Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Тульский государственный университет»
Кафедра финансов и менеджмента
«Организация охраны воздушного бассейна»
Выполнил: Цой И.С
студент гр. 720781
Проверила: Соломыкова Л. В
На рубеже XX-XXI веков перед человечеством встала новая глобальная проблема – загрязнение воздушных бассейнов городов. Тысячи промышленных предприятий буквально «сжирают» кислород, выбрасывают в воздух миллионы тонн самых разнообразных вредных и токсичных отходов, превращая в мертвую пустыню окружающие их территории. Если к выбросам промышленного производства добавить вред наносимой окружающей среде от автомобилей, то картина складывается еще более удручающая. Поэтому естественно эта тема сейчас актуальна.
К счастью, история научила человечество делать правильные выводы из совершаемых ошибок, и сегодня мировое сообщество тратит миллиарды долларов на то, чтобы замедлить, а затем свести на нет все те негативные факторы воздействия на окружающую среду, к которым привел технический прогресс. Наша страна не составляет исключения. Конечно, затраты России на решение этой проблемы несопоставимы с затратами развитых стран, но это вопрос времени.
Целью данной контрольно-курсовой работы является рассмотрение организации охраны воздушного бассейна.
Названная цель предопределила и следующие главные задачи работы:
· рассмотреть основные источники загрязнения воздушного бассейна;
· проанализировать современное состояние воздушного бассейна в мире и отдельно в Тульской области;
· рассмотреть основные проекты по охране воздушного бассейна как в мире в целом, так и в Тульской области отдельно;
· проанализировать правовое и нормативное регулирование охраны воздушного бассейна.
В работе мною предложены ряд законов и постановлений, которые подтверждают ту или иную информацию и обосновывают мои высказывания.
Атмосфера представляет собой воздушную оболочку земли, состоящую из смеси газов. В зависимости от распределения температуры атмосферу подразделяют на тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу, экзосферу.
Атмосферный воздух – неисчерпаемый ресурс, однако в отдельных районах земного шара он подвергается столь сильному антропогенному воздействию, что возникает вопрос о качественном изменении воздуха в результате атмосферного загрязнения.
Воздушный бассейн — воздушное пространство в пределах территории населенного пункта или промышленного предприятия. Верхнюю границу воздушного бассейна условно принято считать проходящей над самым высоким зданием или сооружением.
Процессы и источники загрязнения приземной атмосферы многочисленны и разнообразны. По происхождению они подразделяются на антропогенные и природные.
К природным источникам загрязнения относятся: извержения вулканов, пыльные бури, лесные пожары, пыль космического происхождения, частицы морской соли, продукты растительного, животного и микробиологического происхождения. Уровень такого загрязнения рассматривается в качестве фонового, который мало изменяется со временем.
Природные загрязнители приземной атмосферы представлены главным образом оксидами азота, серы, углерода, метаном и другими углеводородами, радоном, радиоактивными элементами и тяжелыми металлами в газообразной и аэрозольной формах. Твердые аэрозоли выбрасываются в атмосферу не только обычными, но и грязевыми вулканами.
При фотохимических реакциях образуются озон, серная и азотная кислоты, разнообразные фотооксиданты, сложные органические соединения и эквимолярные смеси сухих кислот и оснований, атомарный хлор. Фотохимическое загрязнение атмосферы заметно возрастает в дневное время и в периоды солнечной активности.[1]
В последний период существенно увеличилось антропогенное загрязнение атмосферы, под которым понимается поступление в нее и насыщение ее веществами, обычно отсутствующими или содержащимися в ней в меньших количествах, что может привести к ухудшению качества атмосферы, нарушению экологического баланса и естественных процессов в биосфере, ухудшению условий жизнедеятельности общества и причинить вред здоровью людей.
Антропогенные источники загрязнения обусловлены хозяйственной деятельностью человека. К ним следует отнести:
1. Сжигание горючих ископаемых, которое сопровождается выбросом 5 млрд. т. углекислого газа в год. В результате этого за 100 лет (1860 – 1960 гг.) содержание СО2 увеличилось на 18 % (с 0,027 до 0,032%). За последние четыре десятилетия темпы этих выбросов значительно возросли.
2. Работа тепловых электростанций, когда при сжигании высокосернистых углей в результате выделения сернистого газа и мазута образуются кислотные дожди.
3. Выхлопы современных турбореактивных самолетов с оксидами азота и газообразными фторуглеводородами из аэрозолей, которые могут привести к повреждению озонового слоя атмосферы (озоносферы).
4. Производственная деятельность.
5. Загрязнение взвешенными частицами (при измельчении, фасовке и загрузке, от котельных, электростанций, шахтных стволов, карьеров при сжигании мусора).
6. Выбросы предприятиями различных газов.
7. Сжигание топлива в факельных печах, в результате чего образуется самый массовый загрязнитель – монооксид углерода.
8. Сжигание топлива в котлах и двигателях транспортных средств, сопровождающееся образованием оксидов азота, которые вызывают смог.
9. Вентиляционные выбросы (шахтные стволы).
10. Вентиляционные выбросы с чрезмерной концентрацией озона из помещений с установками высоких энергий (ускорители, ультрафиолетовые источники и атомные реакторы) при ПДК в рабочих помещениях 0,1 мг/м 3 . В больших количествах озон является высокотоксичным газом.
Наиболее опасные процессы антропогенного загрязнения: сгорание топлива и мусора, ядерные реакции при получении атомной энергии, испытаниях ядерного оружия, металлургия и горячая металлообработка, различные химические производства, в том числе переработка нефти и газа, угля.
Газообразные выбросы образуют соединения углеводорода, серы и азота. По оценочным данным за последние 100 лет в атмосферу вследствие сжигания различных видов топлива выделилось около 250 млрд т углекислого газа, в то время как за все предшествующее время было выделено 350 млрд т.
Главными антропогенными загрязнителями атмосферного воздуха кроме крупнотоннажных оксидов серы, азота, углерода, пыли и сажи являются сложные органические, хлорорганические и нитросоединения, техногенные радионуклиды, вирусы и микробы. Наиболее опасны широко распространенные в воздушном бассейне России диоксин, бенз(а)пирен, фенолы, формальдегид, сероуглерод. Тяжелые металлы, находящиеся в приземной атмосфере Подмосковья, преимущественно в газообразном состоянии, и поэтому их нельзя уловить фильтрами. Твердые взвешенные частицы представлены главным образом сажей, кальцитом, кварцем, гидрослюдой, каолинитом, полевым шпатом, реже сульфатами, хлоридами. В снеговой пыли специально разработанными методами обнаружены окислы, сульфаты и сульфиты, сульфиды тяжелых металлов, а также сплавы и металлы в самородном виде.
В Западной Европе приоритет отдается 28 особо опасным химическим элементам, соединениям и их группам. В группу органических веществ входят акрил, нитрил, бензол, формальдегид, стирол, толуол, винилхлорид, а неорганических – тяжелые металлы (As, Cd, Cr, Pb, Mn, Hg, Ni, V), газы (угарный газ, сероводород, оксиды азота и серы, радон, озон), асбест. Преимущественно токсическое действие оказывают свинец, кадмий. Интенсивный неприятный запах имеют сероуглерод, сероводород, стирол, тетрахлорэтан, толуол. Ореол воздействия оксидов серы и азота распространяется на большие расстояния. Вышеуказанные 28 загрязнителей воздуха входят в международный реестр потенциально токсичных химических веществ.
Основные загрязнители воздуха жилых помещений – пыль и табачный дым, угарный и углекислый газы, двуокись азота, радон и тяжелые металлы, инсектициды, дезодоранты, синтетические моющие вещества, аэрозоли лекарств, микробы и бактерии.
Загрязненная приземная атмосфера вызывает рак легких, горла и кожи, расстройство центральной нервной системы, аллергические и респираторные заболевания, дефекты у новорожденных и многие другие болезни, список которых определяется присутствующими в воздухе загрязняющими веществами и их совместным воздействием на организм человека. Результаты специальных исследований, выполненных в России и за рубежом, показали, что между здоровьем населения и качеством атмосферного воздуха наблюдается тесная положительная связь.
Аэрозоли — это твердые или жидкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в воздухе. Твердые компоненты аэрозолей в ряде случаев особенно опасны для организмов, а у людей вызывают специфические заболевания. В атмосфере аэрозольные загрязнения воспринимаются в виде дыма, тумана, мглы или дымки. Значительная часть аэрозолей образуется в атмосфере при взаимодействии твердых и жидких частиц между собой или с водяным паром. Большое количество пылевых частиц образуется также в ходе производственной деятельности людей.
Основными источниками искусственных аэрозольных загрязнений воздуха являются ТЭС, которые потребляют уголь высокой зольности, обогатительные фабрики, металлургические, цементные, магнезитовые и сажевые заводы. Постоянными источниками аэрозольного загрязнения являются промышленные отвалы — искусственные насыпи из переотложенного материала, преимущественно вскрышных пород. Источником пыли и ядовитых газов служат массовые взрывные работы.[2]
Фотохимический туман представляет собой многокомпонентную смесь газов и аэрозольных частиц первичного и вторичного происхождения. В состав основных компонентов смога входят озон, оксиды азота и серы, многочисленные органические соединения перекисной природы, называемые в совокупности фотооксидантами. Фотохимический смог возникает в результате фотохимических реакций при определенных условиях: наличии в атмосфере высокой концентрации оксидов азота, углеводородов и других загрязнителей, интенсивной солнечной радиации и безветрия иличень слабого обмена воздуха в приземном слое при мощной и в течение не менее суток повышенной инверсии. Смоги — нередкое явление над Лондоном, Парижем, Лос-Анджелесом, Нью-Йорком и другими городами Европы и Америки. По своему физиологическому воздействию на организм человека они крайне опасны для дыхательной и кровеносной системы и часто бывают причиной преждевременной смерти городских жителей с ослабленным здоровьем.
На загрязнение воздушного бассейна большое влияние оказывает выпадение кислотных соединений. Сегодня серно- и азотокислотные осадки выпадают на значительных территориях Российской Федерации. Как правило, они образуются в зоне действия предприятий цветной металлургии и химической переработки сернистого газового конденсата, а также на траекториях переноса воздушных масс от этих предприятий. Так, в районе Норильска сернокислотные осадки отравили тундру, озера и животный мир на многие сотни километров вокруг. Сернокислотные выбросы предприятий Норильска доносятся с дождями до Канады.
Серьезные отрицательные последствия для человека и других живых организмов влечет за собой загрязнение воздуха хлорфторметанами, или фреонами. Их используют в холодильных установках, в производстве полупроводников и аэрозольных баллончиков. Утечка фреонов приводит к появлению их у тонкого озонового слоя в стратосфере. При разложении фреонов под действием ультрафиолетовых лучей выделяются хлор и фтор, которые взаимодействуют с озоном. Есть опасность, что слой озонового экрана резко уменьшится и это приведет к росту числа заболеваний раком кожи из-за проникновения на землю жесткого ультрафиолетового излучения. Утончение озонового экрана, появление «озоновых» дыр отмечено над территориями Антарктиды, Австралии, Южной Америки, некоторых районов Евразии.
Основными районами трансграничного влияния на атмосферу России являются:
Западная и Восточная Европа (особенно Германия и Польша);
Северо-восточные районы Эстонии (район добычи и переработки сланцев);
Украина (радиоактивное загрязнение в районе Чернобыля, высокая концентрация промышленных узлов в центральной части, в Харьковской области и Донбассе);
Северо-западный Китай (радиоактивное загрязнение);
Северная Монголия (горнопромышленные районы).
К основным районам трансграничного влияния России на атмосферу сопредельных территорий относятся:
Кольский п-ов (горнопромышленные районы) – на Финляндию и Норвегию;
Санкт-Петербургский промышленный узел – на Финляндию и Эстонию;
Южный Урал (промышленное и радиоактивное загрязнение) – на Казахстан;
Новая Земля, Карское и Баренцево моря – возможен разнос радиоактивного загрязнения на сопредельные территории.
Окружающий человека атмосферный воздух непрерывно подвергается загрязнению.
В атмосферу Земли в результате человеческой деятельности ежегодно выбрасывается 156 млн. т сернистого газа, 60 млн. т оксидов азота. Там, где много промышленных предприятий, воздух загрязняется сильнее. Например, в Токио ежемесячно на каждый квадратный километр городской территории выпадает 36 т сажи, в Нью-Йорке — 18 т.
Сегодня выброс углекислого газа – 20 млрд. т/год (приблизительно 0,7 % углекислого газа, содержащегося в атмосфере). Выброс двуокиси серы — 200 млн. т/год (более чем в два раза превышает естественное поступление в атмосферу серы в форме газообразных соединений). Выброс фреонов – 1 млн. т/год, выброс свинца – 0,4 млн. т/год, более чем на два порядка превышает поступление из естественного источников. За последние сто лет выбросы углекислого газа в атмосферу возросли в 20 раз.
В сельской местности загрязненность атмосферы в 10 раз, а в промышленных городах в 150 раз выше, чем над океаном.
Объем выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных источников на территории России составляет около 22 – 25 млн. т. в год. Объем этих выбросов за последние 10 лет ежегодно сокращается на 300 – 600 тыс. т. Сокращение выбросов обусловлено главным образом повсеместным спадом промышленного производства, особенно в добывающих и ресурсоперерабатывающих отраслях. Позитивную роль в этих условиях сыграла относительная стабильность добычи и использования газа – экологически чистого топлива.
Наблюдения за состоянием атмосферного воздуха свидетельствуют о снижении средних концентраций взвешенных веществ, растворимых сульфатов, аммиака, бенз(а)пирена, сажи, сероводорода, формальдегида, вследствие спада производства и закрытия предприятий. При этом возросли средние концентрации диоксида азота, оксида углерода, сероуглерода, фенола, фторида водорода, что связано с неритмичностью работы предприятий. Отмечен также рост концентраций оксида углерода, диоксида азота и формальдегида на автомагистралях крупных городов и прилегающих к ним территориях.
Так, по данным наблюдений, за ряд лет в 254 городах России уровень загрязнения воздуха изменялся незначительно.
Концентрация аэрозолей меняется в весьма широких пределах: от 10 мг/м 3 в чистой атмосфере до 2.10 мг/м 3 в индустриальных районах. Концентрация аэрозолей в индустриальных районах и крупных городах с интенсивным автомобильным движением в сотни раз выше, чем в сельской местности. Среди аэрозолей антропогенного происхождения особую опасность для биосферы представляет свинец, концентрация которого изменяется от 0,000001 мг/м 3 для незаселенных районов до 0,0001 мг/м 3 для селитебных территорий. В городах концентрация свинца значительно выше – от 0,001 до 0,03 мг/м 3 .
Метеорологический синтезирующий центр «Восток» в рамках программы ЕМЕП (МСЦ-В, г. Москва) на основе экспертных оценок данных по выбросам выполнил ориентировочные расчеты трансграничного переноса свинца и кадмия. Результаты этих расчетов показали, что загрязнение территории России свинцом и кадмием, переносимыми из других стран, в основном, из стран – участников Конвенции о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния, значительно превышает загрязнение территории этих стран свинцом и кадмием от российских источников, что обусловлено доминированием западно-восточного переноса воздушных масс.
«Импорт» этих металлов в Россию из Польши, Германии и Швеции более, чем в 10 раз превышает их «экспорт» из России. «Импорт» свинца из Украины, Белоруссии и Латвии в 5 – 7 раз превышает его «экспорт» из России, а «импорт» кадмия из этих стран и Финляндии – в 7 – 8 раз. При этом выпадения свинца на европейской территории России (ЕТР) довольно значительны и составляют ежегодно: из Украины – около 1100 т, Польши и Белоруссии – по 180 – 190 т, Германии – более 130 т. Выпадения кадмия на ЕТР из Украины ежегодно превышают 40 т, Польши – почти 9 т, Белоруссии – около 7 т, Германии – более 5 т, Финляндии – свыше 6 т. Эти поступления особенно существенны для западных регионов России.
От источников Российской Федерации суммарные выпадения свинца и кадмия на ее европейские территории составляют около 70%, а на долю источников других стран приходится 30%. Однако доля трансграничного загрязнения этими металлами западных районов России значительно превышает 30%.
Высокие уровни среднегодового выпадения серы (550 – 750 кг/км 2 ) и суммы соединений азота (370 – 720 кг/км 2 ) в виде значительных по площади ареалов (несколько тыс. км 2 ) наблюдаются в густонаселенных и промышленных районах страны: в Северо-западном, Центральном, Центрально-Черноземном, Уральском, в Кемеровской области, Алтайском крае и в районе Норильска. Локальные ареалы (площадью до 1 тыс. км 2 ) с интенсивностью среднегодовых выпадений серы 1500 – 3000 кг/км 2 фиксируются в ближних следах металлургических и нефтеперерабатывающих предприятий, крупных ГРЭС, а также больших городов. Они отмечаются вокруг Мончегорска, Никеля, Санкт-Петербурга, Омска, Норильска, Новокузнецка, Москвы, Красноярска, Иркутска и др. Максимальные уровни среднегодового выпадения азота в локальных ареалах (300 – 600 кг/км 2 ) отмечаются в Череповце, Санкт-Петербурге, Нижнем Новгороде, Самаре, Уфе, Магнитогорске, Троицке, Челябинске, Екатеринбурге, Асбесте, Перми, Новосибирске, Барнауле, Новокузнецке, Иркутске и Ангарске. Среднегодовые значения регионального фона нагрузок атмосферных выпадений соединений серы и азота на большом (100 км и более) удалении от крупных промышленных источников выбросов в центре ЕТР для серы меняются в пределах 400 – 600 кг/км 2 , на севере они превышают 250 кг/км 2 , для нитратного азота значения регионального фона изменяются от 100 кг/км 2 в центре ЕТР до 50 кг/км 2 на севере. На азиатской территории России региональный фон среднегодовых выпадений серы и азота ниже, чем на европейской. Так, в промышленных регионах он составляет (кг/км 2 ): для серы – 200 – 300, нитратного азота – 50 – 100, суммы соединений азота – 150 – 200. Самые низкие в России среднегодовые уровни выпадений наблюдаются в Якутии: по сере – 50 – 120 кг/км 2 , нитратному азоту – 10 – 40 и сумме соединений азота – менее 150 кг/км 2 .
В Московской области общие выбросы загрязняющих веществ от стационарных источников в атмосферный воздух в 2004 г. составили 163,47 тыс. т (на 4,3 тыс. т больше, чем в 2003 г.). Основными источниками загрязнения воздушной среды области являются предприятия энергетики, среди них наибольшие выбросы имеют: ГРЭС-4, г. Кашира (20% областного объема выбросов), ГРЭС-5, г. Шатура (16%), ТЭЦ-22, г. Дзержинский (13%). Суммарный объем выбросов загрязняющих веществ от этих предприятий в 2004 г. увеличился на 2,2 тыс. т по сравнению с 2003 г (Табл. 1).
Несмотря на проведение природоохранных мероприятий, проблема загрязнения воздушного бассейна городов не решена. Основным загрязнителем остается автомобильный транспорт. В зонах устойчивого сверхнормативного загрязнения атмосферного воздуха проживает более 3 млн. человек.
Воздействие на окружающую среду в Московской области в 2004 г.
Загрязнение атмосферного воздуха[3]
Объемы выбросов загрязняющих веществ
от стационарных источников в городах (тыс. т):
Электросталь (4,58), Коломна (4,43), Щелково (2,69), Подольск (1,92), Одинцово (1,44), Сергиев Посад (1,42), Серпухов (1,28), Железнодорожный (1,07), Королев (0,92), Ногинск (0,89), Жуковский (0,87), Павловский Посад (0,68), Химки (0,56),
Мытищи (0,52), Орехово-Зуево (0,33),
Балашиха (0,30), Люберцы (0,24),
Основные источники загрязнения атмосферы
(тыс. т)
- ГРЭС-4, г. Кашира (38,8);
- ГРЭС-5, г. Шатура (23,9);
- ТЭЦ-22, г. Дзержинский (19,8)
чистого воздуха, мг/м
, г/c, где B-расход топлива теплогенерирующей установкой, кг/с или м
.
, г/c
, г/c
*KN02*β1*β2*β3*
(1-βр)*(1-βб), кг/c.
,МВт
, МВт