транспорта, ввести высокие штрафные санкции. Большую роль в снижении антропогенного воздействия выполняют зеленые насаждения, в связи с этим необходимо расширение парков, озеленение скверов и комплексов. Можно порекомендовать установить в г. Набережные Челны дополнительные стационарные посты наблюдения за атмосферным воздухом, а также в соседних районах для контроля за выбросами от Нижнекамского промышленного узла.
Основными задачами по улучшению состояния атмосферного воздуха и состояния окружающей среды является решение следующих задач и рекомендаций:
- Росгидромету рекомендуется проводить мониторинг атмосферного воздуха на ЛОС, программа мониторинга атмосферного воздуха должна быть изменена и дополнительно включать количественный анализ некоторых ЛОС.
- Министерству экологии и природных ресурсов РТ рекомендуется усилить экопатруль, ввести на постоянную основу операцию "Чистый воздух", ужесточить законодательно высокие штрафные санкции за выброс любого отхода в неположенном месте на улицах города, а с помощью газоанализатора усилить проверку выхлопных газов автотранспортных средств на токсичность и дымность.
- Рекомендуется рассмотреть вопрос Исполнительному комитету г. Набережные Челны по расширению парков, озеленению скверов и комплексов для уменьшения ширины распространения загрязнения, созданию специальных мест для курения, массовое создание велопарковок.
Развитие велосипедного транспорта (перенять опыт Скандинавских стран), создание по всем проспектам города специальные выделенные полосы и светофоры для велосипедного транспорта. Ввести пропаганду использования велосипедного транспорта.
А также:
- Усовершенствование перекрестков, увеличение полос для движения транспортных средств;
- отказаться от автомобилей работающих на бензине, рассмотреть вопрос о переводе автотранспорта на газомоторное топливо, использование электрических автомобилей, общественного транспорта. В г.Набережные Челны большие автобусы за счет использования природного газа (метана) в качестве топлива, являются экономичнее и экологичнее.
Планируемые мероприятия должны обеспечить снижение загрязнения атмосферного воздуха, негативное воздействие на окружающую среду, снижение риска нарушения здоровья, улучшение качества окружающей природной среды.
1. Проанализированы методы и технологии снижения атмосферных загрязнений, СанПины и ГОСТы в области атмосферного загрязнения г. Набережные Челны территории ИнноКам.
2. Проведены замеры в наиболее вероятных площадках загрязнения атмосферного воздуха ЛОС и сероводородом.
3. Выявлены превышения комплексного индекса загрязнённости атмосферного
воздуха ЛОС и сероводородом в г. Набережные Челны урбанизированной территории ИнноКам на данных участках: Автомобильный завод ПАО "КАМАЗ",
ул.Машиностроительная (напротив магазина "Кобра"), у жилого дома 29/12, в 70-71 микрорайонах.
Выявлено, что основной вклад в загрязнение атмосферного воздуха вносит автотранспорт.
4. Разработаны предложения и рекомендации для Росгидромета, Министерства экологии и природных ресурсов Республики Татарстан, Исполнительного комитета г.Набережные Челны по снижению содержания летучих органических соединений и сероводорода в атмосферном воздухе г. Набережные Челны урбанизированной территории ИнноКам.
Уровень загрязненности атмосферного воздуха в г.Набережные Челны находится от низкого до высокого уровня, из-за главного источника загрязнения - автомобильного транспорта. Для уменьшения загрязненности атмосферного воздуха необходимо внедрение на предприятиях новейших ресурсосберегающих технологий и систем пыле - газоулавливающих установок. Соблюдать Государственную программу Республики Татарстан «Развитие рынка газомоторного топлива в Республике Татарстан на 2013 - 2023 годы». Ужесточить законодательно контроль за выбросами автомобильного транспорта, ввести высокие штрафные санкции. Большую роль в снижении антропогенного воздействия выполняют зеленые насаждения, в связи с этим необходимо расширение парков, озеленение скверов и комплексов. Можно порекомендовать установить в г. Набережные Челны дополнительные стационарные посты наблюдения за атмосферным воздухом, а также в соседних районах для контроля за выбросами от Нижнекамского промышленного узла.
Основными задачами по улучшению состояния атмосферного воздуха и состояния окружающей среды является решение следующих задач и рекомендаций:
- Росгидромету рекомендуется проводить мониторинг атмосферного воздуха на ЛОС, программа мониторинга атмосферного воздуха должна быть изменена и дополнительно включать количественный анализ некоторых ЛОС.
- Министерству экологии и природных ресурсов РТ рекомендуется усилить экопатруль, ввести на постоянную основу операцию "Чистый воздух", ужесточить законодательно высокие штрафные санкции за выброс любого отхода в неположенном месте на улицах города, а с помощью газоанализатора усилить проверку выхлопных газов автотранспортных средств на токсичность и дымность.
- Рекомендуется рассмотреть вопрос Исполнительному комитету г. Набережные Челны по расширению парков, озеленению скверов и комплексов для уменьшения ширины распространения загрязнения, созданию специальных мест для курения, массовое создание велопарковок.
Развитие велосипедного транспорта (перенять опыт Скандинавских стран), создание по всем проспектам города специальные выделенные полосы и светофоры для велосипедного транспорта. Ввести пропаганду использования велосипедного транспорта.
А также:
- Усовершенствование перекрестков, увеличение полос для движения транспортных средств;
- отказаться от автомобилей работающих на бензине, рассмотреть вопрос о переводе автотранспорта на газомоторное топливо, использование электрических автомобилей, общественного транспорта. В г.Набережные Челны большие автобусы за счет использования природного газа (метана) в качестве топлива, являются экономичнее и экологичнее.
Планируемые мероприятия должны обеспечить снижение загрязнения атмосферного воздуха, негативное воздействие на окружающую среду, снижение риска нарушения здоровья, улучшение качества окружающей природной среды.