Научная статья на тему 'ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ ВЫБРОСОВ КОТЕЛЬНОЙ №32 ЗАО "ГЛИНКИ" НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ'

ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ ВЫБРОСОВ КОТЕЛЬНОЙ №32 ЗАО "ГЛИНКИ" НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ Текст научной статьи по специальности «Охрана окружающей среды. Экология человека»

CC BY
18
1
Поделиться
Ключевые слова
КОМПЛЕКСНОЕ НАБЛЮДЕНИЕ / МЕТОДЫ БИОЛОГИЧЕСКОГО / ХИМИЧЕСКОГО / ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА / ПДВ / ПДК / ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ РИСК / INTEGRATED MONITORING / METHODS OF BIOLOGICAL / CHEMICAL / PHYSICO-CHEMICAL ANALYSIS / MPE / MPC / ENVIRONMENTAL RISK

Аннотация научной статьи по охране окружающей среды и экологии человека, автор научной работы — Несговорова Наталья Павловна, Левашова Анна Алексеевна, Савельев Василий Григорьевич

В настоящее время для оценки воздействия выбросов котельных используются расчёты рассеивания долей ПДВ и ПДК, однако этих данных недостаточно для точного определения влияния вредных веществ на окружающую среду. Для мониторинга состояния окружающей среды необходимо комплексное наблюдение за динамикой накопления рассчитанных выбросов, сопоставления с ПДК и ПДВ, методов биологического, химического, физико-химического анализа для расчёта экологического риска, позволяющего проектировать возможные сценарии развития территории. В данной статье проведены исследования почвы и атмосферного воздуха с использованием различных методов, что позволило сделать более точный вывод о состоянии окружающей среды территории, прилегающей к котельной №32 ЗАО «Глинки».

Похожие темы научных работ по охране окружающей среды и экологии человека , автор научной работы — Несговорова Наталья Павловна, Левашова Анна Алексеевна, Савельев Василий Григорьевич,

ASSESSMENT BOILER EMISSIONS №32 JSC "GLINKA" ON ENVIRONMENT

At the present time to assess the impact of emissions from the boiler are used the calculations of dispersion, shares of MPE and MPC, however, not enough data to accurately determine the effect of harmful substances on the environment. For monitoring environmental complex monitoring with the use of MPC and MPE calculations, methods of biological, chemical, physicochemical analysis for the calculation of ecological risk that enables you to design possible scenarios of development of the territory. This article conducted research of soil and atmospheric air using different methods, which enabled to make a more accurate conclusion about the state of the environment in the territory adjacent to the boiler-house №32 JSC «Glinka».

Текст научной работы на тему «ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ ВЫБРОСОВ КОТЕЛЬНОЙ №32 ЗАО "ГЛИНКИ" НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ»

5 Доклад международной консультативной группы по ядерной безопасности «Культура безопасности» МАГАТЭ. Вена, 1991. 39 с.

6 Кривошеин Д. А., Муравей Л. А., Роева Н. Н. Экология и безопасность жизнедеятельности / под ред. Л. А. Муравья. М. : ЮНИТИ-ДАНА, 2000. 447 с.

7 Несговорова Н. П., Богданова Е. П., Савельев В. Г., Иванцова Г. В., Недюрмагомедов Г. Г. Формирование культуры экологической безопасности: содержательно - методический аспект // Современные проблемы науки и образования. 2014. №1.

8 О государственной стратегии Российской Федерации по охране окружающей среды и обеспечению устойчивого развития: Указ Президента РФ от 04.02.1994 г. № 236.

9 О Стратегии национальной безопасности Российской Федерации до 2020 года: Указ Президента РФ от 12 мая 2009 г. № 537.

10 Об охране окружающей среды: Федеральный закон от 10.01.2002 г. №7.

11 Об Экологической доктрине Российской Федерации: распоряжение Правительства РФ от 31.08.2002. № 1225-р.

12 Основы государственной политики в области экологического развития России на период до 2030 года: утверждены Президентом РФ 30.04.2012 г.

13 Паспорт Курганской области: стат.сб. / Курганстат. Курган, 2013. 132 с.

14 Реймерс Н. Ф. Экология (теории, законы, правила принципы и гипотезы) М.: Россия Молодая, 1994. 367 с.

15 Соколов Э. М., Свиридова Т. С. Миграция радионуклидов в почвах при радиоактивном загрязнении горнопромышленного региона // Безопасность жизнедеятельности. 2012. №12. С.45-48.

16 Хоружая Т. А. Оценка экологической опасности. М. : Книга сервис, 2002. 208 с.

17 Хуршудов А. Г. Концепция экологической безопасности ресурсной северной территории // Биологические ресурсы и природопользование. 1997. Вып. 1. С. 87-98.

18 Черненькова Т. В., Князева С. В., Пузаченко М. Ю., Макарова В. А., Левинская Н. Н. Критерии и индикаторы биоразнообразия лесов как инструменты устойчивого природопользования //Лесоведение. 2009. С. 1-15.

19 Шмаль А. Г. Национальная система экологической безопасности (методология создания). Бронницы, 2004. 200 с.

20 Шмаль А. Г. Факторы экологической безопасности -экологические риски. Бронницы, 2010. 192 с.

УДК 502.5

Н.П. Несговорова, А.А. Левашова, В.Г. Савельев Курганский государственный университет

ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ ВЫБРОСОВ КОТЕЛЬНОЙ №32 ЗАО «ГЛИНКИ» НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

Аннотация. В настоящее время для оценки воздействия выбросов котельных используются расчёты рассеивания долей ПДВ и ПДК, однако этих данных недостаточно для точного определения влияния вредных веществ на окружающую среду. Для мониторинга состояния окружающей среды необходимо комплексное наблюдение за динамикой накопления рассчитанных выбросов, сопоставления с ПДК и ПДВ, методов биологического, химического, физико-химического анализа для расчёта экологического риска, позволяющего проектировать возможные сценарии развития территории. В данной статье проведены исследования почвы и атмосферного воздуха с использованием различных методов, что позволило сделать более точный вывод о состоянии окружающей среды территории, прилегающей к котельной №32 ЗАО «Глинки».

Ключевые слова: комплексное наблюдение, методы биологического, химического, физико-химическо-

го анализа, ПДВ, ПДК, экологический риск.

N.P. Nesgovorova, A.A. Levashova, V.G. Saveliev Kurgan State University

ASSESSMENT BOILER EMISSIONS №32 JSC «GLINKA» ON ENVIRONMENT

Annotation. At the present time to assess the impact of emissions from the boiler are used the calculations of dispersion, shares of MPE and MPC, however, not enough data to accurately determine the effect of harmful substances on the environment. For monitoring environmental complex monitoring with the use of MPC and MPE calculations, methods of biological, chemical, physico-chemical analysis for the calculation of ecological risk that enables you to design possible scenarios of development of the territory. This article conducted research of soil and atmospheric air using different methods, which enabled to make a more accurate conclusion about the state of the environment in the territory adjacent to the boiler-house №32 JSC «Glinka».

Keywords: integrated monitoring, methods of biological, chemical, physico-chemical analysis, MPE, MPC, environmental risk.

Котельная - это комплекс технологически связанных тепловых энергоустановок, расположенных в обособленных производственных зданиях, встроенных, пристроенных или надстроенных помещениях с котлами, водонагревателями (в том числе установками нетрадиционного способа получения тепловой энергии) и котельно-вспомогательным оборудованием, предназначенным для выработки теплоты [2].

Проблема загрязнения окружающей среды выбросами котельных является актуальной.

Выбросы при сжигании природного газа следующие: СО, NOx, и парниковые газы (CO2, CH4, O3, H2O). Окислы углерода практически не взаимодействуют с другими веществами в атмосфере и время их существования почти не ограничено. К числу примесей относятся, прежде всего, окись и двуокись углерода.

Одним из наиболее токсичных газообразных выбросов энергоустановок является сернистый ангидрид -SO2. Он составляет примерно 99% выбросов сернистых соединений. Воздействие серы на людей, животных и растения, а также на различные вещества разнообразно и зависит от концентрации, от различных факторов окружающей среды.

Оксиды азота, улетучивающиеся в атмосферу, представляют серьёзную опасность для экологической ситуации, так как способны вызывать кислотные дожди, а также сами по себе являются токсичными веществами, вызывающими раздражение слизистых оболочек [1].

Использование комплекса методов биологического, химического, физико-химического, математического и других анализов при оценке воздействия выбросов котельной необходимо для полного понимания уровня дигрессии почв, атмосферного воздуха, растений, для дальнейшего прогнозирования сценария развития территории и её компонентов.

Котельная ЗАО «Глинки» находится по адресу: Курганская область, г Курган, мкрн. Глинки, ул. Центральная. В качестве топлива используется природный газ. Со всех сторон котельная окружена жилой малоэтажной застройкой, ближайшая находится на расстоянии 15 метров к юго-востоку от границы сани-та р н о-з а щ итной зо н ы котел ь н о й ( р и сун о к 1 ) .

меннои) кислотности почвенного раствора выявлено, что рН образцов № 1, 3, 4, 5, 7 и 9 - щелочная, образцов № 2 и 8 - нейтральная. Обменная кислотность образцов № 1, 2 и 8 - нейтральная, остальных образцов щелочная (рисунок 4).

Рисунок 1 - Котельная №32 ЗАО «Глинки»

Для изучения влияния выбросов от котельной на почву были отобраны образцы почв и атмосферного воздуха в соответствии со сторонами горизонта и розой ветров. Восточное - точки 1, 2; Юго-восточное - точки 3, 4; точка 5 - рядом с котельной №32 ЗАО «Глинки»; Северо-западное - 6, 7; Северное направление - 8, 9 (рисунок 2).

Преобладающие ветры: северо-западный (лето) и юго-западный (зимой).

Рисунок 3 - Содержание свинца в отобранных образцах почв

Ц !■ и II И IIIIII и II

■ Актуальная гагслатность ■ Обменная кислотность

Рисунок 4 - Определение актуальной и обменной кислотности почв в отобранных образцах

Максимальное содержание фосфора обнаружено в образцах № 5 и 8, минимальное в 3 и 4. Фосфор находится в состоянии недоступном для поглощения растениями, так как все эти почвы имеют щелочную реакцию. Во всех образцах уровень содержания доступного фосфора низкий (0-13 мг/кг) (рисунок 5).

Рисунок 2 - Точки отбора образцов почв и атмосферного воздуха

Методы, использованные в работе:

1 Методы химического анализа: титриметрический метод.

2 Методы физико-химического анализа: колориметрический метод; потенциометрический метод.

3 Методы биологического анализа: биоиндикация, биотестирование.

4 Методы математического анализа: расчёты долей ПДК, ПДВ.

5 Метод ГИС.

Исследование образцов почв методом

химического анализа

Содержание свинца в отобранных образцах почв колеблется от 3,2 мг\кг в образце № 8 до 13,2 в образце №4. Допустимый уровень содержания 30, превышения по ПДК нет (рисунок 3).

Исследование образцов почвы методами физико-химического анализа

При определении актуальной и потенциальной (об-

Рисунок 5 - Содержание фосфора в отобранных образцах почв

Максимальное содержание подвижного калия в точках 3 и 4, минимальное в 1-м. В целом содержание калия в исследуемых образцах почвы изменяется от 24 до 4,8 мг/кг почвы (рисунок 6).

Рисунок 6 - Содержание калия в отобранных образцах почв

Содержание нитратного азота различное. Максимальное содержание нитратного азота в образце № 7, минимальное во 2-м и 9-м образцах. Превышения по ПДК нет, допустимое содержание 130 мг/кг (рисунок 7).

По полученным данным можно сделать вывод о том, что во всех образцах не наблюдается превышения содержания основных питательных элементов и ток-с ичны х в_е щ ес_тв п о ПД К .

4 5 6

№ образца

Рисунок 7 - Содержание нитратного азота в отобранных образцах почв

Математический анализ исследуемой проблемы

Расчёты ПДК были проведены в программе ОНД-86 УПРЗА Эколог (версия 3.1).

При сравнении ПДВ с долями ПДК превышения веществ, выбрасываемых в атмосферу котельной №32 ЗАО «Глинки» нет (таблицы 1 и 2).

Наибольшая концентрация диоксида азота наблюдается в точках 6 и 7 (образцы были отобраны на расстоянии в 150 м - точка 6 и 350 м - точка 7 от котельной). Наименьшие концентрации загрязняющего вещества в точках 3 и 9 (обе точки находятся на расстоянии 400 м от источника выбросов) (рисунок 8).

Таблица 1 - Перечень загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу котельной ЗАО «Глинки».

Вещество Использ. критерий Значение критерия мг/м3 Класс опасости Суммарный выброс вещества

Код Наименование г/с

1 2 3 4 5 6

0301 Диоксид азота ПДК м\р 0,20000 3 0,0556245

0330 Диоксид серы - ПДК м\р 0,50000 3 0,0664380

0337 Оксид углерода ПДК м\р 5,00000 4 1,3479604

Таблица 2 - Расчёты ПДВ загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу котельной ЗАО «Глинки»

Вещество Используемый критерий Значение критерия, мг\м3 Класс опасности

Код Наименование

1 2 3 4 5

0301 Диоксид азота ПДВ 12,845 3

0330 Диоксид серы ПДВ 18,003 3

0337 Оксид углерода ПДВ 52,35 4

Рисунок 8 - Рассеивание диоксида азота в точках отбора образцов почв и атмосферного воздуха

Максимальные концентрации диоксида серы выявлены в северо-западном направлении в точках 5 и 6, в остальных концентрации диоксида серы примерно одинаковы (рисунок 9).

Концентрации оксида углерода в точках 5, 6 и 8 максимальны. В остальных образцах показатели сходны (рисунок 10).

Рисунок 9 - Рассеивание диоксида серы в точках отбора образцов почв и атмосферного воздуха

Рисунок 10 - Рассеивание оксида углерода в точках отбора образцов почв и атмосферного воздуха

Исследование образцов биологическими методами

Посев проводился на жидкую среду Кесслера. Кишечная палочка является маркером фекального загрязнения, присутствие её в исследуемых образцах может указывать на возможное наличие в почве патогенных для человека микроорганизмов кишечной группы, непосредственное обнаружение которых затруднено. Высокое содержание кишечной палочки в образцах № 2, 6 и 7 может свидетельствовать об интенсивном фекальном загрязнении почвы. Эти почвы были отобраны рядом с жилой зоной частного сектора (рисунок 11).

(ч п

и Э 123456789

к с

№ образца почвы

Рисунок 11 - Интенсивность выделения газа при определении наличия кишечной палочки в образцах почв (коли-титр)

При определении биоразнообразия микроорганизмов был использован индекс Менхиника, получены следующие данные: в точках 7 и 8 индекс Менхиника по микроорганизмам в почве выше остальных и составляет 0,46, индекс Менхиника по микроорганизмам в атмосферном воздухе выше в точке 3 - 0,59. Наименьшие показатели биоразнообразия микроорганизмов в почве в точке 5 (0,10), 6 (0,27), в атмосферном воздухе в точке 7 - 0,28 (рисунок 12).

Результаты использования элементов

лихеноиндикации

В северном и северо-западном направлениях лишайники отсутствуют полностью, вероятная причина

этого - загрязнение воздуха от проходящей через эти участки автомобильной дороги и частного сектора, а также накопление загрязнителей от котельной за определённый период времени. В восточном направлении выявлена лишайниковая пустыня, происхождение которой можно связать с расположением данной территории по направлению преобладающего ветра (северо-западный), что и объясняет максимальную концентрацию загрязняющих атмосферу веществ, выбрасываемых из трубы котельной в воздухе данной территории (рисунок 13).

Оценка воздействия выбросов вредных веществ от стационарного источника загрязнения (котельной, работающей на природном газе) на почву и атмосферный воздух была проведена с использованием комплекса методов химического, физико-химического, биологического и математического анализов.

Проанализировав все полученные данные можно сделать вывод, что точки 5, 6, 7 являются наиболее загрязнёнными, а точки 3 и 9 наименее всего подвержены влиянию выбросов.

Прослеживается связь между рассеиванием загрязняющих веществ (диоксида азота, диоксида серы и оксида углерода) и биоразнообразием микроорганизмов в почве и атмосферном воздухе. В точках 5, 6, 7 концентрация загрязняющих веществ высокая, а биоразнообразие низкое. Обратная зависимость наблюдается в точках 3 и 9 - концентрация загрязняющих веществ минимальна, а биоразнообразие гораздо выше, чем в других точках отбора образцов. Хотя по расчётам ПДВ и при сравнении с долями ПДК превышения по выбросам нет, однако в точках с максимальной концентрацией загрязняющих веществ наблюдается снижение биоразнообразия.

Таким образом, для мониторинга и оценки воздействия выбросов вредных веществ на окружающую среду от стационарного источника необходим комплекс методов, позволяющих более точно определить уровень

Рисунок 12 - Биоразнообразие микроорганизмов в почве и атмосферном воздухе

Рисунок 13 - Наличие лишайниковых сообществ на исследуемых участках

загрязнения и проектировать возможные сценарии развития исследуемой территории.

Список литературы

1 Грушко Я. М. Вредные органические соединения в промышленных выбросах ТЭЦ в атмосферу. Л.: Изд-во «Химия», 1999.

2 Правила технической эксплуатации тепловых энергоустановок, утвержденных Приказом Минэнерго России

№ 115 от 24.03.2003.

УДК 504.75.05 Н.П. Несговорова, В.Г. Савельев, И.В. Ивлева, В.В. Евсеев

Курганский государственный университет

ДИНАМИКА ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЛЕСНЫХ БИОГЕОЦЕНОЗОВ ПОСЛЕ ВЕРХОВЫХ ПОЖАРОВ: РЕГИОНАЛЬНЫЙ АСПЕКТ

Аннотация. В статье рассматривается актуальная проблема - динамика восстановления лесных биогеоценозов после воздействия пирогенного фактора на примере Курганской области.

В природно-климатических условиях лесостепного Зауралья выявлена определенная периодичность засухи, которая является одним из основных факторов возникновения верховых пожаров.

Сценариев восстановления биогеоценозов после пожаров может быть несколько, в зависимости от влияния складывающегося комплекса факторов. Нами выявлено, что одним из ведущих факторов может быть орографический. Этот фактор влияет на распределение осадков, зольных элементов, в конечном счете -биоразнообразия.

Ключевые слова: биогеоценоз, пирогенный фактор, б и о р а з н о о б р а зие , сук ц е с с и я . 68

N.P. Nesgovorova, V.G. Saveliev, I.V. Ivleva, V.V. Evseev Kurgan State University

DYNAMICS OF RECOVERY AFTER FOREST ECOSYSTEMS CROWN FIRES: REGIONAL ASPECT

Annotation. The article considers the actual problem -the dynamics of the recovery of forest ecosystems after exposure to pyrogenic factor on the example of the Kurgan region.

The climatic conditions of steppe Trans-Urals revealed a certain frequency of drought, which is one of the main factors leading to crown fires.

Recovery scenarios biogeocenosis after fires can be more, depending on the impact of emerging complex of factors. We have found that one of the leading factors may be orographic. This factor influences the distribution of precipitation, mineral elements, ultimately - of biodiversity.

Keywords: biogeocoenosis, pyrogenic factor, biodiversity, succession.

ВВЕДЕНИЕ

Особенно актуальной в конце XX века и начале XXI века стала проблема лесных пожаров, в том числе и для территории Курганской области. Одной из причин этому является глобальная экологическая проблема, которая все с большой остротой проявляется на территории нашей планеты - парниковый эффект и его последствия. Актуальна эта проблема и для Российской Федерации. Поэтому Президент РФ В.В. Путин при выступлении на сентябрьском заседании Генеральной Ассамблеи ООН обратил внимание международного сообщества на то, что уже в конце ноября 2015 года необходимо будет принимать конкретные решения, направленные на снижение ее остроты.

Как связаны парниковый эффект и лесные пожа-