CC BY
79
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2020 УДК 614.715-084(574)
Г. Ж. Токтибаева1, А. Д. Ефимова1,О. В. Гребенева1, Ю. Л. Залыгин2
УРОВЕНЬ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА В ПРОМЫШЛЕННЫХ ГОРОДАХ ЦЕНТРАЛЬНОГО КАЗАХСТАНА
Медицинский университет Караганды (Караганда, Казахстан);
Департамент охраны общественного здоровья Карагандинской области(Караганда, Казахстан)
Загрязнение атмосферного воздуха является одной из важнейших задач в области охраны здоровья населения. В крупных городах загрязнение атмосферного воздуха обусловлено в основном стационарными источниками (промышленными и топливно-энергетическими предприятиями).
Цель: оценить состояние атмосферного воздуха промышленного города в Центральном Казахстане. Материалы и методу, использованы экологические, ретроспективные и статистические методы исследования. Статистический анализ выполнялся с помощью программы БЬШса 8, описательная статистика.
Результаты и обсуждения: по объему выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух г. Темиртау занял второе место по республике с объемом загрязняющих веществ 587 тысяч тонн в 2018 г. В выбросах заводов металлургической отрасли промышленности преобладают твердые частицы разного диаметра, углеводороды, оксиды азота, соли тяжелых металлов, серосодержащие соединения. Все эти токсические вещества при превышении своих допустимых концентраций негативно влияют на здоровье населения.
Заключение: многие источники загрязнения атмосферного воздуха не могут контролироваться отдельными людьми, и требуют консолидированных действий со стороны властей на местном, республиканском и межнациональном уровнях.
Ключевые слова: атмосферный воздух, эмиссия выбросов, источники загрязнения, заболеваемость
Загрязнение атмосферного воздуха не только вредит нашей планете, но и негативно сказывается на здоровье населения. По данным ВОЗ ежегодно более 1,8 млн людей погибают вследствие неинфекционных болезней легких. Более 3/4 случаев смерти от инсульта, рака легких и респираторных заболеваний связаны с высоким уровнем загрязнения воздуха.
Качество атмосферного воздуха в промышленных регионах играет огромную роль в формировании здоровья населения. Характерными антропогенными процессами городской среды являются ее интенсивная транспортно-логистическая и промышленно-хозяйственная деятельность [1].
Одним из крупных промышленно-раз-витых регионов нашей республики, расположенный в Центральном Казахстане, является г. Темиртау, который играет большую роль в экономическом развитии страны. Крупные градообразующие предприятия города загрязняют окружающую среду различными вредными веществами, выбрасывая их многотысячными тоннами в атмосферу. В последние годы все чаще слышим про черный снег в городе в зимний период, что свидетельствует о неблагополучном экологическом состоянии региона. Вопросы санитарного состояния атмосферного воздуха для промышленного города являются наиболее актуальным на сегодняшний день, так как здоровье его жителей напрямую
зависит от качества окружающей среды.
Цель работы - оценка состояния атмосферного воздуха промышленного города в Центральном Казахстане.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ В работе использованы данные за период с 2016 по 2019 года службы РГП «Каз-гидромет» и Департамента экологии по Карагандинской области.
Применялись экологические, ретроспективные и статистические методы исследования. Статистический анализ выполнялся с помощью программы Statistica 8, описательная статистика.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ Среди промышленных предприятий города ведущей отраслью является черная металлургия, чему способствуют крупнейшие запасы высококачественного каменного угля Карагандинского угольного бассейна, г. Темиртау является промышленным городом, на территории которого находятся крупные градообразующие предприятия АО «Арселор-Миттал Темиртау», Химико-металлургический завод Темиртауского металлургического комбината, ТОО «Bassel Group LLS» (электростанция ГРЭС-1), АО «Central Asia Cement» и ТЭМК (Темиртауский электрометаллургический комбинат). Компания «АрселорМиттал» является мировым лидером по производству стали, занимает ведущие позиции на основных металлургических рынках мира и представляет
собой металлургический комбинат с полным циклом (т.е. имеет в своем составе 3 основных производства: доменное, сталеплавильное и прокатное)[2, 4].
Производительность металлургического производства АО «АрселорМиттал Темир-тау» постоянно растет, соответственно увеличивается и объем выбросов, различных отходов. В последние годы 83% объемов атмосферных загрязнений в городе выдает компания «АрселорМиттал Темиртау».
Среди вредных загрязнителей атмосферного воздуха Карагандинской области 25%
Фактические выбросы в 2018 г. по области составили 587 тыс. тонн, из них на г. Темиртау приходится 370 тыс. тонн, выбросы компании «АрселорМитталТемиртау» - 219,1 тыс. тонн. На 2019 г. лимит выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от промышленных предприятий по г. Темиртау составил 370 тыс. тонн.
Значительное снижение выбросов в последнее время не привело к улучшению экологической ситуации в городе. Требуется замена очистительного оборудования на самом предприятии, что приведет к наименьшему выбросу всех загрязняющих веществ в атмосферный воздух.
Количество стационарных источников (рис. 2) в Карагандинской области увеличивается с каждым годом, соответственно объем выбросов загрязняющих веществ также растет. Все 17 крупных промышленных предприятий в области выбрасывают в атмосферу порядка 590 тыс. тонн загрязняющих веществ, почти 90% которых приходится на «АрселорМиттал Темиртау» (47%).
На близлежащих территориях АО «АрселорМиттал Темиртау» скопилось свыше
от всех объемов выбросов приходится на г. Темиртау. По республике Карагандинская область занимает второе место по выбросам, уступая Павлодарскому региону, где общий объем выбросов за 2017 г. составил 609,8 тыс. тонн. В тройке лидеров оказалась и Актю-бинская область с общим объемом загрязняющих веществ в атмосферный воздух 169,5 тыс. тонн. Объем выбросов от стационарных источников по Карагандинской области за последние 13 лет (с 2005 по 2017 г.) снизился на 42% с 1415,4 тыс. тонн до 598,7 тыс. тонн (рис. 1).
200 млн. тонн отходов, которые негативно влияют на экологическую обстановку не только в г. Темиртау, но далеко за пределами Карагандинской области. Вредные ингредиенты шлаковых отходов в результате ветровой эрозии разносятся на значительные территории, а дренируя в подземные воды, попадают в реки и бассейны, значительно ухудшая качество воды, делая ее опасной для использования в сельском хозяйстве и питьевых нужд городов и населенных пунктов.
В настоящее время шлак, получаемый при производстве стали, не утилизируется, так как содержит повышенное количество вредных примесей. В первичном шлаке содержание Р205 может достигать 14%, а в конечном 3-6% при удельном выходе шлака около 97 кг/т стали. 82,85% шлака направляется в отвал, что ухудшает и так неблагоприятную экологическую обстановку г. Темиртау. Химический состав шлаков доменного производства следующий: Si02 - 40,70%; А1203 - 8,00%; СаО -44,30%; МдО - 5,20%; МпО - 0,20%; FeO -0,50%; S - 0,65%; ТЮ2 - 0,45% [3].
Также за последние годы на ТЭЦ-ПВС и
¿2Í7.S
,609.
—!SQg.
>00'j ÍOOti ¿OO? 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2 016 2017 — Республика Казахоэн-Ампоби нскля
- KjpaijHAtnHCKjn
-rijB/kJ^jptKJrt
18000 16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000
^ ^ / ^ ^ ^ ^ ^ ** /
Рисунок 1 - Выбросы в атмосферу загрязняющих веществ, отходящих от стационарных источников (тыс. тонн)
Рисунок 2 - Количество стационарных источников выбросов загрязняющих веществ в Карагандинской области (единиц)
ТЭЦ-2 значительно увеличился объем использования многозольных углей Экибастузского угольного бассейна (зольность от 38,1 до 45,6%). В золоотвале накоплено более 30 млн. тонн золошлаков. В химический состав золы от сжигания Экибастузского угля входит: БЮ2 -54,81%; А1203 - 26,9%; СаО - 2,04%; МдО -0,76%; Мп02 - 0,15%; Ре203 - 6,62%; Р205 -0,38%; ТЮ2 - 1,22%.
В целях предотвращения накопления производственных отходов, которые негативно влияют на все факторы окружающей среды,
предприятию необходимо внедрение новых безотходных технологических процессов в производстве.
Экологические проблемы, связанные с загрязнением атмосферного воздуха, существуют во многих крупных городах республики. В этих регионах наблюдаются высокие показатели неинфекционной и онкологической заболеваемости населения. Исследователями доказано, что загрязнение воздуха влияет на развитие онкологических и респираторных заболеваний, негативные исходы беременнос-
Таблица 1 - Показатели загрязняющих веществ г. Темиртау.
Год 2016 2017 2018 2019
Показатель 2 Ме С325 С375 Ме (¿25 С375 2 Ме С325 С375 2 Ме С325 (¿75
Взвешенные вещества гм 1-й 0,272 0,216 0,300 гм 1—1 0,300 0,235 0,300 гм 1—1 0,205 0,200 0,241 1—1 0,270 0,250 0,309
Взвешенные частицы РМ-10 гм о о о о о о о о о о о 1—1 о о 1—1 о о 1—1 1—1 о о тН О о 1—1 о о гм 1—1 о г\| о т-Н О
1—1 о о о 1-Л о о о о о о о 1—1 о о о
Диоксид серы 1 1—1 0,033 0,015 со из о о* гм 1—1 0,047 0,035 0,058 гм 1—1 0,042 0,035 0,056 гм 1—1 0,061 0,037 0,075
Сульфаты 1 1 0,010 0,010 0,010 гм 1—1 0,010 0,010 0,011 гм ч-Н 0,010 0,010 0,010 гм 0,011 0,011 0,012
Оксид углерода гм 1—1 1,000 1,000 1,194 гм 1—1 1,200 1,000 1,300 гм ч-Н 1,200 0,277 1,342 гм 1—1 0,265 0,169 0,317
Диоксид азота гм 1 0,020 0,014 0,047 гм 1—1 0,020 0,020 0,030 гм 1—1 0,024 0,020 0,030 гм 1—1 0,024 0,020 0,062
Оксид азота гм 1 0,010 0,010 0,021 гм 1—1 ото'о 0,009 0,013 гм 1—1 0,014 0,012 0,014 гм 1—1 0,012 0,010 0,020
Сероводород 1 1 0,001 0,001 0,002 гм 1—1 0,002 0,002 0,002 гм 1—1 0,002 0,002 0,002 гм 1—1 0,002 0,002 0,003
Фенол гм 1 0,007 0,007 0,009 гм 1—1 0,007 0,006 0,008 гм 1—1 0,009 0,008 0,009 гм 1—1 0,009 0,007 0,009
Аммиак гм 1-1 0,055 0,043 0,060 гм 1—1 0,058 0,040 0,070 гм 1—1 0,058 0,049 0,067 гм т-Н 0,035 0,031 0,041
Формальдегид гм 1 0,000 0,000 0,000 гм 1—1 0,000 0,000 0,000 го 0,000 0,000 0,000 о
Сумма углеводородов о о о о о о о о о о о о о о о о о IV т 1—1 со о 1—1 о IV 1—1 гм т гм гд IV а> 1—1 1—1 т гм
о о о о о о IV о о о 1—1 о о о
Метан о о о о о о о о о о о о о о о о о ип О» ип 1—1 1—1 <т> гм гм гм т со о т IV СП чэ гм гм
1-4 о о о IV о о 1—1 IV 1—1 1—1 1—1 тН 1—1 о 1—1
ти, бесплодием, сердечно-сосудистыми заболеваниями, инсультом, ухудшением когнитивных функций и др. [5].
В периодических информационных бюллетенях службы «Казгидромет» г. Темир-тау часто занимает ведущее место по республике как регион с самой высокой степенью загрязнения атмосферного воздуха.
По оценкам службы Казгидромет состояние атмосферного воздуха г. Темиртау за
последние 5 лет не изменилось (с 2015 по 2019 г.) и характеризуется высоким и очень высоким уровнем загрязнения (табл. 1).
По данным стационарной сети наблюдений ежегодный уровень загрязнения атмосферного воздуха определялся высокими концентрациями диоксида азота, оксида углерода, диоксида серы, формальдегида, сероводорода, взвешенных веществ, фенола и аммиака (рис. 3).
Эти основные загрязнители превышали
3
а
0.20 0.18 0.16 С 14 0.12 0.10 0.08 0.06 0 04 0.02 0 00 -0.02
0 45 0 40 0 35 0 30 0 25 0.20 0,15 0.10 0.05 0 00 -0.05
2015
2017
2018
2019
ПДК
2016
2017
2018 год
2019
ПДК
2 2 2 0 1 8 16 1 4 12 1 0 0 8 0.6 0.4 0 2 0.0 -0.2
0.Н6 О 014 0.012 0 010 0 003 0.^06 0.004 О иС2
2016
2017 2018
2019
ПДК
■ Мес)|апП25%-75%1 Мт-Мах
201Ь кИЛ/ лпв кЮ1У год
■ Ме^ап П 25^-76% Т М1п-Мах
РисунокЗ - Основные загрязнители атмосферного воздуха г. Темиртау
свои предельно-допустимые концентрации в 10 и более раз, соответственно и объемы выбросов превышали свои нормативы эмиссий для вредных веществ в атмосферный воздух. Поэтому крупные природопользователи не раз привлекались к ответственности. Крупные штрафы за нарушение экологических нормативов не улучшают качество атмосферного воздуха.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Последствия глобального загрязнения окружающей среды являются необратимым процессом, который влечет за собой изменение всей структуры планеты. В настоящее время в республике очевидна необходимость сбережения материальных ресурсов страны,
разработка и освоение новых инновационных технологий в производстве.
В целях охраны состояния атмосферного воздуха требуется ужесточение принимаемых мер на государственном уровне для крупных природопользователей страны, так как первоочередной задачей является сохранение здоровья населения.
ЛИТЕРАТУРА
1 Ляпкало А. А. Методические подходы к оценке загрязнения атмосферного воздуха населенных мест выбросами автомобильного транспорта /А. А. Ляпкало, А. А. Дементьев, А. М. Цурган //Гигиена и санитария. - 2014. -№2. - С. 100-102.
2 Леликова О. Н. Перспективы исполь-
зования отходов АО «АрселорМиттал Темир-тау» в строительстве /О. Н. Леликова, О. Н. Онищенко, Г. Г. Жабалова //Вестн. науки и образования. - 2018. - Т. 1, №5(41). - С. 31-33.
3 Паспорт доменного цеха АО «Арселор Миттал Темиртау». -Темиртау, 2011. - С. 5-9.
4 Производство строительных материалов и утилизация промышленных отходов // Электронная библиотека «Библиотекарь.Ру». Режим доступа: http://bibliotekar.ru/spravochnik -110-stroitelnye-materialy/3.htm/ (дата обращения: 05.04.2018).
5 Waleed M. Outdoor air pollution and respiratory health: a bibliometric analysis of publications in peer-reviewed journals (1900 - 2017) / M. Waleed Sweileh, W. Samah Al-Jabi, H. Sa'ed Zyoud //Multidisciplinar Respiratory Medicine. -2018.-№13.-P.15.
REFERENCES
1 Lyapkalo A. A. Metodicheskie podkhody k otsenke zagryazneniya atmosfernogo vozdukha naselennykh mest vybrosami avtomobil'nogo transporta /А. A. Lyapkalo, A. A. Dement'ev, A. M.
Tsurgan //Gigiena i sanitariya. - 2014. - №2. - S. 100-102.
2 Lelikova O. N. Perspektivy ispol'zovaniya otkhodov AO «ArselorMittal Temirtau» v stroitel'stve /О. N. Lelikova, O. N. Onishchenko, G. G. Zhabalova //Vestn. nauki i obrazovaniya. -2018. - Т. 1, №5(41). - S. 31-33.
3 Pasport domennogo tsekha AO «Arselor Mittal Temirtau». - Temirtau, 2011. - S. 5-9.
4 Proizvodstvo stroitel'nykh materialov i utilizatsiya promyshlennykh otkhodov //Elektron-naya biblioteka «Bibliotekar'.Ru». Rezhim dostupa: http://bibliotekar.ru/spravochnik-110-stroitelnye-materialy/3.htm/ (data obrashcheniya: 05.04.2018).
5 Waleed M. Outdoor air pollution and respiratory health: a bibliometric analysis of publications in peer-reviewed journals (1900 - 2017) / M. Waleed Sweileh, W. Samah Al-Jabi, H. Sa'ed Zyoud //Multidisciplinary Respiratory Medicine. -2018.-№13.-P. 15.
Поступила 22.10.2020 г.
G. Z. Tokt/bayeva1, A. D. Yefimova1, О. V. Grebeneva1, Yu. L. Zatygirf LEVEL OF AIR POLLUTION IN INDUSTRIAL CITIES OF CENTRAL KAZAKHSTAN Karaganda medical university (Karaganda, Kazakhstan); 2Department of public health of Karaganda region (Karaganda, Kazakhstan)
Air pollution is one of the most important tasks in the field of public health protection. In large cities, air pollution is mainly caused by stationary sources (industrial and fuel and energy enterprises).
Purpose: to assess the state of atmospheric air in an industrial city in Central Kazakhstan. Materials and methods, environmental, retrospective and statistical research methods were used. Statistical analysis was performed using Statistica 8, descriptive statistics.
Results and discussion: in terms of the volume of emissions of pollutants into the atmospheric air, the city of Temirtau took the second place in the republic with the volume of pollutants in 2018 - 587 thousand tons. The emissions from the metallurgical industry are dominated by solid particles of various diameters, hydrocarbons, nitrogen oxides, heavy metal salts, sulfur-containing compounds. All these toxic substances, when exceeding their permissible concentrations, negatively affect the health of the population.
Conclusion, many sources of air pollution cannot be controlled by individuals and require consolidated action by the authorities at the local, national and international levels
Г. Ж. Токтибаева1, А. Д. Ефимова1, О. В. Гребенева1, Ю. Л. Залыгин2
ОРТАЛЫК, КАЗАКСТАННЬЩ ЭНД1Р1СПК КАЛАЛАРЫНЬЩ А ТМОСФЕРАЛЫК, АУАСЫНЫЦНАСТАНУДЕЦГЕЙ1 Медицинский университет Караганды (Караганда, Казахстан');
2Департамент охраны общественного здоровья Карагандинской области (Караганда, Казахстан)
Ауаныц ластануы халыктыц денсаулырын сактау саласындары мацызды м^деттердщ 6ipi болып табыла-ды. Ipi калаларда ауаныц ластануы непз1нен стационарлык кездерден туындайды (енеркэагтпк жэне жылу-энергетикалык кэапорындар).
Мацсаты: Орталык Казакстанныц ендрспк каласындары атмосфералык ауаныц жардайын баралау. Материалдар мен dfiicrep. экологиялык, ретроспектив^ жэне статистикалык зерттеу Bflicrepi колданыл-ды. Статистикалык талдау Statistica 8, сипаттама статистикасы аркылы журпзтдк
Нэтижелер1 мен талк,ылау: атмосфералык ауара ластаушы заттардыц шырарыс келем1 бойынша TeMipTay каласы 2018 жылы 587 мыц тонна зиянды заттардыц келем1мен республика бойынша eKiHiui орынра шыкты. Металлургия енеркэаб1 зауыттарыныц шырарыстарында эр турл1 диаметрл1 белшектер, кем1рсутектер, азот оксидтер1, ауыр металдардыц туздары, KyKipTi бар косылыстар басым болады. Барлык осы улы заттар, олардыц руксат еттген концентрацияларынан жорары болран жардайда, халыктыц денсаулырына Kepi эсер етед1.
К,орытынды: атмосфералык ауаныц кептеген ластану кездер1н жеке адамдар бакылауда устай алмайды, сондыктан жерг1л1кт1, улттык жэне халыкаралык децгейдег1 6ил1кт1ц шорырландырылран эрекет1н талап етедг Kim сездер: атмосфералык ауа, шырарыстар, ластану кездер1, аурушацдык
