Следует признать, что в настоящее время полностью исключить промышленные выбросы в окружающую среду невозможно. Определенная доля выбросов в атмосферу является объективно обусловленной современным этапом развития технологии энергетического производства. Однако в конкретной хозяйственной ситуации увеличение количества использования топлива низкого качества, не соответствующего стандартам с повышенной зольностью, сернистостью недопустимо.
Энергетика является сердцем промышленного и сельскохозяйственного производства и обеспечивает комфортное существование человечества. Однако именно энергетика является наиболее крупной отраслью по объему выбросов в атмосферу. Основным энергоносителем в 19 веке являлся уголь, сжигание которого приводило к росту выбросов дыма, сажи, копоти, золы, вредных газовых компонентов: оксидов серы, оксидов азота и т.д. Основными источниками образования летучих выбросов в энергетике являются установки обогащения и брикетирование угля, углеразмольные агрегаты, энергетические и теплофикационные котельные установки.
На территории Республики Казахстан загрязнителями атмосферного воздуха являются более 3,5 тысяч промышленных предприятий, расположенных в 80 городах, относящихся к 1-5 классами санитарной опасности.
С 1995 года наблюдается рост уровня загрязнения атмосферы, что объясняется некоторым оживлением производства в таких отраслях экономики, как теплоэнергетика, добывающая и перерабатывающая промышленности, а также увеличением грузоперевозок и количества автомобилей [3].
Основная масса загрязняющих веществ поступает от предприятий цветной и черной металлургии, теплоэнергетики, нефтегазового комплекса. Главной проблемой является увеличение в выбросах токсичных веществ – из-за использования непроектного твердого топлива с повышенной зольностью (до 40%).
Региональная структура показывает высокие уровни загрязнения воздушных бассейнов Карагандинской (11108,1 тыс. тн), Павлодарской (433,7 тыс. тн), Восточно-Казахстанской (243,8 тыс. тн) областей в 2000 году.
Около трети промышленных предприятий не имеют санитарно-защитных зон, соответствующих нормативам. Значительная часть населения промышленных центров живет в зонах непосредственных выбросов в атмосферный воздух, шума, вибрации электромагнитных полей и других факторов влияния.
В большинстве крупных городов вклад автомобильного транспорта в загрязнение воздушного бассейна продолжает увеличиваться и достигает 60% и более, а в г. Алматы – 90% от общего объема выбросов
Кислородный бассейн Усть-Каменогорска содержит объем тяжелых соединений металлов, г. Алматы задыхается от автомобильного смога, а выбросы Балхашского медного комбината поставили озеро Балхаш на грань экологической катастрофы. Аналогичная ситуация наблюдается во многих других промышленных регионах Казахстана.
В последние годы деятельность международного космодрома « Байконур» имеет отрицательные экологические последствия для экосистем страны. В первую очередь, сюда относят выбросы в атмосферу озоно-разрушающих веществ, загрязнение фрагментами частей ракетоносителей и остатками ракетных топлив поверхности земли.
Ряд ученых полагают, что после каждого запуска ракетоносителя образуется гептиловое облако, которое затем разносится по окрестностям на многие километры и выпадает ядовитыми дождями.
В результате спада производства в переходный период Казахстан, существенно снизил объем выбросов промышленных газов (ПГ). По результатам инвентаризации выбросы ПГ в Казахстане на 1998 год составляли около 65% от уровня 1990 года. Почти половина их исходила от энергетического сектора, так как основным видом топлива в энергетическом балансе страны является уголь.
В республике остро стоит проблема утилизации золы и золошлаковых отходов, ввиду их огромных ежегодных выходов. Наличие в золах токсичных элементов – мышьяка, ртути, бериллия, фтора, никеля – обусловливает постоянную угрозу загрязнения воздуха, земли и воды.
Основной вклад в загрязнение атмосферного воздуха вносят предприятия энергетики, выбросы которых составляют 40% от общих выбросов в республике.
Таким образом, энергетика является одним из основных источников загрязнения окружающей среды в Казахстане. Это в первую очередь тепловые электростанции, работающие на твердом топливе, которые являются загрязнителями всех трех окружающих сред: атмосферы, гидро и литосферы. Воздушный бассейн загрязняется пылью и вредными газами: оксидами азота, серы, углеводородами. Рассеивание оксидов азота и серы с помощью высоких труб приводит к дальнейшему переносу этих загрязнителей и выпадению их в виде кислых дождей, приносящих непоправимый ущерб природе. Поэтому важнейшей задачей является ограничение этих выбросов, что определяется ГОСТом 17.2.3.02-78, по которому для каждого предприятия устанавливается предельно-допустимые выбросы (ПДВ). Значительный фон вредных веществ, создаваемый в первую очередь автомобильным транспортом и промышленными предприятиями, поставил перед теплоэнергоцентралями, расположенными в городах, задачу резкого сокращения выбросов пыли и вредных газов. Очень остро эти вопросы стоят перед энергетикой Казахстана. Это связано с наличием в республике значительного количества месторождений угля, большая часть которого может добываться открытым способом, обеспечивая получение дешевого угля и электроэнергии. Поэтому энергетика республики в обозримом будущем будет развиваться главным образом за счет создания ТЭЦ на угле. При этом основная часть энергетических углей низкого качества. Их использование в котлах сопровождается большими трудностями по обеспечению стабильного процесса горения, надежной работы оборудования и защите атмосферы от загрязнений золой, оксидами азота и серы [4].
В дальнейшем предполагается создание комплекса электростанций на тургайских углях. Создание таких уникальных по мощности комплексов, как ЭТЭК и мощных ТЭЦ, расположенных вблизи городов, обусловило значительное внимание к защите атмосферы.
1.2 Состояние атмосферного воздуха Акмолинской области
Акмолинская область занимает территорию площадью 146,219 тыс. км2. Население – 747,809 тыс. человек.
Климат Акмолинской области резко континентальный, характеризуется жарким, засушливым летом и суровой зимой. Континентальность климата проявляется в больших годовых и суточных амплитудах колебания температуры воздуха. Средняя максимальная температура июля +190С, +210С, января -160С, -180С.
Северную часть территории области занимают срединные участки Кокшетауской возвышенности с горами Кокшетау (гора Кокше – 947 м), Жаксыжангыстау (730 м), Жиланды (665 м), Зеренды (587 м). Южную часть области занимает увалисто-волнистая, холмисто-бугристая равнина с абсолютной высотой 300-400 м. В центральной части расположены горы Сандыктау, Домбыралы, на юго-востоке – живописные горы Ерейментау, на северо-востоке – Селетинская равнина, в центральной части – Атбасарская равнина, на юго-западе – Тенгиз-Коргалжинская впадина.
Область богата минеральными ресурсами, представленными значительными запасами следующих полезных ископаемых: золото, урансодержащие руды, железосодержашие руды, каменный уголь, строительные материалы. Руды месторождений обычно сложны по составу и содержат, наряду с основными и попутными компонентами, вредные примеси, в том числе и экологически опасные, токсичные элементы или их минеральные соединения: радиоактивные изотопы урана, тория, калия-40, мышьяк, бериллий, селен, фосфор, сурьму, асбест и другие. На территории области насчитывается более 20 горнодобывающих и перерабатывающих предприятий [5].
Ведущими отраслями промышленности области являются горнодобывающая, горноперерабатывающая, иная обрабатывающая промышленность, химическая, легкая и пищевая промышленность, производство и распределение электроэнергии, тепла, газа и воды, на долю которых приходится более 93% всего областного объёма промышленного производства. В Акмолинской области в последнее время наблюдается прирост объёма промышленного производства и в цифровом выражении составляет порядка 5–7% по отношению к соответствующему периоду прошлого года. Причём 83,8% всей промышленной продукции производят крупные и средние промпредприятия, 7,8% приходится на подсобные производства и 7,7% – на малые предприятия. Горнодобывающая промышленность составляет 6,3% объёма общеобластного промышленного производства. Допущено также снижение показателей в химической промышленности, в обработке древесины и производстве изделий из дерева. Снизился выпуск этилового спирта, мяса, макарон. В обрабатывающей промышленности объёмы производства, наоборот, возросли на 25%. Рост наблюдается также и в издательском деле, в металлургической промышленности и производстве готовых металлических изделий, в производстве пищевых продуктов, включая напитки и табак, в машиностроении, в текстильной и швейной промышленности. Производство и распределение электроэнергии, воды и газа является важнейшей отраслью в структуре промышленности (6,3% от всей промышленности) и также показывает 6%-ный рост.
Рост объёмов производства наблюдается и в сельском хозяйстве, хотя и менее заметный (в среднем на 2%).
Неудивительно, что при таких тенденциях фиксируется увеличение объёмов загрязняющих веществ, поступающих в окружающую среду, над аналогичным прошлогодним периодом [6].
1.2.1 Загрязнение атмосферного воздуха
Основными источниками выбросов загрязняющих веществ в Акмолинской области являются автотранспорт и предприятия теплоэнергетики. Как и в прежние годы, крупнейшими стационарными источниками загрязнения атмосферы Акмолинской области являются Степногорская ТЭЦ ТОО «Джет-7» и ГКП «Районная котельная №2» г.Кокшетау. Сравнительные данные за 4-ый квартал 2006 года в соотношении с аналогичными периодами 2005 года (в тоннах) представлены в таблице 1. (приложение 3)