CC BY
29
УДК 658.38
ВЛИЯНИЕ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ И ВРЕМЕНИ СУТОК НА КОНЦЕНТРАЦИЮ СО В АТМОСФЕРЕ г. ТАМБОВА
© B.H. BuiTiopoBiiH, A.M. C.io6o,niiiia
Vigdoroviteh V.I., Slobodina A.M. The influence of time and place on CO concentration in Tambov’s atmosphere. The actual concentration of CO has been experimentally studied on a number of Tambov’s crossroads at difl'erent times of the day. The results have been juxtaposed with the official data.
Оксид углерода (II), часто называемый в нехимиче-ской практике угарным газом, является одним из наиболее распространенных загрязнителей городской атмосферы. Его эмиссия обусловлена функционированием автотранспорта, теплоэлектроцентралей и в меньшей мере выбросами промышленных предприятий! 1]. Так, в Тамбове выбросы выхлопных газов городского транспорта обусловливают 85-88 мае. % всего СО в атмосфере [2].
В отечественной нормативной базе нри оценке ошо-сительной опасности загрязнителей СО принимаегся за эталон. Так, показатель относительной опасноеги загрязнителей в воздухе, вдыхаемом человеком, аз является одним из определяющих ко эффициентов их интегральной опасности Аз и рассчитывается по формуле [1,2]:
а з (вещества)* =
___________ПДКр, (СО) • ПДКсс (СО)______________
ПДКр, (загрязнителя) • ПДКС(. (загрязнителя)
Таким образом, величины аз и Аз в отечественной экологической литературе и нормативной практике оцениваются в шкале СО. Иначе говоря, аз(С'О) принят за 1. Тогда, например, аз(углеводородов), аз(фенола) и аз(бенз(а)-пирена) равны соответственно 0,93; 258 и 6,3-Ю5 [2].
Механизм воздействия СО на организм человека связан с вытеснением кислорода из оксигемоглобина (НвО) крови с образованием карбоксигемоглобина (НвСО, [3, 4]):
Нв() + СО <=> НвСО + >/2 02. (1)
Равновесие реакции (1) сущесгвенно смещено вправо [3]. В этих условиях кровь, насыщаемая СО, снижает свою способность переносить кислород от легких к тканям. Содержание НвО в крови может снизиться в 2,5 раза, а разница между его содержанием в артериальной и венозной крови уменьшается с 6...7 %
Любой загрязнитель, отличный по природе от СО.
до 2...4 % [4]. Сродство СО к гемоглобину (Нв) в 200...300 раз выше, чем Ог. Кроме того, присутствие СО в крови снижает способность НвО к диссоциации
НвО о Нв + 'Л02, (2)
смещая равновесие (2) влево и уменьшая, тем самым, парциальное давление кислорода в среде ткани. Помимо сказанного, СО оказывает непосредственное токсическое воздействие на клетки, нарушая тканевое дыхание, и повышает уровень сахара в крови. ПДКР 3 (СО) -20 мг/м3 [5], ГЩКсс - 3 мг/м3 [1,2]. По литературным данным [2], в районах крупных автомагистралей фактическая концентрация СО достигает 90 мг/м3, в кабинах автомашин - 50 мг/м3. Отметим, что в условиях постоянного проживания населения в городской черте, за предельно-допустимую величину следует принимать ПДКс.с, т. е. предельно-допустимую среднесуточную концентрацию, но никак не ПДКрз., соответствующую содержанию СО на рабочем месте.
В данном сообщении излагаются результаты оценки фактической концентрации СО в атмосфере воздуха в районе перекрестков нагруженных автомагистралей в различное время суток. Согласно данным Комитета по охране окружающей среды Тамбовской области (с 2001 г. его функции переданы комитету природных ресурсов но Тамбовской области), начиная с 1991 г. происходит систематическое снижение выбросов СО в атмосферу [6-10]. Соответствующие данные показаны на рис. 1. Однако приведенные в [6-10] величины выбросов СО в атмосферу не имеют экологического смысла, т. к. никак не определяют загрязнения атмосферы населенных пунктов Тамбовской области, по крайней мере, по двум причинам:
- они не характеризуют соотношение Сф^СО)/ ПДКсс(СО) непосредственно в местах проживания населения. Ишегральные величины в этой ситуации вообще не имеют экологического смысла;
- более того, они вообще ошибочны, т. к. не учитывают выбросов СО автотранспортом, дающим, как уже отмечалось, порядка 85...88 % всей массы оксида углерода (П), в том числе и в нашей области [6], и которая за последние 10 лет может только неуклонно возрастать.
гП(СО\ты(.'
Рис. 1. Масса СО, выбрасываемая предприятиями Тамбовской области [6-10]. Пунктир - оценочные данные
МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
Оценка фактической концентрации СО проводилась линейно-колористическим методом с использованием индикаторных трубок 'ГИСО-2М; ТИСО-0,25; ТИСО-5 с относительной погрешностью определения порядка 15 %. Такой подход, хотя и не отличается высокой точностью, однако позволяет мобильно оценивать ситуацию в любом месте и в любое время суток.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
Данные результатов замеров концентрации СО в атмосфере г. Тамбова, полученные посредством проб, взятых 26 мая и 16 июля 2000 г. на ряде загруженных перекрестков г. Тамбова, показаны на рис. 2. Там же приведен коэффициент К,,,*..,,, характеризующий отношение Сфакт(СО)/ПДКсс.(СО). Легко видеть, что минимальная величина фактической концентрации СО превышает ПДКс с.(СО) почти в 4 раза, что характерно для перекрестков улиц Советская / Чичканова. Причем повторная проба, взятая через три недели на этом же перекрестке, дала худший результат (почти 5 ПДКсс(СО)). Максимальное превышение наблюдалось на перекрестке улиц Мичуринская / Пролетарская и составило в обоих случаях более 7ПДКС с (СО).
Мы сознательно не приводим для данных рис. 2 время взятия пробы, т. к., казалось бы, оно может существенно влиять на результат и іребует отдельного обсуждения.
На рис. 3 приведены результаты, полученные после взятия проб воздуха на тех же перекрестках в различное время суток. Точки А характеризуют содержание СО в воздухе в 8 часов утра, когда движение автотранспорта достигает пиковой нагрузки, и в часы ее существе!шого сокращения (І900). Легко видеть, что концентрация оксида углерода (П) в воздухе практически не меняется. Превышение в обоих случаях составляет более 7ПДКс.с.(СО). Та же ситуация наблюдается и на наименее загрязненном месте (точки Д, перекресток улиц Советская / Чичканова), хотя результаты получены в этом случае для середины и кошта рабочего дня (1100 и 1600 соответственно). Подобная картина имеет место и для перекрестков, обозначенных точками В и С. Различия в концентрации СО в этих случаях, несомненно, определяются стохастическим характером изменения Соксида в течение светового времени суток.
Рис. 2. Содержание СО в атмосфере на перекрестках улиц: 1. Мичуринская / Пролетарская; 2. Октябрьская / Базарная; 3. Советская / Московская; 4. Советская / Чичканова
Рис. 3. Содержание СО в атмосфере на перекрестках улиц: А. Мичуринская / Пролетарская; В. Октябрьская / Базарная; С. Советская / Московская; Д. Советская / Чичканова
Таблица 1
Усредненная расчетная концентрация СО в атмосфере г. Тамбова [9]
Год 1995 1996 1997 1998 1999
Сфахт(СО), мг/м3 1,1 1,0 1,0 1,2 1,2
Таким образом, можно утверждать, что содержание СО в атмосферном воздухе указанных мест областного центра в течение дня практически не меняется. Причем вблизи этих мест находятся жилые дома, в которых, ВИДИМО, Сфакт(СО) многократно превышает ПДКс.с.(СО). Т. к. усредненная молярная масса воздуха и соответствующая величина СО практически одинаковы (29 и 28 г/моль соответственно), то подобная картина наблюдается, вероятно, в квартирах всех этажей жилых зданий.
Из приведенных результатов хорошо видно, что нет смысла пользоваться данными, типа приведенных на рис. 1, которыми обычно оперируют чиновники от экологии. Дополнительным доказательством правомерности подобного утверждения являются приведенные в [9] данные, характеризующие средний уровень загрязненности атмосферы г. Тамбова в различные года (таблица 1).
Легко видеть, чго Сфакч(СО) ниже ПДКсс.(СО). Но такое сопоставление и, тем более, сделанные из него вывода ошибочны. Вообще говоря, странной является и сама попытка подобной расчетной оценки. Создается впечатление, что взяли суммарную массу СО, выброшенную предприятиями областного центра, и разделили на неизвестно кем и когда установленный объем
атмосферы. Единственно значимыми величинами являются данные, типа приведенных на рис. 2 и 3. Более того, необходимо проводить подобные систематические исследования по СО и другим, более токсичным экотоксикантам, в т. ч. и с разрезом по высоте. Этим в последнее время начали заниматься студенты - химики 4-го и 5-го курсов Тамбовского государственного университета имени Г.Р. Державина в период предква-лификационной практики и выполнения дипломных работ, специализирующиеся по направлению «Охрана окружающей среды и химическая экспертиза».
ЛИТЕРАТУРА
1. Беспамятное Г.П. Предельно-допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде: Справочник. Л.: Химия, 1985. 585 с.
2. Вигдорович В.П., ЦыганковаЛ.Е. Экология Химические аспекты и проблемы Тамбов: Изд-во ТГУ, 1999. 149 с.
3. Вигдорович В.П., Цыганкова Л.Е. Экология. Химические аспекты и проблемы. Тамбов: Изд-во ТГУ, 1995. Ч. 2. 217 с.
4. Вредные вещества в промышленности / Под ред. Н.В Лазарева. Л.: Химия. 1971. С. 198
5. ГОСТ 12.1.005-88 Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.
6. Доклад о состоянии окружающей среды Тамбовской области в 1995 г. Тамбов. 1996. 206 с
7. Доклад о состоянии окружающей природной среды Тамбовской области в 1996 г Тамбов, 1997 144 с.
8. Доклад о состоянии окружающей среды Тамбовской области в 1997 г. Тамбов. 1998 48 с
9. Доклад о состоянии окружающей природной среды Тамбовской области в 1998 г. Тамбов, 1999. 82 с.
10. Доклад о состоянии окружающей природной среды Тамбовской области. Тамбов, 2000. 140 с.
Поступила в редакцию 25 июня 2001 г.
%
