CC BY
39
6. Хлонов Ю.П. Атлас деревьев и кустарников Сибири (ивы, тополя, чозения). - Новосибирск, 2000. - 93 с.
7. Встовская Т.Н. Древесные растения-интродуценты Сибири (1_опюега - ЭогЬив). - Новосибирск: Наука, 1986. - 288 с.
8. Захарова Л.А., Барахтенова Л.А. Серный обмен и морфоструктура листьев как критерий устойчивости аборигенных и интродуцированных видов рода Sal^x L к действию низких концентраций диоксида серы // Сибирский экологический журнал. - 2006. - Т. 12. - № 4. - С. 763-769.
9. Кулагин Ю.З. Индустриальная дендроэкология и прогнозирование. - М.: Наука, 1985. - 118 с.
---------♦'-----------
УДК 504.3.054:656.13(571.51) Л.В. Ставникова, Р.А. Степень
ОЦЕНКА АГРЕССИВНОСТИ АТМОСФЕРНЫХ ВЫБРОСОВ г. КРАСНОЯРСКА
В статье приведены результаты исследований, которые неоспоримо доказывают, что в Красноярске при более значительной массе и агрессивности промышленно-энергетических выбросов по сравнению с автотранспортными воздействие последних в приземном слое на живые организмы существеннее.
Ключевые слова: выбросы, агрессивность, оценка, атмосфера.
L.V. Stavnikova, R.A. Stepen ATMOSPHERIC EMISSION AGGRESSIVENESS ESTIMATION IN KRASNOYARSK CITY
The research results which indisputably prove that in Krasnoyarsk at more considerable mass and aggressiveness of the industrially-power emissions in comparison with motor transportation ones, influence of the last in a ground layer on the live organisms is more essential are given in the article.
Key words: emissions, aggressiveness, estimation, atmosphere.
Введение. До настоящего времени в России принимается, что в промышленных городах снижение приоритетности источников загрязнения воздушной среды происходит от тепловых электростанций к промышленным предприятиям и автотранспорту. Перестройка экономики, ратификация Киотского протокола, рост автопарка указывают на необходимость ревизии положения, по крайней мере, по вопросу о влиянии выбросов этих источников на человека, их потенциальной агрессивности для населения. Ответ на него имеет прикладное значение, поскольку снижение эмиссии стационарных и подвижных средств осуществляется разными способами. Изучение данной проблемы в Красноярске является актуальным, так как он является одним из наиболее загрязненных городов страны [1].
Объекты и методы исследований. При оценке агрессивности воздействия промышленноэнергетического и автотранспортного выбросов использовали официальные сведения по эмиссии соответствующих источников, численности АТС физических и юридических лиц [1,2], средним показателям функционирования автомобилей и санитарно-гигеническому нормированию основных компонентов их выбросов [3]. Дополнительные данные о влиянии этих видов эмиссий получены биоиндикационным путем [4]. Исследования проведены с использованием общепринятых стационарных методик [3-5].
При проведении исследований изучали положение с загрязнением атмосферы в городе Красноярске в 2007 году, который достаточно объективно характеризует экологическую ситуацию в последний период и по аэрогенному загрязнению которого имеется сравнительно полная информация [1,2].
Результаты исследований и их обсуждение. Значения индекса загрязнения атмосферы (ИЗА5) в 2007 году, как и в последние 5 лет, приводятся равными около 15 ед., что характеризует экологическое положение как очень высокое [6]. Соотношение стационарных (107,4 тыс. т, 60 %) и автотранспортных ( 10,8 тыс. т, 40 %) выбросов также близко их средней величине в этот период. Масса эмиссии главного промышленного источника города КрАЗа, несмотря на постоянное совершенствование технологий, остается на уровне 70 тыс. т (25 % от общегородских). Вклад основных представителей энергетического хозяйства (ТЭЦ-1, 2 и 3) в аэрогенное загрязнение меньше (53 тыс. т, 19 %). Согласно этим данным, максимальное
количество компонентов в атмосферу Красноярска поставляется автотранспортом. Его опасность усугубляется уровнем поступления. Если промышленные и энергетические компоненты выбросов выделяются на высоте 40-70 м над поверхностью, в связи с чем значительно рассеиваются, то автотранспортные выбрасываются на уровне дыхания. Опасность воздействия компонентов наряду с объемом не в меньшей мере определяется их компонентным составом. При оценке вредных производственно-энергетических, как частично и автотранспортных выбросов Красноярска, масса большинства их компонентов может быть взята в официальных документах [1,2]. Вместе с тем некоторые их них (углеводороды, формальдегид, производные свинца, бенз(а)пирен не приводятся в государственных докладах.
В связи с этим при оценке агрессивности автотранспортных эмиссий важно располагать массой ее основных, в том числе находящихся в небольшом количестве, наиболее опасных компонентов.
При проведении расчетов принято, что парк города представлен карбюраторными легковыми и равным вкладом карбюраторных и дизельных как грузовых автомобилей, так и автобусов. Результаты расчета приведены в табл. 1.
Таблица 1
Масса компонентов автомобильных выбросов, тыс. т/год
Вид транспорта СО Шх СНх Э02 Форма- льдегид Произ. свинца Бенз(а)-пирен х Всего
Легковые 32,8 3,1 3,6 0,01 0,01 0,03 2,9 39,6
Грузовые 65,7 10,2 15,0 1,2 0,19 0,02 9,8 92,3
Автобусы 10,3 1,3 1,9 0,2 0,04 0,01 1,2 14,8
Итого 108,8 14,6 20,5 1,4 0,21 0,06 13,9 146,7
Х - масса, кг.
Полученные данные позволят сравнить потенциальную агрессивность стационарных (сумму промышленных и энергетических) и автотранспортных выбросов. Ее величина представляет собой произведение массы продукта на коэффициент его опасности (а) - обратное значение ПДКс.с.
Масса компонентов автотранспортных (рассчитанных и приведенных в государственном докладе [1,2]) и промышленно-энергетических (приведенных) выбросов и их агрессивность приведены в табл. 2. При этом в состав официальных данных по выбросу АТС добавлена масса найденных расчетным путем углеводородов, формальдегида, производных свинца и бенз(а)пирена. Фтористые соединения представлены в выбросах твердыми и газообразными веществами.
Таблица 2
Потенциальная агрессивность автомобильных и промышленно-энергетических выбросов
Компонент Автотранспортные выбросы Промышленные выбросы
Расчетная масса тыс.т Агрессивность, 109 Официальная масса, тыс. т Агрес- сивность, 109 Масса, тыс. т Агрессивность, 109
1 2 3 4 5 6 7
Оксид углерода 108,8 108,8 13,5 73,5 83,0 83,0
Оксид азота 14,6 600,1 22,7 932,8 15,5 637,1
Углеводород 20,5 293,2 20,5 293,2 - -
Оксид серы 1,4 35,8 1,3 32,1 28,0 716,8
Формальдегид 0,24 81,6 0,24 81,6 13,7х 4,7
Окончание табл. 2
1 2 3 4 5 6 7
Производные свинца 0,06 204,0 0,06 204,0 16х 0,1
Бенз(а)пирен, кг 27,8 27,8 27,8 27,8 2286 228,6
Сажа 0,14 2,7 0,35 7,0 34,3 686,0
ЛОС 3,1
Фтористые соединения 222±3хх 222,3
Медь и производные 0,3 хх 0,1
Никель и производные 0,12хх 0,1
Толуол 52,5хх 0,1
Сероводород 8,7хх 1,1
Аммиак 45,3хх 0,1
Хлор 19,8хх 0,1
всего 148,9 1353,8 121,8 1651,8 163,2 4638,6
Х - масса, кг;хх - масса, т.
Масса промышленно-энергетических выбросов превышает автотранспортные, хотя в последнем случае не учитывается вклад пыли, который в них существенен. Количество металлов, их производных, сернистых продуктов в эмиссии АТС незначительно, как и в составе промышленно-энергетических выбросов летучих органических соединений. Основными общими примесями обоих видов являются оксиды углерода и азота. Вместе с тем в выбросах подвижных источников достаточно большой вклад производных свинца, углеводородов и других органических веществ, стационарных - оксидов серы, фтористых соединений и бенз(а)пирена. Отмечаемые расхождения в составе, по-видимому, и служат основной причиной существенного (в 3 раза) различия агрессивности сравниваемых выбросов. Следует ожидать постепенного снижения этого соотношения, прежде всего, за счет сокращения эмиссии бенз(а)пирена.
В то же время превышение агрессивности промышленно-энергетических выбросов над автотранспортными не означает ухудшения экологической ситуации в промышленных районах по сравнению с селитебными. Такое положение логично объясняется различным характером рассеяния эмиссантов. Оно, согласно официальным сведениям, соответствует реально сложившемуся положению [6]. В Советском районе, на территории которого находится КрАЗ, поставляющий в атмосферу основное количество бенз(а)пирена, индекс загрязнения в течение последних 5 лет не превышал 12-13 ед., что меньше общегородского уровня. Однако время в Центральном районе, где практически нет промышленных предприятий, но имеется повышенное автотранспортное движение, ИЗА5 достигает 21-24 ед.
С целью дополнительной оценки сравнительного воздействия промышленно-энергетических и автотранспортных выбросов на живые организмы исследовано их влияние на ассимиляционный аппарат ели сибирской, являющейся чувствительным биоиндикатором экологического состояния атмосферы [4]. Биоиндикация является одним из надежных методов оценки, фиксирующим воздействие всего комплекса загрязнителей на жизнедеятельность растений в течение длительного периода [7].
При проведении исследований взяты две территориально близкие посадки 20-25-летних деревьев в Ленинском районе. Одна из них расположена вблизи химкомбината «Енисей», подверженного воздействию выбросов ряда промышленных предприятий и ТЭЦ-1, вторая - на проспекте Красноярский рабочий в районе Каменного квартала с мощным автомобильным движением. Контролем служил молодняк ели около поселка Рыбное Ирбейского района. Для анализа использовали хвою 1, 2, 3 годов жизни средней части кроны 8-10 деревьев этих участков. Биометрические исследования состояли в измерении длины, ширины и толщины хвои, по размерам которых рассчитывали ее поверхность и объем. Результаты измерений приведены в табл. 3.
Таблица 3
Размеры хвои ели на участках с разным аэрогенным загрязнением
Участок NN Возраст, год Размер
Длина, мм Ширина, мм Толщина ,мм Поверхность,мм2 Объем, мм3
1 12,8±0,4 0,88±0,03 0,77±0,03 12,26 8,67
1 2 16,1±0,3 0,95±0,03 0,99±0,03 15,30 15,14
3 18,2±0,4 0,99±0,04 1,01±0,03 18,02 18,20
Среднее 15,7 0,94 0,92 14,80 14,00
1 11,9±0,4 0,85±0,04 0,71±0,04 10,12 7,18
2 2 15,6±0,5 0,91±0,03 0,92±0,03 14,20 13,06
3 16,8±0,4 0,97±0,03 0,99±0,04 16,30 16,13
Среднее 14,8 0,92 0,87 13,54 12,12
1 18,0±0,4 1,04±0,05 0,93±0,04 18,72 17,41
3 2 18,9±0,3 1, 12±0,05 1,01±0,03 21,17 21,38
3 19,6±0,5 1, 16±0,04 1,05±0,03 22,74 23,87
Среднее 18,8 1,09 1,00 20,88 20,88
Сравнение данных показывает, что минимальные размеры наблюдаются у хвои ели всех лет жизни 2-го участка, находящегося под воздействием автотранспорта. Ее длина, ширина, толщина и их средние показатели достаточно отчетливо, хотя и с перекрыванием размеров, меньше соответствующих параметров хвои 1-го участка, деревья которого испытывают интенсивное промышленное воздействие. Еще убедительнее различия при сравнении поверхности (10 %) и объема (12 %) хвои сравниваемых участков. Результаты биометрического синтеза подтверждают официальные сведения о приоритетности негативного влияния автотранспортных выбросов по сравнению с промышленно-энергетической миссией. Вместе с тем параметры хвои городских участков существенно отличаются от ее размеров в лесу.
Заключение. Полученные данные свидетельствуют, что потенциальная агрессивность промышленноэнергетических выбросов выше автотранспортных. Вместе с тем их воздействие на живые организмы имеет противоположный характер, что подтверждается биоиндикационным путем.
Литература
1. Государственный доклад «О состоянии и охране окружающей среды в Красноярском крае за 2007 год». - Красноярск, 2008. - 266 с.
2. Государственный доклад «О санитарно-эпидемической обстановке в Красноярском крае в 2007 году».
- Красноярск, 2008. - 198 с.
3. Лобанов А.И., Степень Р.А. Воздействие автотранспортных выхлопов на воздушную среду г. Красноярска. - Красноярск, 2005. - 120 с.
4. Есякова О.А., Степень Р.А. Индикация загрязнений атмосферы г. Красноярска по морфометрическим и химическим показателям хвои ели // Химия растительного сырья. - 2008. - № 1. - С. 143-148.
5. Методическое пособие по выполнению сводных расчетов загрязнения атмосферного воздуха выбросами промышленных предприятий и автотранспортом города (региона) и их применение при нормировании выбросов. - СПб.: Атмосфера, 2000. - 32 с.
6. Государственный доклад «О санитарно-эпидемической обстановке в Красноярском крае в 2009 году».
- Красноярск, 2010. - 203 с.
7. Биоиндикация загрязнения наземных экосистем / под ред. Р. Шуберта. - М.: Мир, 1988. - 350 с.
