Влияние деятельности автотранспортного предприятия на экологическое состояние атмосферного воздуха жилой зоны

Введение

В современных условиях интенсивного развития транспортной инфраструктуры автотранспортные предприятия (АТП) выступают одним из ключевых источников антропогенного воздействия на окружающую среду. Особую актуаль - ность приобретает проблема влияния АТП на качество атмосферного воздуха в жилой зоне, поскольку их деятельность сопровождается выбросом широкого спектра загрязняющих веществ [1].

Проблема усугубляется тем, что на территории АТП осуществляются различные технологические процессы: техническое обслуживание, ремонт, мойка, окрасочные работы, которые сопровождаются выделением в атмосферу оксидов азота и углеводородов, оксида углерода и сажи, тяжелых металлов (в частности, свинца), ароматических углеводородов, кислот и щелочей [2].

Экологическая опасность ситуации заключается в том, что жилой сектор часто располагается в непосредственной близости от АТП, что создает риск превышения предельно допустимых концентраций (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе. При этом негативное воздействие проявляется не только в момент непосредственной работы предприятия, но и через процессы диффузии и переноса загрязняющих веществ [3,4,5].

Научная проблема исследования заключается в необходимости разработки методологии комплексной оценки влияния АТП на качество атмосферного воздуха жилой зоны и определения эффективных мер по снижению этого воздействия.

Проблема загрязнения атмосферного воздуха в зоне влияния автотранспортных предприятий приобретает особую остроту в контексте реализации Федерального закона «Об охране атмосферного воздуха» и требований природоохранного законодательства РФ. Согласно действующим нормативам, предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ в жилой зоне не должны превышать установленных значений, что требует постоянного мониторинга и контроля [6,7,8].

Практическая значимость решения проблемы определяется необходимостью обеспечения санитарно-гигиенических норм в жилой зоне, предотвращения негативного влияния на здоровье населения, соблюдения природоохранного законодательства, разработки эффективных мер по снижению выбросов загрязняющих веществ. Таким образом, проблема влияния деятельности автотранспортных предприятий на экологическое состояние атмосферного воздуха жилой зоны требует всестороннего изучения и разработки научно обоснованных подходов к её решению.

Целью исследования явилась оценка влияния деятельности автотранспортного предприятия на экологическое состояние атмосферного воздуха жилой зоны. Материалы и методы Исследования по оценке качества атмосферного воздуха в г. Троицк Челябинской области проводили в лаборатории ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии Челябинской области в г. Троицке».

Отбор проб атмосферного воздуха проводили в жилом секторе (ул. Сибирская) в 200 м от автотранспортного предприятия МУП «Троицкое ПАТП им. Е.М. Мокеева» и в санитарно-защитной зоне (СЗЗ) предприятия (ул. Горького). Материалом для исследования служили пробы атмосферного воздуха, отобранные согласно РД 52.04.186- 89 «Руководство по контролю загрязнения атмосферы».

Оценку качества атмосферного воздуха проводили согласно СанПиН 2.1.3684-21 «Санитарно-эпидемиологические требования к содержанию территорий городских и сельских поселений, к водным объектам, питьевой воде и питьевому водоснабжению, атмосферному воздуху, почвам, жилым помещениям, эксплуатации производственных, общественных помещений, организации и проведению санитарно-противоэпидемических (профилактических) мероприятий».

Концентрацию диоксида азота, диоксида серы, оксидов углерода в воздухе устанавливали с использованием универсального газоанализатора ГАНК-4. Прибор одновременно определяет четыре вещества (всего 76 компонентов), работа происходит полностью автоматически. Газоанализатор имеет встроенные электрохимические, термокаталитические, полупроводниковые и сменные датчики в виде кассет с реактивной лентой на определяемое вещество.

Взвешенные вещества улавливали при помощи фильтров АФА-ВП.

Содержание свинца определяли фотометрически с применением твердого сорбента по реакции с дитизоном. Концентрацию марганца измеряли фотометрически.

Анализ проб проводили в трехкратной повторности. Статистическую обработку полученных результатов проводили с помощью компьютерной программы «Excel».

Результаты

Челябинская область относится к числу высоко урбанизированных территорий Российской Федерации. По данным статистической отчетности, максимальные количества загрязняющих веществ (более 50 тыс. тонн в год) поступают в атмосферу городов Магнитогорск, Челябинск, Карабаш, Троицк. На долю автотранспорта приходится примерно 90% всех ядовитых выбросов.

Выхлопные газы снижают общее содержание кислорода в воздухе за счет процессов окис- ления, вызывают сбои в работе всех систем организма, что приводит к возникновению различных заболеваний.

В связи с этим, мониторинг загрязнения и охрана атмосферного воздуха входят в число приоритетных задач обеспечения экологической безопасности на территории Челябинской области.

Мониторинг состояния атмосферного воздуха предполагает обязательный анализ концентрации загрязняющих веществ, присутствие которых в воздушной среде в превышающих норму количествах является следствием антропогенной активности.

В процессе эксплуатации транспортных средств и осуществления работ по их техническому обслуживанию происходит эмиссия различных загрязняющих веществ, среди которых выделяются диоксид азота (NO2), диоксид серы (SO2), оксиды углерода (CO, CO2), взвешенные частицы, тяжёлые металлы (марганец (Mn) и свинец (Pb)/ Количественные показатели содержания газообразных соединений и взвешенных частиц в атмосферном воздухе жилого района, прилегающего к автотранспортному предприятию, отражены в таблице 1.

Таблица 1. Содержание второстепенных компонентов в атмосферном воздухе жилого сектора (ул. Сибирская) Время года Показат… — см. PDF статьи.

Наибольшее содержание диоксида азота обнаружено в атмосферном воздухе жилого сектора также зимой (0,038 мг/м3). Весной значение этого показателя уменьшалось на 21% и оставалось неизменным в летний и осенний периоды.

Во всех исследуемых пробах концентрация диоксида азота была в пределах нормативных значений.

Концентрация оксидов углерода в течение года не превышала предельного уровня и была выше зимой, а понижалась в остальные периоды. Уровень содержания взвешенных веществ в воздушной среде был невысоким. Причем, концентрация их была выше летом и осенью (0,2 мг/ м3), а зимой и весной снижалась примерно в 2 раза. Информация, представленная в таблице 2, позволяет оценить уровень загрязнения воздушной среды тяжелыми металлами в зоне жилой застройки, расположенной в непосредственной близости к автотранспортному предприятию. Таблица 2. Содержание тяжелых металлов в атмосферном воздухе жилого сектора (ул. Сибирская) Время года Показатель, мг/м3 Pb Mn Зима 0,0005±0,00001 0,0010±0,0001 Весна 0,0004±0,00001 0,0008±0,0001 Лето 0,0003±0,00001 0,0008±0,0001 Осень 0,0003±0,00001 0,0007±0,0001 ПДК 0,001 0,01 В атмосферном воздухе жилого сектора были обнаружены концентрации свинца и марганца не достигающие предельно допустимых значений. В сезонной динамике происходит снижение значений этих показателей от высших зимой (Pb - 0,0005 и Mn - 0,0010 мг/м3) до более низких в теплое время года. Концентрация свинца уменьшается весной на 20, летом и осенью на 40%; марганца - весной и летом на 20, осенью на 30%.

В таблице 3 систематизированы данные экологического мониторинга, отражающие среднегодовые показатели содержания вторичных компонентов в воздушной среде г. Троицка, что позволяет оценить общий уровень загрязнения атмосферы второстепенными компонентами на территории санитарно-защитной зоны автотранспортного предприятия и примыкающей к нему жилой зоны. Таблица 3. Среднегодовое содержание второстепенных компонентов в воздушной среде г. Троицка Показатель, мг/м3 Точка отбора проб ПДК Ул. Горького Ул. Сибирская Взвешенные вещества 0,26±0,02 0,16±0,02 0,5 При сравнении количества определяемых веществ в воздушной среде на улицах Горького (СЗЗ предприятия) и Сибирской (жилой сектор) выявлено, что содержание всех компонентов в приземном слое тропосферы меньше в жилом секторе: диоксида серы - на 28, диоксида азота – на 14, диоксида углерода – на 6, монооксида углерода – на 52, взвешенных веществ – на 38, свинца – на 20, марганца – на 11%.

Все показатели были в пределах допустимых значений. Снижение концентрации загрязняющих веществ мы объясняем наличием большого количества древесной и кустарниковой растительности на ул. Сибирской и процессами рассеяния.

Заключение

Проведённый мониторинг качества атмосферного воздуха в жилой зоне выявил следующие закономерности сезонного изменения концентраций загрязняющих веществ. Диоксид серы демонстрировал максимальную концентрацию в зимний период, в последующие сезоны наблюдалось постепенное ее снижение.

Уровень содержания диоксида азота достигал пиковых значений зимой, в весенний период концентрация его снижалась и сохранялась на этом уровне летом и осенью.

Содержание оксидов углерода в атмосферном воздухе жилой зоны на протяжении всего года не превышало предельно допустимых уровней, демонстрируя повышенный уровень в зимний период с последующим снижением в другие сезоны.

Взвешенные вещества характеризовались относительно низкими концентрациями. Максимальные значения отмечались в летний и осенний периоды с двукратным снижением показателей в зимой и весной.

В атмосферном воздухе жилой зоны также были зафиксированы тяжёлые металлы (свинец и марганец), концентрации которых не превышали ПДК. Наблюдалась чёткая сезонная динамика с максимальными значениями в зимний период. Несмотря на наличие сезонных колебаний, значения всех исследованных показателей находились в пределах установленных нормативов.

Сравнительный анализ концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе на двух исследуемых территориях показал, что на территории санитарно-защитной зоны предприятия (ул. Горького) зафиксировано более высокое содержание загрязняющих компонентов по сравнению с жилым сектором (ул. Сибирская).

Снижение уровня загрязнения воздуха в жилой зоне может быть обусловлено значительной площадью озеленения на ул. Сибирская, представленной древесными и кустарниковыми насаждениями и эффективными атмосферными процессами рассеивания загрязняющих веществ. Полученные данные свидетельствуют о положительном влиянии зеленых насаждений на качество атмосферного воздуха и эффективности естественных механизмов самоочищения воздушной среды в условиях городской застройки.