Шляхи міграції екотоксикантів виробничого походження до внутрішнього середовища підприємства

Описано небезпеку міграції екотоксикантів виробничого походження з ґрунту та трав’яного покриву до внутрішнього середовища підприємства на прикладі електромеханічного заводу. Наведено результати досліджень.

Ключові слова: екологічна безпека, якість атмосферного повітря, виробниче середовище, екотоксиканти.

 

Міграція екотоксикантів виробничого походження до навколишнього середовища підприємств з викидами стаціонарних джерел вивчається вітчизняними та закордонними фахівцями не один десяток років. Зібрано та опрацьовано величезний масив інформації, що дозволило розробити програми моніторингу викидів та нормативи впливу на довкілля підприємства. Недостатня увага приділяється тим забруднюючим речовинам, що осідають на території підприємства самостійно або виносяться опадами та акумулюються ґрунтом і трав’яним покривом. При поєднанні певних техногенних та природно-кліматичних факторів можливий зворотний перехід забруднювачів до приземних шарів атмосферного повітря промислової території [1-3].

Практично кожному промисловому підприємству притаманна мозаїчність забруднення ґрунтового покриву його території. Це зумовлено нерівномірністю покриття території пересувними та стаціонарними джерелами викидів, наявністю складів та майданчиків для зберігання або розвантаження хімічних реактивів, відходів виробництва тощо [4-6].

Важливо виявляти місця розташування джерел забруднення та враховувати величини забруднення ґрунтового та рослинного покриву хімічними елементами з огляду на міграцію токсичних речовин з атмосферного повітря до внутрішнього середовища підприємства, внаслідок постійного повітрообміну з зовнішнім виробничим середовищем за участю природної та штучної вентиляції.

Методи та матеріали. У процесі проведеного дослідження було проаналізовано зразки ґрунту та трав’яного покриву. Відбір, пробопідготовка та дослідження ґрунтових проб на вміст металів (свинцю, цинку, міді, нікелю, хрому, кадмію, заліза) методом атомно-абсорбційної спектрометрії проводили згідно із стандартними методиками. Ступінь небезпеки впливу хімічних речовин розраховували за ДСанПіН 2.2.7.029-99 [7].

Результати досліджень та їх обговорення. Площа незабудованих земель підприємства незначна. Більша її частина заповнена різноманітними будівлями та закрита твердим дорожнім покриттям, що не сприяє розсіюванню забруднювачів атмосферного повітря, збільшує час зависання пилу, піднятого з ґрунту та трав’яного покриву турбулентними потоками від руху транспортних засобів.

За санітарними нормами до виробничого середовища під час здійснення технологічних процесів слід подавати чисте припливне атмосферне повітря (концентрація пилу та токсичних речовин у якому становить не більше 0,3 ГДК_р.з.) та відводити забруднене [8]. Спеціальні повітровсмоктувальні пристрої, використовувані при цьому, розташовують знадвору на незначній висоті (1-2 м від поверхні ґрунту). Зовні виробничі корпуса, як правило, оперезані автодорогами, що зв’язують окремі цехи, дільниці та склади. Всмоктувальні пристрої вентиляційних систем підприємства орієнтовані вздовж таких повітряних коридорів, насичених викидами власних стаціонарних та пересувних джерел, біля поверхні забруднених цими викидами ґрунтів.

На рис. 1 та 2 показано середній вміст металів у ґрунтовому та трав’яному покриві вздовж найбільш використовуваної внутрішньої автодороги з підвищеним транспортним грузопотоком, що зв’язує складські приміщення з позазаводськими міськими автомагістралями.

Рис. 1. Середні рівні забруднення придорожнього трав’яного покриву

Рис. 2 Середні рівні забруднення придорожнього ґрунтового покриву

Основний метал-забруднювач ґрунтового та трав’яного покриву серед досліджених – залізо. Серед важких металів високим вмістом виділяється свинець, у меншій мірі виявлено забруднення міддю, цинком, хромом та нікелем. Максимальне забруднення придорожньої ґрунтової полоси металами спостерігали на відстані 1 м від дороги.

Вміст металів у трав’яному покриві та ґрунті значно різниться. Якщо вміст свинцю на відстані 1 м від дороги у поверхневому шарі ґрунту 10,1 мг/кг, то у траві він значно вищий – 26,3 мг/кг (за ГДК, рівної 32 мг/кг) [7]. З наближенням до повітровсмоктувальних пристроїв вентиляційних систем вміст свинцю поступово зменшується до рівнів 10,7 та 4,2 мг/кг відповідно. Подібною є ситуація з іншими полютантами, які можна відповідно до валового вмісту розмістити у такій послідовності: Fe > Pb > Cu > Zn > Cr > Ni.

Концентрації усіх досліджених металів у ґрунті та траві не перевищують ГДК [7]. Проте виявлено окремі ділянки високого рівня хімічного забруднення придорожнього ґрунту та трав’яного покриву, розташовані біля гальванічної дільниці та станції нейтралізації стічних вод. Існуюча тут напружена екологічна ситуація зумовлена наявністю на підприємстві хімічно насичених процесів та наслідками аварійних ситуацій.

Діаграми на рис. 3 відображають рівні забруднення залізом та нікелем ґрунтового покриву території станції нейтралізації, що піддавалась забрудненню внаслідок переливів з накопичувачів неочищених стічних вод.

Рис. 3. Рівні забруднення ґрунтового покриву стічними водами станції нейтралізації

 

Вміст заліза фіксували більш ніж у 125 разів більшим за фоновий, нікелю – 40 разів. ГДК по нікелю перевищено у 31 раз. Напрям орієнтації під’їзної дороги до станції нейтралізації, що проходить поруч, співпадає з переважаючим напрямом вітру, характерним для цієї місцевості. Як наслідок, мають місце процеси активного повітряного переносу полютантів з вогнища забруднення до прилеглих територій, посилені вихровими потоками, спричиненими рухом транспорту. Для порівняння, ділянка поблизу відстійників з очищеною водою (концентрація заліза – 0,1-0,25 мг/дм³, нікелю – менше 0,01 мг/дм³) поза активною зоною повітряних міграційних шляхів (зона часткової аеродинамічної тіні) має значно кращі характеристики (рис. 4).

Рис. 4. Рівні забруднення ґрунтового покриву станції нейтралізації внаслідок повітряного переносу полютантів

Описані процеси міграції полютантів зі стічних вод до ґрунту та механічного переносу територією підприємства слід доповнити ще одним – переходом з атмосферного повітря до повітря виробничого середовища. Розглянемо цей міграційний шлях на прикладі ділянки, розташованої біля завантажувальних воріт гальванічної дільниці (неорганізоване стаціонарне джерело викиду). Використовувані для завантаження-вивантаження великогабаритних ємкостей в літній період, ворота слугують аераційним вікном. Вміст нікелю у поверхневому шарі ґрунту на відстані 6 м від дорожнього полотна (поруч з воротами) становить 5,5 мг/кг, що у 2,3 рази більше за середнє значення (рис. 5). Зі збільшенням глибини до рівня 30 см вміст нікелю різко зменшується. Дослідження розрізів на глибинах від 30 до 100 см показали практично незмінний вміст (1,83-1,62 мг/кг). Це свідчить про регулярне забруднення сполуками нікелю з поступовим їх накопиченням у поверхневому шарі ґрунту та періодичним виносом забруднювачів повітряними потоками. Аналогічно зменшується з глибиною вміст заліза. Рівень забруднення залізом поверхневого шару у 58 разів більший проти фонового.

Згідно проведених вимірів, повітровсмоктувальні пристрої поблизу автомобільних шляхів, гальванічної дільниці та станції нейтралізації забирали повітря, «збагачене» важкими металами в співвідношеннях, характерних для вмісту в ґрунті та траві. Відповідно до стану ґрунтового та трав’яного покриву, аварійних викидів, скидів та переливів змінювався і склад повітря. Рівень забруднення залежав і від метеоумов, часу доби, інтенсивності руху автотранспортних засобів, інтенсивності викидів.

Рис. 5. Рівні забруднення грунту викидами гальванічної дільниці

У повітрі біля повітрозабірних пристроїв ідентифікували також основні забруднювачі групи А (вуглецю оксид, оксиди азоту (NO_x), діоксид сірки, формальдегід), їх концентрації у повітрі, а також концентрації важких металів у досліджених пробах, не перевищували ГДК. Проте, варто брати до уваги, що полютанти зовнішнього повітря за потрапляння до внутрішнього виробничого середовища несуть потенційну загрозу для всіх внутрішніх виробничих приміщень внаслідок ефектів комбінованої дії хімічних речовин. Це означає, що обов’язкова програма спостережень за станом атмосферного повітря повинна стати такою ж і для закритих виробничих приміщень та робочих зон, навіть умовно чистих, а моніторинг якості повітря, що подають приточною вентиляцією – обов’язковим.

Висновки. Атмосферне повітря приземного шару, грунтовий та трав’яний покрив території промислового підприємства знаходяться під негативним хімічним впливом викидів стаціонарних та пересувних джерел, аварійних скидів.

З метою підвищення ефективності прийняття заходів, спрямованих на захист здоров’я людей, що перебувають в умовах виробничого середовища. Необхідно постійно здійснювати роботу з виявлення факторів, що сприяють міграції екотоксикантів.

Реалізація вказаних заходів можлива тільки за розроблення такої процедури моніторингу екологічної безпеки виробничого середовища, яка б пов’язувала моніторинг якості внутрішнього та зовнішнього виробничого середовищ з навколишнім середовищем підприємства.

У навколишньому середовищі слід виділяти грунти та травяний покрив, як найуразливіші об’єкти-акумулятори забруднень, що потребують регулярного контролю.

Список використаних джерел:

1. Луканин В. Н. Промышленно-транспортная экология: учеб. для вузов / В. Н. Луканин, Ю.В. Трофименко; под ред. В.Н. Луканина. – М.: Высш. шк., 2001. – 273 с.

2. Позняк С.С. Выбросы в атмосферу как источник загрязнения / С.С. Позняк // Техника безопасности. Производственно-практический и научно-технический журнал. – 2009. – No 1 (32). – С. 5 -7.

3. Безуглая Э.Ю., Берлянд М.Е. Климатические характеристики условий распространения примесей в атмосфере. Справочное пособие. – Л.: Гидрометеоиздат, 1983. – 328 с.

4. Позняк С.С. Экологическая устойчивость агроэкосистем в зоне воздействия промышленных предприятий машиностроительного и топливно-энергетического комплексов / С.С. Позняк // Экологический вестник. – 2012. – No 1 (19). – С. 83-91.

5. Иванов В.С., Черкасова О.А. Оценка степени загрязнения почвенного покрова марганцем и цинком вблизи стационарных источников г. Витебска / Здоровье и окружающая среда: сб. науч. тр. / Респ. науч.-практ. центр гигиены; гл. ред. Л.В. Половинкин. – Минск: ГУ РНМБ, 2011. – Вып. 17. – С. 17-24.

6. Воздействие производственной деятельности РУП «БЕЛАЗ» на загрязнение почвенного покрова территории завода и прилегающих сельскохозяйственных угодий / А.С. Калинович [и др.] // Экологический вестник. – 2009 No 1 (7). – С. 36-46.

7. ДСанПіН 2.2.7.029-99 Державні санітарні правила та норми. 2.7. Грунт, очистка населених місць, побутові та промислові відходи, санітарна охорона грунту.

8. СниП 2.04.05-91*У Отопление, вентиляция и кондиционирование. – Киев: КиевЗНИИЭП, 1996. – 89 с.

 

Danger of migration of pollutants of industrial origin of the soil and the grassy cover up internal environment of the enterprise on an example of the Electromechanical plant is described. The results of the research are presented.

Key words: ecological safety, air quality, work environment, ecotoxicants.

 

Отримано 14.05.2014 р.

ГЕОГРАФІЯ, КАРТОГРАФІЯ, ТУРИЗМ

УДК 502.5 (477.43)

С.С. Придеткевич, О.В. Мисюкевич, В.М. Самар

Кам’янець-Подільський національний університет імені Івана Огієнка,

м. Кам’янець-Подільський