CC BY
51
УДК 54.062
ОЦЕНКА УРОВНЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ НЕФТЕПРОДУКТАМИ АТМОСФЕРЫ ГОРОДА БАРНАУЛА ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИССЛЕДОВАНИЯ СНЕЖНОГО ПОКРОВА
О.М. Лабузова1-2, Т В. Носкова1, М.С. Лысенко1, Т.С. Папина1
1 Институт водных и экологических проблем СО РАН, г. Барнаул, E-mail: [email protected], [email protected] 22Алтайский государственный университет, г. Барнаул, E-mail: [email protected], [email protected]
Исследование городского снежного покрова показало превышение содержания нефтяных углеводородов в 5-24 раза по сравнению с фоновыми значениями. Максимально высокие концентрации наблюдались в точках, расположенных вблизи автомобильных дорог с интенсивным транспортным движением. Содержание нефтепродуктов в снегоотвалах более чем в 100 раз превышает их среднее содержание в снежном покрове и может оказывать негативное влияние на загрязнение окружающей среды, в первую очередь, малых водотоков, а также их водосборных бассейнов.
Ключевые слова: снежный покров, городские снегоотвалы, загрязнение, нефтепродукты, автотранспорт.
Загрязнение воздуха населенных мест является основополагающим фактором риска для здоровья и способствует увеличению инсультов, сердечнососудистых заболеваний, рака легких, хронических и острых респираторных болезней, включая астму [1]. Поэтому мониторинг воздуха необходимо проводить для исследования качества атмосферы и выявления источников загрязнения. Изучение снежного покрова позволяет решать эти задачи с помощью простых аналитических методов, не прибегая к использованию сложного оборудования, как для отбора, так и анализа воздушных проб. Основной вклад в загрязнения городской атмосферы вносит автомобильный транспорт [2]. В последние годы принимаются активные меры по снижению загрязнения от автомобилей, введены экологические стандарты «Евро», регламентирующие содержание вредных веществ, таких как углекислый газ, оксиды азота и углеводороды в отработанных газах автомобилей и другой транспортной техники, что способствует улучшению экологической обстановки [3]. Тем не менее, по данным Алтайско-
го ЦГМС, уровень загрязнения атмосферного воздуха в г. Барнауле остается неизменным в течение нескольких лет и оценивается как высокий. И одним из приоритетных загрязнителей является бенз(а)пирен [4], входящий в состав нефтяных углеводородов. Поэтому целью нашей работы являлось исследование уровня загрязнения нефтепродуктами атмосферного воздуха г. Барнаула в зимний период года и оценка возможного негативного влияния углеводородного загрязнения на окружающую среду. Для этого в момент максимального снегонакопления в марте 2015 г., был проведен отбор проб снежного покрова в разных районах г. Барнаула (рис. 1).
Отбор проб проводили на всю глубину залегания снега методом конверта [5]. Содержание нефтепродуктов в пробах определяли на анализаторе жидкости «Флюорат-02-3 М» по соответствующей методике анализа [6]. Результаты определения нефтепродуктов в исследуемых точках, представлены на (рис. 2). Концентрация нефтепродуктов в талой воде городского снежного покрова в 524 раза превышает фоновые значения.
Bulletin AB RGS [Izvestiya AO RGO]. 2016. (40)
Рис. 1. Карта-схема отбора проб снежного покрова:
1 - пл. Октября; 2 - ул. Смирнова; 3 - ул. Гущина; 4 - ул. 50 лет СССР; 5 - ул. Пролетарская; 6 - ул. Жемчужная; Ф - фоновая точка (с. Гоньба)
Точки отбора
Рис. 2. Содержание нефтепродуктов в снежном покрове
Это свидетельствует о существенном загрязнении атмосферы города. Как видно из рисунка 2, наиболее высокие концентрации нефтепродуктов определены в точках 1 и 4, вблизи которых находятся крупные транспортные магистрали города. Это подтверждает, что автотранспорт является одним из основных источников нефтепродуктов.
Для определения вклада автотранспортного потока в поступление углеводородов в атмосферу города нами были проведены натурные наблюдения по изучению движения транспортных средств на участке дороги с наиболее
интенсивной загрузкой (точка 1). Наблюдения проводились в течение 20 мин. в час пик 8.30-8.50 и 17.30-17.50 за транспортом двух категорий: легковые машины и автобусы или маршрутные такси. Расчет выбросов углеводородов в атмосферный воздух от автотранспортных средств был проведен по методике [7] с учетом того, что все категории движущих средств соблюдают экологические нормы «Евро-4». Результаты натурных наблюдений и расчеты представлены в таблице 1.
Из литературных источников известно, что основная масса загрязнения от автомобильного транспорта находится в непосредственной близости от дорожного полотна [8]. Поэтому снег на автомагистралях содержит высокие концентрации поллютантов [9]. Вывоз и утилизация снежной массы является основной проблемой содержания города в зимний период. В большинстве городов РФ снег свозится на места временного складирования, располагаемые зачастую в водоохранных зонах рек, что влияет на загрязнение малых городских водотоков и прилегающих территорий [10]. Зная концентрацию НП, а также плотность, примерную площадь и высоту снегоотвалов, мы рассчитали содержание НП в объеме этих снегоотвалов в пересчете на водный эквивалент (табл. 2) и сравнили полученные результаты с расчетным количеством углеводородов от выбросов автотранспорта на исследуемом участке дороги в течение зимнего периода (табл. 1).
Содержание нефтяных углеводородов в снежной массе снегоотвала и рассчитанная концентрация нефтепродуктов от выбросов автомобильного транспорта на исследуемом участке дорожной полосы за зимний период являются соразмерными величинами. В существенное увеличение концентрации нефтепродуктов в снегоотвале на берегу р. Пивоварка вносит железнодорожный транспорт, т.к. туда также свозится снег после очистки железнодорожных путей депо и стации Барнаул.
Таблица 1
Интенсивность движения транспортного потока на пл. Октября, расчетные скорость и количество углеводородов (УВ), поступившее в атмосферу
Тип автотранспортных средств Кол-во автомобилей за 20 мин. Скорость выброса УВ, г/с Выброс УВ в течение зимнего периода, кг
Легковые машины 1078 0,011 115
Автобусы, маршрутные такси 127 0,005 51
Итого 1205 0,016 166
Таблица 2
Оценка содержания нефтепродуктов в снегоотвалах, размещенных по берегам рек
Реки Концентрация, мг/л Количество, кг
Пивоварка 51,0 2084
Барнаулка 7,5 293
Обь (о. Помазкин) 5,1 123
По результатам исследования снежного покрова можно заключить, что в городской воздушной среде содержание нефтепродуктов как минимум в 5 раз превышает фоновые значения. Вследствие этого введение с 1 января 2016 г. нового экологического стандарта для транспортных средств «Евро-5» является целесообразным решением. Посколь-
ку снег особенно загрязнен вблизи транспортных магистралей с наиболее интенсивным автомобильным движением, то его утилизацию необходимо проводить с соблюдением не только экономических, но и экологических мер, чтобы не привести к загрязнению окружающей среды, в первую очередь, малых водотоков и их водосборных бассейнов.
Список литературы
1. Качество атмосферного воздуха и здоровье. Инф. бюл. № 313, март 2014 г. [Электронный ресурс]. - URL: http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs313/ru/.
2. Ляско В.И., Маркичев В.А. Экономическая оценка негативного воздействия автотранспорта и методы стимулирования снижения этого воздействия // Транспортное дело России. - 2012. - № 6-1. - С. 75-77.
3. Волкодаева М.В., Полуэктова М.М. К вопросу о введении в действие на территории РФ международных экологических стандартов «Евро-3» с точки зрения качества атмосферного воздуха (на примере г. Санк-Петербург) // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. - 2007. - № 11. - С. 29-36.
4. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды в Алтайском крае в 2014 г.». - Барнаул, 2015. - 150 с.
5. Носкова Т.В., Эйрих А.Н., Дрюпина Е.Ю., Серых Т.Г., Овчаренко Е.А., Папина Т.С. Исследование качества снежного покрова г. Барнаула // Ползуновский вестник. -2014. - № 3. - С. 208-212.
6. ПНД Ф 14.1:2:4.128-98. Методика измерений массовой концентрации нефтепродуктов в пробах природных, питьевых, сточных вод флуориметрическим методом на анализаторе жидкости «Флюорат-02». - М., 2012. - 25 с.
7. Методика определения выбросов автотранспорта для проведения сводных расчетов загрязнения атмосферы городов. - СПб., 2010. - 15 с.
8. Рапута В.Ф., Коковкин В.В., Морозов С.В. Экспериментальное исследование и численный анализ процессов распространения загрязнения снегового покрова в окрест-
Bulletin AB RGS [Izvestiya AO RGO]. 2016. No1 (40)
ностях крупной магистрали // Химия в интересах устойчивого развития. - 2010. - № 18. - С. 63-70.
9. Kirsi Kuoppamaki, Heikki Setala, Anna-Lea Rantalainen, D. Johan Kotze. Urban snow indicates pollution originating from road traffic // Environmental Pollution. - 2014. -V. 195. - P. 56-63.
10. Носкова Т.В., Эйрих С.С., Овчаренко Е.А., Усков Т.Н., Папина Т.С. Оценка влияния городских снегоотвалов на загрязнение малых рек и прилегающих территорий // Изв. АО РГО. - 2015. - № 2. - С 10-15.
ASSESSMENT OF OILS POLLUTION OF THE ATMOSPHERE OF BARNAUL ON THE RESULTS OF THE STUDY OF SNOW COVER
O.M. Labuzova1-2, T.V. Noskova1, M.S. Lysenko1, T.S. Papina1
'Institute for Water and Environmental Problems SB RAS, Barnaul, E-mail: [email protected], [email protected] 2Altai State University, Barnaul, E-mail: [email protected], [email protected]
The study of urban snow cover showed a 5-24 excess of oils content as compared to background values. The highest concentrations were registered in sites located near the roads with intensive traffic. The content of oils in urban snow disposal sites is 100 fold greater than their average concentration in snow cover that can contribute to environmental pollution, especially the contamination of small rivers and their catchments.
Keywords: snow cover, urban snow disposal sites, pollution, oils, motor transport.
