Качественный и количественный состав выбросов в атмосферу по основным отраслям промышленности.

К антропогенным источникам загрязнения атмосферного воздуха относятся энергетические установки, сжигающие ископаемое топливо, промышленные предприятия, транспорт, сельскохозяйственное производство. Из всего количества загрязняющих веществ, выброшенных в атмосферу, около 90 % составляют газообразные вещества и около 10 % — частицы, т.е. твердые или жидкие вещества.В России основное загрязнение атмосферы создают пять отраслей промышленности, автотранспорт и энергетика. Их относительное участие в загрязнение атмосферы распределяется следующим образом: теплоэнергетика - 27,0 %; металлургия (черная, цветная) - 25,8 %; нефтедобыча и нефтехимия 15,5 "/о, автотранспорт -13,3%; предприятия стройматериалов -8,1 %; химическая промышленность -1,3%.

В выбросах промышленных предприятий и автотранспорта имеется большое число ЗВ. Практически из всех источников в атмосферу выбрасывается пыль, диоксид серы (сернистый газ) (SO2), оксид углерода (угарный газ) (CO), оксиды азота (NO, NO2). Очень много ЗВ образуется при сжигании топлива. Например, тепловые электростанции выбрасывают в атмосферу около половины сернистых соединений, много угарного газа, оксидов азота, сажи и золы.

При сжигании твердого и жидкого топлива происходит также выброс в атмосферу таких веществ, как хлористый натрий и магний, оксиды железа, ванадий, оксиды никеля и кальция, ртуть и ряд других ЗВ.

При сжигании газообразного топлива в атмосферу поступают в основном оксиды азота. Если газ сжигается при недостаточном количестве воздуха, в атмосферу выбрасываются углеводороды, при этом могут выделяться иполиароматические углеводороды (ПАУ), некоторые из них относятся к сильным канцерогенам.

Большое количество топлива используется автомобильным, железнодорожным, авиационным и водным транспортом. С выхлопными газами двигателей в воздушную среду выбрасывается угарный газ, оксиды азота, различные углеводороды, в том числе и канцерогенные и другие ЗВ. Двигатели, работающие на бензине, «обогащают» атмосферу свинцом, хлором, бромом. При работе дизельных двигателей образуется много сажи.

Свой весомый вклад в загрязнение атмосферы вносят предприятия черной металлургии. На долю этой отрасли приходится от 10 до 15% общих промышленных выбросов в нашей стране! В составе выбросов можно найти: сернистый газ, оксиды азота, сероводород, фенол, бенз(а)пирен, сероуглерод и много других вредных химических соединений.

Приведу в качестве примера, чем снабжает атмосферу наша родная химическая промышленность. От ее деятельности ЗВ поступают в атмосферу в основном в газообразном состоянии. При производстве серной кислоты в атмосферу выбрасываются сернистые соединения, оксиды азота, аммиак и угарный газ. При изготовлении целлюлозы и бумаги в воздух поступают сернистый газ, дисульфид, сероводород, сероуглерод, хлор, формальдегид и меркаптаны, т.е. соединения, содержащие ртуть.

Как подразделяются источники загрязнений?

Для характеристики типа источника загрязнения (ИЗ) используются егогеометрические размеры, температура выбросов и особенности поступления в атмосферу газо-воздушной смеси.

По мощности выбросов все источники загрязнения атмосферы подразделяются на мощные, крупные и мелкие. Мощные источники загрязнения – это, например, металлургические и химические предприятия. Мелкие источники – небольшие местные котельные, предприятия пищевой промышленности. Много мелких источников загрязнения могут очень сильно отравить жизнь целого города.

Выделяют низкие ИЗ, которые выбрасывают ЗВ с высоты меньше 50 м и высокие ИЗ, у которых выброс осуществляется выше 50 м. Линейными ИЗ являются автотрассы. Пример площадных ИЗ – источники бытового отопления с большим количеством труб. Существует специальная документация, позволяющая определить тип ИЗ по их геометрическим характеристикам.

Температура выхода газо-воздушной смеси позволяет выделить горячие (с температурой выхода свыше 50 °С) и холодные ИЗ, с температурой ниже указанной.

По характеру выхода газо-воздушной смеси ИЗ подразделяются на стационарные и нестационарные. Стационарность источника определяется его типом и метеоусловиями. Если произошел залповый выброс ЗВ при малом ветре, то ИЗ относится к нестационарному типу. Большинство ИЗ относятся к стационарному типу. ИЗ подразделяются на организованные и неорганизованные. Это связано с уровнем очистки выбросов и контроля за этим процессом. Организованный ИЗ выпускает ЗВ в атмосферу через специальные трубы и воздуховоды. Неорганизованный ИЗ характеризуется отсутствием специального оборудования по отсосу пыли и газов с места погрузки или хранения продукта. Примером неорганизованных ИЗ являются автостоянки и склады ГСМ.

Степень опасности промышленных выбросов для окр. среды и состояния здоровья населения.

Регулирование качества атмосферного воздуха и защита населения от воздействия загрязняющих веществ регламентируется федеральными законами «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» (1999 г.), «Об охране атмосферного воздуха» (1999 г.) и другими законодательными документами.

Основой регулирования качества атмосферного воздуха городских и сельских поселениях являются государственные стандарты и технические регламенты, загрязняющих атмосферу химических и биологических веществ, соблюдение которых обеспечивает отсутствие прямого или косвенного влияния на здоровье населения и условия его проживания.

Предприятия химической промышленности являются источниками многокомпонентных выбросов в окружающую среду химических примесей (контаминантов) I – II – III – IV классов опасности (организованные технологические выбросы, вентиляционные выбросы, открытые площадки с оборудованием).

Нагрузка специфическими веществами на атмосферный воздух, водоемы, почву зависит от вида химических производств, их мощности и степени сосредоточения.

В атмосферном воздухе городских поселений, наряду с контаминантами, типичными для большинства городов (азота оксид и диоксид, углерода оксид, серы диоксид, формальдегид, сажа, взвешенные вещества), содержатся специфические для вида химической промышленности вещества (бензол, толуол, аммиак, стирол, диметиламин, ацетон, 1, 3 бутадиен и т.д.).

Концентрации вредных химических примесей превышают установленные гигиенические нормативы в атмосфере жилой зоны городских поселений от 1 до 5 раз.

В выбросах химических предприятий преобладают вещества раздражающего, нейротоксического, гепатотропного, канцерогенного действия, а также вызывающие отдаленные последствия у потомства.

Уровни загрязнения атмосферного воздуха вредными веществами, присущими выбросам химических производств в жилых зонах города зависят от их расстояния до СЗЗ химических предприятий.

К приоритетным загрязнителям, специфическим для предприятий химической промышленности, относятся: бензол, ксилол, толуол, меркаптан, 1, 3 бутадиен, акролеин, анилин, ацетальдегид, ацетон, бензин, бутилацетат, дихлорэтан, кислота серная, кислота соляная, нафталин, этилацетат.

Заболеваемость населения

Загрязнение среды обитания стало причиной ухудшения состояния здоровья населения.

Проведенный в 2000-2002 годах анализ заболеваемости свидетельствует о том, что в городах Самара, Сызрань, Новокуйбышевск и Чапаевск Самарской области выявлены высокие уровни заболеваемости болезнями крови, кроветворных органов, отдельные нарушения иммунной системы, болезни эндокринной и нервной систем. У детей, проживающих в этих городах, отмечались наиболее высокие уровни таких заболеваний, как аллергический ринит, бронхиальная астма, болезни периферической нервной системы, ожирение и др. Здесь же наблюдаются и максимально высокие уровни развития врожденных аномалий и хромосомных нарушений. Все эти города объединяет то, что на их территории преобладают предприятия химической и нефтехимической промышленности. Многолетние наблюдения в г. Чапаевске показали, что общая заболеваемость за последние 5 лет возросла на 22% и составила в 2002 году 16 811,2 на 100 тыс. населения. Болезни крови и кроветворных органов увеличились на 54%, заболеваемость органов кроветворения возросла на 48,5%, органов пищеварения на 33%. Женское бесплодие увеличилось в 2 раза, врожденные аномалии – в 2 раза, осложнения беременности и родов – на 55%, болезни кожи – на 26%. Увеличилась заболеваемость злокачественными новообразованиями – с 35,9% до 40,7%. Общая заболеваемость в г. Чапаевске выше общей заболеваемости в городах области на 8%.

Заболеваемость детского населения г. Чапаевска составила в 2002 году – 28 036,3 на 10 тыс. детского населения при 22 010,3 по городам области, что на 27,2% выше областного показателя. Проведенный анализ заболеваемости населения г. Чапаевска говорит о том, что действие экотоксикантов на население города продолжается и за последние 5 лет заболеваемость возросла в т.ч. по тем нозологическим формам, которые находятся в прямой зависимости от воздействия стойких органических загрязнителей (гексахлорциклогексан, диоксины и др.). Негативное влияние их на здоровье населения г. Чапаевска продолжается длительное время, так как они оказывают косвенное влияние через генетические изменения, происходящие в организме людей, имеющих контакт со стойкими органическими загрязнителями.

Расчеты канцерогенного и неканцерогенного рисков здоровью населения г. Воронежа в 2002 году показали, что высокие коэффициенты опасности (HQ>1) неканцерогенных эффектов определены для 10 веществ, поступающих в атмосферный воздух: диоксида азота, сернистого ангидрида, взвешенных веществ, марганца, формальдегида, фенола, меди, хрома, акролеина, бутадиена, в том числе максимальные – для марганца и меди. Расчеты рисков проводились в целом по городу и для 5-ти контрольных точек отбора проб атмосферного воздуха (ул. Г. Стратосферы 22, ул. Студенческая 24, Ленинский пр. 72, пересечение улиц Матросова и Острогожской и Московского пр. с Рабочим пр.) и территорий, прилегающих к ним. При анализе суммарных индексов опасности для веществ, действующих на одни и те же системы и органы, наиболее высокие значения (HI составляет 95,2) имеет группа веществ, влияющих на органы дыхания: азота диоксид, серы диоксид, формальдегид, меди оксид, взвешенные вещества, сажа, хром. На втором месте по величине суммарного индекса опасности (13,1) находятся вещества, влияющие на нервную систему: фенол, марганец, свинец, стирол, ксилол, толуол, бензол.

Загрязнение объектов окружающей среды (атмосферный воздух, водоисточники, почва, воздух рабочей зоны) канцерогенными веществами на территории с работающи­ми химическими предприятиями обуславливает необходимость определения рисков рака у отдельных групп населения.

Величина канцерогенного индивидуального риска в среднем у населения г. Кемерово наибольшая за счет загрязнения атмосферного воздуха бензолом, наименьшая за счет контаминации 3,4 бенз(а)ниреном.

Канцерогенные популяционные риски в связи с загрязнением атмосферного воз­духа бензолом, бенз/а/пиреном, формальдегидом равны: 1,3 случая рака в год дополнительно на 100 тыс. населения (относительный риск); 6,5 случая рака в год дополнительно в г. Кемерово (абсолютный риск).

Суммарные уровни впервые выявленной заболеваемости у детей г. Кемерово в 2,1 раза выше, чем у детей контрольной группы, в том числе по врожденным аномалиям развития в 4,3 раза, по болезням органов пищеварения - в 2,8 раза, кожи - в 3,2 раза, мочеполовой системы - в 2,6 раза, эндокринной системы - на 96%, нервной - в 2,2 раза, кровообращения - на 78%, органов дыхания - на 95%, крови - на 74%. У взрослого населения г. Кемерово суммарные уровни впервые выявленной заболевае­мости выше, чем в контрольной группе в 1,6 раза, в т.ч. по болезням систем нервной и кровообращения - в 2 раза, мочеполовой - в 1,8 раза, эндокринной - в 1,7 раза, органов пищеварения в 2,3 раза, органов дыхания на 30%, крови на 25%. Факторным анализом установлено, что доли вклада загрязнений атмосферного воздуха в уровни впервые выявленной заболеваемости у детей г. Кемерово составляют 4,5 -14%, а сочетаний загрязнений атмосферного воздуха и неполноценного питания -27,7% в уровни болезней эндокринной системы, 22% - болезней крови, 21,7% - в уровни болезней органов пищеварения, 16,8% - врожденных аномалий развития и 21,6% в суммарный уровень.

Величина канцерогенного индивидуального риска в среднем у населения г. Кемерово наибольшая за счет загрязнения атмосферного воздуха бензолом, наименьшая – за счет контаминации 3, 4 бенз/а/пиреном.

Канцерогенные популяционные риска в связи с загрязнением атмосферного воздуха бензолом и бенз/а/пиреном составляет: 1,3 случая рака в год дополнительно на 100 тыс. населения (относительный риск); 6,5 случаев рака в год дополнительно в г. Кемерово (абсолютный риск).

Сосредоточение химических предприятий в городах создает потенциальную опасность чрезвычайных ситуаций, т.к. работа химических предприятий связана с производством, циркуляцией, хранением и транспортировкой больших объемов вредных веществ остронаправленного, раздражающего, удушающего действия (хлор аммиак, серная и азотная кислоты, формальдегид, оксид этилена).

Произошедшая на одном из предприятий авария вследствие разлива хлора (г. Кемерово) с распространением в атмосферный воздух вызвала 26 случаев смертельных и более 120 случаев острых отравлений.