CC BY
48СЕЗОННЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОЗДУХА Г. АКСУ ПАВЛОДАРСКОЙ
ОБЛАСТИ КАЗАХСТАНА
Русяев М.В.
научный сотрудник, магистр биологии Научно-исследовательская санитарно-гигиеническая лаборатория Института общественного здравоохранения и профессионального здоровья НАО «МУК»
Гульмарал Н.
менеджер научных исследований, магистр химии Научно-исследовательская санитарно-гигиеническая лаборатория Института общественного здравоохранения и профессионального здоровья НАО «МУК»
Жарылцасын Ж.Ж.
заведующий лабораторией, к.м.н., ассоциированный профессор Научно-исследовательская санитарно-гигиеническая лаборатория Института общественного здравоохранения и профессионального здоровья НАО «МУК»
Кызкенова А.Ж.
преподаватель-стажер кафедры фармацевтических дисциплин и химии, магистр химии Научно-исследовательская санитарно-гигиеническая лаборатория Института общественного здравоохранения и профессионального здоровья НАО «МУК»
SEASONAL FEATURES OF AIR POLLUTION TO THE AKSU OF THE PAVLODAR REGION OF
KAZAKHSTAN
Rusyaev M.
Researcher, master in biology The scientific-research sanitary-hygienic laboratory of the Institute of Public Health and Professional Health of NC JSC "MUK"
Gulmaral N.
Research Intern, master of technology degree The scientific-research sanitary-hygienic laboratory of the Institute of Public Health and Professional Health of NC JSC "MUK"
Zharylkassyn Z.
The scientific-research sanitary-hygienic laboratory of the Institute of Public Health and Professional Health of NC JSC "MUK" Head of Laboratory, PhD, Associate Professor
Kyzkenova A.
Trainee teachers Department of pharmaceutical sciences and chemistry Master of technology degree, the scientific-research sanitary-hygienic laboratory of the Institute of Public Health and Professional Health of NC JSC "MUK"
Аннотация
Степень загрязнения атмосферного воздуха промышленных городов различается в разные периоды года. Для ее оценки использовались концентрации вредных веществ. Был проведен расчет индекса загрязнения атмосферы по пяти показателям (ИЗА5). Отбор проб производился в 10 точках на разном удалении от предприятий, оказывающих непосредственное воздействие на атмосферный воздух г. Аксу. Abstract
The degree of air pollution in industrial cities varies at different times of the year. For its assessment, the concentration of harmful substances was used. The atmospheric pollution index was calculated using five indicators (IZA5). Sampling was carried out at 10 points at different distances from enterprises that have a direct effect on the air of Aksu.
Ключевые слова: атмосферный воздух, экология, индекс загрязнения, промышленность, выбросы, сезонные изменения
Keywords: atmospheric air, ecology, emission index, industry, emissions, seasonal changes
Введение: Загрязнение воздуха в промышленных городах, как фактор риска для здоровья населения, появившийся с началом индустриализации, не теряет своих позиций и в наше время. Воздух, это та субстанция, которая поступает в организм постоянно и вредные вещества, находящиеся в его составе, напрямую проникают в кровь, что негативно сказывается на работе всех органов и систем, в той или иной степени.
Загрязнение атмосферного воздуха входит в число 10 основных факторов, влияющих на здоровье населения во всем мире [2]. Оно является одной из основных проблем санитарного состояния окружающей среды, которая касается каждого в странах с низким, средним и высоким уровнем доходов.
По оценкам ВОЗ, в 2016 году загрязнение атмосферного воздуха в городах и сельских районах
привело к 4,2 миллионам случаев преждевременной смерти в мире. Загрязнения атмосферного воздуха является непропорционально высоким для населения стран с низким и средним уровнем доходов. Так, 91% среди 4,2 млн. случаев преждевременной смерти имеет место именно в этих странах. Последние оценки указывают на значительную роль загрязнения воздуха в развитии сердечно-сосудистых заболеваний и смерти от них [3].
Загрязнение происходит из-за природных и техногенных источников. Хотя природные источники вносят существенный вклад в загрязнение воздуха в засушливых регионах, более подверженных лесным пожарам и пыльным бурям, вклад деятельности человека намного превышает естественные источники [4].
Мониторинг загрязнения селитебной зоны промышленных городов от предприятий, которые зачастую являются градообразующими, не теряет своей актуальности, ввиду негативного влияния выбросов на здоровье населения, что, в свою очередь, подтверждает необходимость контроля для минимизации воздействия при формировании здоровой нации.
С развитием новых технологий предоставляется возможность минимизировать негативное воздействие промышленных предприятий на здоровье населения прилегающих городов и на экосистему в целом, путем установки современных систем фильтрации и отчистки, а также конверсии выбросов [1].
Одним из городов, подверженных техногенному воздействию является г. Аксу Павлодарской области.
Цель исследования: изучить состояние атмосферного воздуха г. Аксу и дать оценку содержания загрязняющих веществ в данном населенном пункте.
Материалы и методы: Для определения содержания вредных веществ в атмосферном воздухе использовались общепринятые методы, изложенные в руководстве по методам определения вредных веществ. При сборе, обработке и анализе полученных материалов пользовались официальными руководящими документами.
Отбор проб атмосферного воздуха проводился согласно РД 52.04.186-89 «Руководство по контролю загрязнения атмосферы» в определенных точках местности. В теплый и холодный периоды года (июнь, ноябрь) проводили отбор проб атмосферного воздуха г. Аксу в 10 точках 3 раза в день, в течение 3 суток (утром, днем, вечером) с помощью газоанализатора ГАНК-4. Замеры содержания в атмосферном воздухе загрязняющих веществ (фенол, диоксид азота, оксид углерода, диоксид серы, взвешенные вещества) проводили стандартными методами в соответствии с «Руководством по контролю загрязнения атмосферы». Оценку результатов проводили по отношению к ПДК анализируе-
мого вещества в воздухе по ПДКмр и ПДКсс. Кратность превышение ПДКсс загрязняющих веществ при расчете индекса загрязнения атмосферы (ИЗА5), как интегрального показателя была использована с учетом пересчета на 3 класс опасности (к 1 классу - 1,7; 2 классу - 1,3; 3 классу - 1,0; 4 классу - 0,15). Величина ИЗА5 рассчитывалась по значениям среднегодовых концентраций, поэтому этот показатель характеризовал уровень длительного загрязнения воздуха. Установлены 4 категории качества воздуха в зависимости от уровня загрязнения. Уровень загрязнения считается (ИЗА5) низким при значениях менее 5, ИЗА5 повышенным от 5 до 6, ИЗА5 высоким от 7 до 13, ИЗА5 очень высоким, загрязнение свыше 14.
При помощи программ STATISTICA 10, Excel 2010 были проведены расчеты показателей по первичным данным. Была использована вариационная статистика с расчетом среднего арифметического, ошибки среднего, доверительного интервала, размаха колебаний.
Результаты исследования: Аксу - промышленный город в Павлодарской области Казахстана. Расположен в 50 км к югу от г. Павлодар на левом берегу р. Иртыш. Климат г. Аксу умеренный, резко континентальный. Длительная суровая зима с устойчивым снежным покровом и жаркое лето с небольшим количеством осадков. Средняя температура января -5,8 °С, а июля +21,5 °С. Среднегодовое количество осадков - 303 мм. Среднегодовая температура воздуха - +3,3 °C, относительная влажность воздуха - 69 %, средняя скорость ветра - 3,1 м/с.
Производственную инфраструктуру города представляют два градообразующих предприятия: Аксуский завод ферросплавов и электрическая станция АО ЕЭК. Они оказывают непосредственное влияние на качество атмосферного воздуха, наряду с автотранспортом и частным сектором. Степень воздействия предприятий на атмосферный воздух г. Аксу зависти от погодных условий и интенсивность выбросов.
В теплый период года концентрации взвешенных веществ в воздухе г. Аксу в среднем составили 1,1 ПДКсс, для диоксида азота этот показатель составил 1,2 ПДКсс, с повышением концентрации в районе дач и Аксуского завода ферросплавов до 2,7 и 4,8 раз соответственно. Эта тенденция справедлива и для диоксида серы, превышение концентрация которого в тех же точках варьировалась от 6,1 до 10,3 ПДКсс соответственно, в среднем по городу этот показатель составил 2,5 ПДКсс. Концентрации фенола в 40% проб была выше ПДКсс от 1,1 до 3 раз, в среднем по городу этот показатель был в пределах санитарных норм. Уровень оксида углерода в атмосферном воздухе в среднем был равен 0,95 ПДКсс, с превышением концентрации в 40% проб до 1,04 - 1,99 раза соответственно (таблица 1).
Таблица 1
Оценка уровня загрязнения атмосферного воздуха г. Аксу в теплый пе
риод года
Показатели N М±т, мг/м3 ДИ Размах колебаний (Min-Max) ПДК мг/м3 Кратность к ПДК
Взвешенные вещества 10 0,17±0,01 0,14: 0,19 0,1-0,21 0,15 1,1
Диоксид азота 10 0,05±0,02 0,008: 0,09 0,013-0,19 0,04 1,2
Диоксид серы 10 0,12±0,05 0,009: 0,2 0,03-0,51 0,05 2,5
Фенол 10 0,003±0,0008 0,001: 0,005 0,001-0,009 0,003 1
Оксид углерода 10 2,9±0,5 1,7: 3,99 0,97-5,97 3 0,95
Примечание - ДИ - доверительные интервалы [-95%: +95%]
В холодный период года концентрация взвешенных веществ по г. Аксу составила 0,7 ПДКсс, однако по ул. Пушкина 2 этот показатель был выше нормы в 2 раза. Среднесуточные показатели концентрации диоксида азота в 30% были выше ПДКсс от 1,3 до 7,5 раз, в среднем по г. Аксу этот показатель составил 1,3 ПДКсс. Концентрации диоксида серы в 40% проб были выше ПДКсс от 1,1 до 11,8 раз, в среднем по городу этот показатель составил
Среднегодовой Индекс загрязнения атмосферы ИЗА5 по г. Аксу в среднем равен 6,05 у.е., что соответствует повышенному уровню загрязнения.
2,3 ПДКсс. Концентрации фенола в 30% проб была выше ПДКсс от 1,1 до 1,9 раз, в среднем по городу этот показатель составил 0,7 ПДКсс. Уровень оксида углерода в атмосферном воздухе г. Аксу в холодный период года был выше нормы в районе Ак-суского завода ферросплавов и составил 1,7 ПДКсс, в среднем по городу этот показатель равен 0,3 ПДКсс (таблица 2).
Таблица 2
В теплый период этот показатель выше, чем в холодный, и близок к высокому уровню загрязнения: ИЗА5 - 6,8 и 5,3 у.е. соответственно.
Концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе г. Аксу в теплый период года выше, по сравнению с холодным периодом (Рисунок 1).
Оценка уровня загрязнения атмосферного воздуха г. Аксу в холодный период года
Показатели N М±т, мг/м3 ДИ Размах колебаний (Min-Max) ПДК мг/м3 Кратность к ПДК
Взвешенные вещества 10 0,1±0,02 0,05: 0,15 0,03-0,3 0,15 0,7
Диоксид азота 10 0,05±0,03 -0,01: 0,12 0,004-0,3 0,04 1,3
Диоксид серы 10 0,1±0,06 -0,02: 0,25 0,01-0,6 0,05 2,3
Фенол 10 0,002±0,0005 0,001: 0,003 0,001-0,006 0,003 0,7
Оксид углерода 10 0,8±0,5 -0,35: 1,9 0,03-5,1 3 0,3
Примечание - ДИ - доверительные интервалы [-95%: +95%]
Рисунок 1 Сравнительная оценка уровня загрязнения атмосферного воздуха г. Аксу
Исходя из полученных данных можно говорить о том, что наибольший вклад в загрязнение атмосферного воздуха г. Аксу вносит диоксид серы, диоксид азота, взвешенные вещества, фенол и оксид углерода.
Заключение:
Промышленную инфраструктуру города Аксу представляют два градообразующих предприятия, которые оказывают непосредственное влияние на качество атмосферного воздуха, наряду с автотранспортом. Степень воздействия предприятий на атмосферный воздух г. Аксу в теплый период была выше и определялась большими концентрациями диоксида серы, взвешенных веществ, фенола и оксида углерода, нежели в холодный период. Коэффициент загрязнения атмосферы в летнее время характеризовал состояние атмосферного воздуха повышенным уровнем, приближающийся в отдельных районах к высокому. ИЗА5 в летнее время составлял 6,8 у.е. (размах колебаний), а в зимнее время 5,3 у.е. (размах колебаний), что свидетельствует о более низком и равномерном загрязнении воздуха в холодное время года.
Выводы: 1) Атмосферный воздух г. Аксу наиболее загрязнен в теплый период. 2) Наибольший вклад в загрязнение вносит диоксид серы. 3) В холодный период года степень воздействия предприятий на атмосферный воздух г. Аксу была ниже.
Список литературы
1. Гребенюк Л. В., Ерёмин В. Н., Решетников М. В., Фомина О. В. Оценка воздействия автотранспорта на состояние атмосферного воздуха и почвенного покрова на территории города Энгельса (Саратовская область) Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия Науки о Земле. 2014;(2):57-63.
https ://cyberleninka. ru/article/n/otsenka-vozdeystviya-avtotransporta-na-sostoyanie-atmosfernogo-vozduha-i-pochvennogo-pokrova-na-territorii-goroda-engelsa-saratovskaya
2. Vardoulakis, S., Kettle, R., Cosford, P., Lincoln, P., Holgate, S., Grigg, J., Kelly, F., Pencheon, D., 2018. Local action on outdoor air pollution to improve health. Int. J. Public Health 63, 557-565.
3. WHO (World Health Organization), 2018. Fact sheets - Ambient (outdoor) air quality and health 2 May 2018. Available at: https://www.who.int/ru/news-room/fact-sheets/de-tail/ambient-(outdoor)-air-quality-and-health
4. WHO (World Health Organization), 2019. Ambient air pollution: Pollutants Available at: https://www.who.int/airpollution/ambient/pollu-tants/en/
