Научная статья на тему 'О зональном распространении летучей золы и серы Киевской электростанцией'

О зональном распространении летучей золы и серы Киевской электростанцией Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
18
10
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «О зональном распространении летучей золы и серы Киевской электростанцией»

Из изложенного ясна необходимость усиления роли местных санитарных организаций при даче санитарных заключений по отводу площадей для вновь строящихся МТС и реконструкции существующих; "особое внимание здесь надо обращать на возможность единой планировки МТС и населенного сельскохозяйственного центра. При топографических съемках участков для усадеб МТС следует составлять схему площадей хотя бы в радиусе 3 км с ориентировочным нанесением заболоченных и пойменных мест, родников, водопроводов, буровых и шахтных колодцев, направления течения ручьев и рек, плотин, мельниц, бродов, водопоев, лесных массивов, садов, оврагов, логов и направлений стоков ливневых вод. Представители местных санитарных организаций должны фиксировать эти пйоменты в соответствующих актах при отводе площадей для усадеб МТС, реконструкции их и Планировке, а также давать санитарную оценку взаимного расположения усадеб МТС и селений, приводить эпидемиологические данные и составлять краткую санитарную характеристику ближайших к усадьбе МТС населенных пунктов. Этого требуют интересы народного здравоохранения.

С. А. ДАВЫДОВ, О. А. МОЩИНСКИЙ (Киев)

О зональном распространении летучей золы и серы Киевской электростанцией

Из лаборатории гигиены воздуха отдела коммунальной гигиены Киевского санитарно-бактериологического института

С ростом благоустройства наших Городов вопросам борьбы с аэрозолями, загрязняющими атмосферный воздух, уделяется все большее внимание. В связи с этим необходимо изучать влияние городских электростанций на чистоту атмосферного воздуха, так как они сильно загрязняют воздух золой и серой.

Мы задались целью определить распространение загрязнений от одной из киевских электростанций. Исследование местности обнаружило наличие поблизости от станции с одной стороны ее обширной территории, совершенно не застроенной и, следовательно, лишенной местных источников загрязнения. Это обстоятельство позволило нам изучить и обосновать ширину защитной зоны разрыва между электростанцией и селитебными районами.

В доступной нам литературе имеется сравнительно мало работ, посвященных вопросам изучения загрязнения окружающей местности и атмосферного воздуха электростанциями. К числу таких работ можно отнести исследования проф. В. А. Яковенко, Г. А. Городёцкого и Д. Н. Калюжного, Ц. П. Кругликовой и М. С. Гольдберга. Эти авторы отмечают большое загрязнение атмосферного воздуха электростанциями, распространяющееся на значительное расстояние. Так, Ц. П. Кругликовд приходит к выводу о необходимости установления пятикило-. метровой защитной зоны разрыва между Каширской ГЭС и жилыми кварталами; проф. В. А. Яковенко с соавторами, а также М. С. Гольдберг считают необходимым установить для изученных нами объектов защитную зону в 3 км> Предлагаемые этими авторами 'размеры защитных зон несколько расходятся с требованиями, выдвинутыми в брошюре «Санитарные условия размещения промышленных предприятий»1, где рекомендуется ширина разрыва для наиболее мощных электростанций не менее 2 км.

1 Московский санитарный институт им. Эрисмана, изд. «Строительство-Москвы», 1936. ,

Изученная нами электростанция относится к типу электростанций средней мощности. Она работала на каменноугольном пылевидном топливе с содержанием серы 1—2%. и« средней зольностью 18— 22%. Зола частично задерживалась в топочном пространстве, частично улавливалась золоуловителями, а остаток ее выбрасывался в атмосферный воздух.

Место вокруг Электростанции представляет относительно ровную поверхность. В северном и северо-восточном направлениях, где находились основные пункты взятия проб, на значительном расстоянии не было никаких местных причин, которые влияли бы на результаты исследования. С запада и юга могло сказываться действие добавочных местных загрязнений от мелких предприятий и уличной пыли.

Всего для исследования было выбрано 15 пунктов наблюдений на различных расстояниях от электростанции, от 0,5 до 3 км. 5 пунктов находились в северном (точнее, северо-восточном) направлении на расстоянии 0,5 км, 1, 1,5, 2 и

3 км от электростанции. На северо-восток от электростанции было расположено

4 пункта! на расстоянии: 0,5, 1, 1,5 и 2 км. В западном направлении было 4 пункта: в 0,1, 1,5 и 2 мм. Наконец, с юга находилось 2 пункта: в 0,5 и 1 км от электростанции.

Наблюдения производились в 1937 г. ,на протяжении 10 месяцев, охватив все сезоны года. Была взята 281 проба воздуха, из них разработаны 222 пробы.

Для взятия проб нами применялись приборы Украинского института коммунальной гигиены, которыми одновременно улавливается пыль и сернистые соединения. Приборы устанавливались на столбах высотой 4 м и только в двух случаях (с юга) были поставлены на крышах сараев на такой же высоте. В пунктах наблюдений приборы находились 6 суток, после чего их снимали и заменяли новыми. Смена приборов во всех пунктах одного направления происходила почти одновременно. Перезарядка приборов производилась вблизи пунктов в специально отведенном месте, причем пыль и сернистые соединения помещались в соответствующую посуду, в которой и транспортировались в лабораторию. При таком способе доставки проб воздуха Исключалась возможность попадания случайных загрязнений. В лаборатории определялось количество серы, пыли и сажи (сгораемых веществ). При всех лабораторных исследованиях и расчетах мы пользовались методикой, разработанной Украинским институтом коммунальной гигиены, а именно: соединения серы определялись бензидиновым способом Г. А. Городецкого, а пыль и углеродистые вещества — обычным весовым методом. Необходимые для разработки метеорологические данные мы получали от метеорологической станции, расположенной в 3 км от объекта нашего изучения.

Анализ полученных нами данных дает такую картину. С увеличением расстояния пунктов наблюдения от электростанции среднее количество серы, пыли и сажи уменьшается. Эта тенденция четко обнаруживается в пунктах, расположенных «а север и северо-восток от электростанции. В западном направлении данная зависимость неясно выражена. Так, наименьшее количество серы обнаружено ч 1-километровой зоне (2,4 мг), при большем же удалении от электро-станции содержание серы несколько увеличивается (на расстоянии 1,5 км — 5,7 мг; на 2 км—16,7 мг). Наибольшее среднее количество пыли в пунктах этого направления обнаружено в 1-километровой зоне (889,3 мг), несколько меньшее — на расстоянии 0*8 км (811,1мг), значительно меньшее — в зоне 1,5 км (493,1 мг) и опять некоторый прирост в зоне 2 км (570,9 мг).

Процент углеродистых веществ в пыли в различных пунктах данного направления неодинаков: в тех случаях, когда количество пыли в более отдаленных пунктах нарастает, процент углеродистых веществ в ней несколько снижается. Так, в 0,8 км к западу среднее содержание углеродистых веществ составляет 40%; в 1 км, где пыли несколько больше (899,3 мг против 811,1 в предыдущем случае), процент углеродистых веществ снижается до 35,6; в 1,5 км процент углеродистых веществ снова равняется первоначальному — 40,3, а в 2 км, где кол и ч е ств о fh ыл'и несколько возрастает по сравнению с предыдущим пунктом (570,9 мг против 493,1 мг), содержание углероди-

стых веществ снова понижается до 36,6%. Это указывает на наличие добавочных загрязнений от местных источников (голая песчаная почва, цементный завод).

Отсюда можно заключить, что при изучении зонального распространения загрязнений в воздухе от каких-либо объектов необходимо обращать особое внимание на выбор пунктов взятия проб воздуха, в противном же случае при установлении защитной зоны разрыва мы можем прилги к ошибочному заключению.

В противоположность отмеченной выше тенденции относительное содержание углеродистых веществ в пыли в основных пунктах изучения в среднем характеризуется почти одними и теми же цифрами, независимо от удаления пункта от электростанции, с некоторой лишь тенденцией к небольшому снижению в более удаленных зонах. Так, например, в пунктах, расположенных на север от электростанции, имеем: в 0,5 км — 52,3% углеродистых веществ в пыли, в 1 км — 52%, в 1,5 км — 53,4%', в 2 км —50,4%, в 3 км —47,5%.

Такие стабильные цифры процентного содержания углеродистых веществ в пыли указывают на наличие одного источника загрязнения воздуха, так как при существовании добавочных загрязняющих факторов едва ли сохранилось бы такое соотношение.

Все отмеченные особенности распространения загрязнений от электростанции наглядно представлены на помещаемой диаграмме.

2000 -то -/тщ -1000 ■ т | -ш! § -200 * " 0 -но -350^ - 1 ~-2£0% «а - 1 - 1 -шоь - ^ " 0 -до -80 | -70$ - 1 - | ■50 ^ -«1 -ю 0

юг ч .. ч -----пыль -----сера

сев. вост. ч ч -%%углеро!>. - вщ.влши

ч. 1

—,

—сев. вост. \

Ч \

север V -- \. *

- \

сев. зап. |

Ч

1

сев. ч. N I

-----.]

-юг X ч 1

■п — ""*** *** —------—•---ж-!

и

Следует отметить, что количество сгораемых веществ в уловленной пыли относительно высоко, но изучение причин этого явления не является предметом нашего исследования. Более детальный анализ показывает, что всюду наблюдаются значительные колебания в содержании серы, пыли и сажи в одних и тех же пунктах. Так, в пункте, расположенном к северу от электростанции на расстоянии 0,5 км, при 'Средней величине содержания серы 102,1 мг имеются колебания от 0 до 557,3 мг; при среднем содержании пыли 779,2 мг колебания составляют от 104,6 до 1 888,8 мг; при средней величине углеродистых веществ 397,7 мг отмечены колебания от 58,4 до 944,4 мг.

Разница в содержании пыли, серы и сажи зафиксирована не только в одних и тех же пунктах, но и ¡в пунктах, одинаково удаленных от электростанции, но расположенных в разных направлениях от нее. Так, если в 0,5 км в северном направлении находим 102,1 мг серы, 779,2 мг пыли и 397,7 мг углеродистых веществ, то на таком же расстоянии в северсквосточном направлении имеем: серы — 375,5 мг, пыли—1345,3 мг, углеродистых веществ — 716,4 мг. Ту же

картину мы наблюдаем и в других пунктах, одинаково удаленных от электростанции, но расположенных в равных направлениях.

Все эти колебания зависят от действия многих изменчивых факторов. К ним можно отнести прежде всего ветры, проходящие до попадания на пункт изучения через электростанцию, затем следует учесть работу самой электростанции (количество котлов, действующих в данное время, количество сжигаемого топлива, сорт его, зольность и т. д.) и, наконец, влияние таких метеорологических факторов, как осадки,, температура воздуха и др. При пользовании данным методом исследования диференцировать влияние всех этих факторов на количество обнаруживаемых загрязнений воздуха не представляется возможным, за исключением влияния ветров, на котором мы сейчас и остановимся.

Зависимость между степенью задымления какого-либо пункта наблюдения и количеством ветров, прошедших через электростанцию, а затем уже через данный пункт, т. е. несущих загрязнения с электростанции, видна из следующих примеров. Так, 4—9.VII.1937 г. на расстоянии 0,5 км в северном направлении от электростанции было обнаружено серы (557,3 мг, 29.1 — 4.11—187,9 мг серы, а 8—14.VII серы здесь не обнаружено. Объяснение этого влияния мы находим в данных о ветрах за соответствующие промежутки времени. 4—9.1 сумма «загрязненных» ветров равнялась 261, 29.1—4.11, когда серы найдено меньше, таких ветров было 8 и, наконец, 8—14.VII, когда серы не найдено, не было зарегистрировано и вышеупомянутых ветров. Подобную же картину можно наблюдать и в остальных случаях.

Нам не удалось найти существенной разницы в задымлении пунктов наблюдений в зависимости от времени года.

Следует отметить большую количественную разницу в загрязнении одних и тех же пунктов в зависимости от ветров соответствующего направления. Так, например, в пункте, находящемся! в 0,5 км к северу в тех случаях, когда дули южные и юго-западные ветры, приносившие загрязнения с электростанции, в среднем было отмечено 140,3 мг серы, 912,9 мг пыли и 473 мг углеродистых веществ; при отсутствии указанных ветров мы обнаружили в данном пункте 1-7-,4 мг серы, 492,6 мг пыли и 236,5 мг углеродистых веществ. То же самое наблюдается и в других пунктах.

При отсутствии ветров серы не обнаруживалось в пунктах северного направления ¡уже на расстоянии 2 км от электростанции, при ветрах же мы находим ее и иа расстоянии 3 км. В безветреную погоду не обнаружено задымления в северо-восточном направлении на расстоянии 2 км от станции. Обращает на. себя внимание тот факт, что при отсутствии ветров в ближайших районах наблюдаются небольшие количества серы, причем это явление отмечено нами лишь в 27% наблюдений, в остальных же случаях количество серы в данных условиях равнялось нулю. Пока мы не можем дать исчерпывающего объяснения этого явления, но предполагаем, что здесь, вероятно, имели место небольшие токи воздуха, которые не регистрировались метеорологическими приборами, но все же способствовали распространению задымления. -

Что касается пыли и углеродистых веществ, то они на расстоянии 1,5—2—3 км обнаруживаются, но в значительно меньших количествах, чем в более близких к электростанции пунктах. Так, если в 3 км к северу в ветреную погоду среднее количество пыли составляет 251 мг и углеродистых веществ 120,4 мг, то в 0,5 км (тоже при

1 О методе воздушных масс и технике подсчета их ом. Яковенко В. А., проф., Методы определения источников загрязнения атмосферного воздуха городов, жу.рн. «Социалистический город», № 4, 1935.

наличии ветров) зафиксировано 912,9 мг пыли и 473 мг углеродистых веществ, т. е. значительно больше. В безветреную погоду отмечено 206,2 мг пыли и 93,5 мг углеродистых веществ в 3 км к северу и 492,6 мг пыли и 2316,5 мг углеродистых веществ в 0,5 <км, т. е. опять-таки значительно больше.

В пунктах, одинаково удаленных, но расположенных в различных направлениях от элекстроетанции, количество серы, пыли и углеродистых ,веществ является равным. Это, однако, наблюдалось лишь тогда, когда пункты наблюдений находились под воздействием соответствующих ветров. При безветрии же количество загрязнений в одинаково удаленных пунктах почти одно и то же. Это лишний ра^ .подтверждает высказанное нами ранее положение о зависимости колебаний в содержании серы, пыли и углеродистых веществ в равно удаленных пунктах от ветрового режима.

Можно также отметить, что в каждом пункте имеют место колебания в количестве пьгли и сажи как в случаях прохождения через пункт изучения загрязненных электростанцией ветров, так и в тихую погоду. Амплитуда этих колебаний с удалением от электростанции уменьшается.

Попытаемся подойти к вопросу об установлении расстояния, на котором воздух практически следует считать не загрязненным' электростанцией. Для этого необходимо было бы иметь данные о допустимом содержании серы и пьгли в атмосферном' воздухе населенных мест вообще и, в частности, применительно к данному методу исследования. Но общепризнанных норм в этом: смысле пока не существует, а имеются лишь некоторые предложения.

Наиболее разработанными можно считать нормы, предложенные Московским санитарным институтом им. Ф. Ф. Эрисмана и опубликованные 'в работе «О нормах допустимых концентраций золы и серы в дымовых газах». Авторы этой работы рекомендуют считать максимально допустимым содержание ,пы!ли в воздухе 300 мг на 1 м2 за сутки. В этой же работе предлагаются и нормы предельно' допустимого содержания серы в воздухе, но они не могут быть использованы нами, так как выражаются в объемных единицах.

При отсутствии соответствующих ветров степень запыленности воздуха в исследованных нами пунктах достигает предельно допустимой цифры лишь на расстоянии 1,5 км. Данные о задымлении (по сере) показывают, что оно не заканчивается еще на расстоянии 1,5 км. Следовательно, на основании этого нельзя устанавливать зону разрыва в 1,5 км. Однако, как мы уже указывали, здесь необходимо учесть, что при наличии загрязненных ветров все показатели загрязнения (воздуха значительно увеличиваются, и, значит, при установлении ширины защитной зоны это следует принять во внимание.

При наличии соответствующих ветров загрязнение воздуха обнаруживалось в более отдаленных пунктах. Так, задымление воздуха распространялось уже далее 1,5 км, количество пыли в этой же зоне еще превышало норму допустимого запыления. В зоне же 2 км за-пыление воздуха выражается в среднем цифрами 263,9—372 мг пыли, т. е. приближается к вышеуказанной предельно допустимой величине, а задымление хотя и обнаруживается, но весьма незначительнее. Поэтому мы считаем, что в данном случае следует установить защитную зону в 2 км, так как загрязнение воздуха далее этой зоны имеет очень небольшое практическое значение.

¡Выводы

1. Загрязнение воздуха, вызываемое постоянно действующей электростанцией, постепенно уменьшается с удалением от нее, распространяясь на расстояние более 3 км.

2. Степень загрязнения воздуха в равно удаленных пунктах не всегда одинакова и зависит от режима ветров.

3. Для подобного рода электростанций необходимо предусмотреть защитные зоны разрыва между ними и селитебными районами не менее 2 км. Загрязнение воздуха наблюдается и на более далеких расстояниях, но оно здесь незначительно и не имеет практического значения.

4. Изучаемая электростанция значительно загрязняет воздух Киева. Для уменьшения этого загрязнения необходимо заменить ныне существующие золоуловители более совершенными и предусмотреть очистку дымовых газов от серы.

5. При установлении защитных зон разрыва необходимо уделять особое внимание выбору пунктов для взятия проб воздуха.

Е. С. АБЕРМАН и Е. Р. РОЙЗМАН (Винница)

Модификация среды Симмонса с фенолротом

Из бактериологической лаборатории Винницкой областной санитарной станции

В санитарно-бактериологической практике в последнее время нашли широкое применение цитратные синтетические среды для отличия В. coli communis от В. coli aerogenes и В. coli citrovorum.

Особым успехом пользуется среда Козера в модификации Симмонса. Однако применение этой среды ограничивается дифицитно-стью бромтимолблау, входящего в нее в качестве индикатора. В связи с этим в литературе встречаются попытки модифицировать данную среду путем "замены дефицитного бромтимолблау другим доступным и вполне пригодным индикатором. Так, например, описаны модификации с фенолфталеином и нейтральротом, но они имеют определенные дефекты. Уже из основных свойств индикаторов (табл. 1) видно, что фенолфталеин не пригоден для данной цели вследствие его полного расхождения с бромтимолблау по интервалу превращения. Это, впрочем, признали впоследствии и сами авторы.

Что касается нейтральрота, то, несмотря на близость зон перехода его и бромфенолблау, все же мы не можем согласиться с выводами проф. Минкевича и признать среду с нейтральротом вполне равноценной с оригинальной средой Симмонса. Дело в том, что желто-бурое окрашивание, которое получается при росте В. aerogenes и В. coli citrovorum, недостаточно контрастно выделяется на обычном красном фоне этой среды. Кроме того, окрашивание получается диффузное, не локализуясь на резко очерченной зоне. Это обусловливает затемнение картины, особенно в случаях применения данной среды в чашках Петри с разделением на секторы для высева отдельных культур штрихом. Помимо того, мы наблюдаем выпадение осадков в среде с нейтральротом после суточного стояния в термостате, что также является дефектом.

Следует отметить, что выпадение осадка в среде, очевидно, характерно для самой краски нейтральрот, так как при опытах с этой краской различных иностранных фирм (например, Grübler) и отечественного производства мы во всех случаях наблюдали в большей или меньшей степени выпадение осадка. Таким образом, применение фе-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.