Экологическое картографирование (стр. 2 из 10)

2.1. Источники загрязнения атмосферного воздуха

Развитие угольной, металлургической, химической, машиностроительной, энергетической и других отраслей промышленности обусловливает качественный и количественный состав промышленных выбросов, поступающих в атмосферу. Исследования воздуха в городах показали, что наряду с присутствием в нем некоторых общих ингредиентов каждому присущи особенности.

В связи с этим целесообразно рассмотреть различные отрасли промышленности как источники загрязнения атмосферного воздуха.

2.1.1. Угольная промышленность

Загрязнение атмосферного воздуха происходит в процессе угледобычи на угольных разрезах и шахтах, при транспортировке угля, а также при переработке его на углеобогатительных фабриках.

Основные источники загрязнения атмосферного воздуха при добыче угля в шахтах — отвалы пустой породы, угольные склады и главные вентиляционные стволы шахт.

Большое количество породы, поступаемой из шахт, со значительным содержанием угля приводит к самовозгоранию терриконов.

Объем породы, выдаваемой из шахт и уложенной в террикон, составляет миллионы кубических метров. Температура горящих терриконов достигает 800° снаружи и до 1500 — внутри. Горение сопровождается выделением окиси углерода, сернистого газа и продуктов возгонки смолистых веществ. Следует иметь в виду, что большинство терриконов расположено вблизи жилых поселков.

Один из основных источников пыле- и газообразования в карьерах — массовые взрывы. При взрывных работах, в воздух выбрасывается пыле-газовое облако на высоту 150—250 м, распространяемое затем по направлению ветра на значительные расстояния. Объем пыле-газового облака составляет 15—20 млн. м³, а концентрация пыли в зависимости от различных причин изменяется от 680 до 4250 мг/м³. После каждого взрыва в атмосферу выбрасывается до 200 т пыли, а также газы — в основном окись углерода и окислы азота.

Характерная особенность угольных карьеров — пылеобразование вызывается не только производственными процессами, но и естественным выветриванием пород, эрозией почвенного слоя с нарушенным растительным покровом.

Пыль, образующаяся в карьерах при различных операциях,— основное вещество, поступающее в атмосферу. В витающей пыли содержится около 9,0—11,7% свободной двуокиси кремния. По дисперсности большинство пылевых частиц (82,9—97,3 %) имеют размер до 5 мк.

В связи с ускоренным развитием открытого способа добычи угля и строительством мощных угольных карьеров особую важность приобретает их оценка как источников загрязнения воздуха.

Было установлено, что воздух загрязняется более всего в зимнее время, что связано с ухудшением условий рассеивания выбросов.

Таким образом, предприятия угольной промышленности загрязняют воздух пылью, сажей, окислами азота, окисью углерода, сернистым газом и фенолами. Эти предприятия иногда располагаются в зоне жилой застройки городов и поселков, как правило, не имеют необходимых санитарно-защитных зон и тем самым оказывают неблагоприятное влияние на санитарно-бытовые условия жизни населения

2.1.2. Предприятия черной металлургии

Черная металлургия представлена двумя заводами с полным металлургическим циклом (КМК и ЗСМК), Гурьевским заводом с неполным металлургическим циклом, Кузнецким заводом ферросплавов и Кемеровским коксохимическим заводом.

Характерная особенность крупных металлургических заводов— стабильность загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, а также незначительное снижение их концентраций по мере удаления от источников выброса.

Коксохимический завод расположен в западной части г.Кемерово. Процесс коксования сопровождается загрязнением атмосферы пылью шихты и летучим продуктом возгонки — коксовым газом, который (но данным заводской лаборатории) имеет следующий средний состав (%): С0₂ - 2,35, C_mH_n - 2,55, Н₂ - 57,16, СН₄ -26,36, СО — 8,18, N₂ — 2,3 и 02 — 0,49. В значительно меньшем количестве в нем содержатся другие продукты перегонки: смола, сырой бензол, аммиак, нафталин, цианистый водород. Кроме этого в воздух поступает пековый газ, составной частью которого являются смолистые вещества антраценовой группы и другие высокомолекулярные углеводороды. Атмосферный воздух прилегающей к заводу территории загрязняется также выбросами химических цехов и ингредиентами других производств.

2.1.3. Химическая промышленность

Химическая промышленность почти на 85% сконцентрирована в областном центре. Ведущие предприятия — Ново-Кемеровский химкомбинат, заводы азотно-туковый и «Карболит»; сравнительно небольшой объем химической продукции на Анжеро-Судженском и Новокузнецком химико-фармацевтическом заводах, Прокопьевском заводе резинотехнических изделий и др. Химические предприятия оснащены устаревшей технологией, что затрудняет осуществление мероприятий по охране внешней среды.

2.1.4. Энергетическая промышленность

В Кузбассе создана мощная энергетическая база.

Все электростанции и котельные в качестве топлива сжигают кузнецкий каменный уголь (в основном отходы обогащения). Его характеристики следующие: зольность 20,0—31,4%, сера 0,2— 0,5%, теплотворная способность 3850—4900 ккал/кг, выход летучих 25—35%. Таким образом, уголь обладает высокой зольностью и низкой теплотворной способностью, что увеличивает расход его и соответственно приводит к увеличению валовых выбросов в атмосферу пыли, сажи и сернистых соединений.

При сгорании топлива часть образующейся золы выбрасывается в атмосферный воздух.

Кроме того, в Кемерове и других городах области есть большое количество промышленных и коммунальных котельных, оборудованных топками со слоевым сжиганием топлива. Рассредоточенные по территории города такие объекты также загрязняют атмосферный воздух во всех его районах.

2.1.5. Автомобильный транспорт

В области постоянно растет автомобильный парк, среднегодовой темп его прироста составляет 8,3%. На грузовые автомобили приходится 39 % общего автомобильного парка. Особенно быстро увеличивается количество автомобилей в Кемерове и Новокузнецке. Это приводит к тому, что автотранспорт наряду с промышленными предприятиями становится одним из основных источников загрязнения атмосферного воздуха. Выхлопные газы автомашин содержат большое количество различных химических соединений продуктов полного и неполного сгорания жидкого топлива. В выхлопных газах определяется более 60 различных химических веществ, среди которых с гигиенической точки зрения особое значение имеют окись углерода, окислы азота, предельные и непредельные углеводороды, альдегиды, кетоны, сажа и аэрозоль свинца.

Среди углеводородов, выбрасываемых автомобилями, в последнее время большое внимание привлекают к себе олефины — непредельные углеводороды этиленового ряда. Особое значение при этом имеют олефины с 5—6-углеродными атомами — пентан, гексан. Олефины реагируют с окислами азота и образуют нитроолефины. Среди углеводородов обнаружены различные полициклические соединения (в том числе 3—4-бензпирен), весьма опасные для человека.

Проблема охраны атмосферного воздуха от выбросов автотранспорта усложняется тем, что они поступают непосредственно в зону дыхания человека, и их рассеивание затруднено. Кроме того, наличие узких улиц и высоких зданий в городах способствует накоплению вредных веществ выхлопных газов автотранспорта в приземном слое.

2.2. Районирование по состоянию воздушной среды

Размещение промышленности определяет качественную и количественную характеристику загрязнения среды, по состоянию которой следует провести районирование территории области. В основу районирования положено подразделение территории области как специфического экономического района с разной степенью освоенности, конкретными условиями размещения разных отраслей промышленности, рассматриваемых с точки зрения загрязнения атмосферного воздуха; в единстве с теми компонентами природной среды, которые определяют не только существующее состояние атмосферного воздуха, но и возможность возникновения опасных ситуаций в будущем. В частности, такими компонентами являются природно-климатические факторы, определяющие условия рассеивания промышленных выбросов и потенциальную возможность их концентрации на отдельных участках. В одних случаях совокупность экономических и природно-климатических условий проявилась в виде существенного изменения атмосферного воздуха, в других этого не произошло, хотя территории можно считать потенциально опасными.

Анализ позволил выделить на территории области три района (А. Б, В) и восемь подрайонов — 1а — 5а, lб — 3б (рис. 4).

К району А относятся территории с высоким по сравнению с другим уровнем загрязнения атмосферного воздуха. Здесь расположены предприятия угольной, черной, цветной, химической, энергетической, строительной промышленности, определяющие особенности состава атмосферного воздуха на отдельных территориях, в результате чего выделено 5 подрайонов.

Новокузнецкий подрайон (1а) характеризуется наибольшим уровнем загрязнения. Сложный рельеф местности, неблагоприятные микроклиматические особенности, недостатки планировочной структуры населенных мест, а также мощные предприятия черной и цветной металлургии определяют в отдельные периоды неблагоприятную в санитарно-гигиеническом отношении ситуацию.

В Кемеровском подрайоне (2а) загрязнение происходит в основном из-за выбросов химической промышленности. Большинство предприятий в Кемерово располагаются в центральной, юго-западной и других частях города, вредные выбросы которых при господствующих юго-западных, южных и юго-восточных ветрах распространяются почти на всю его территорию.