ДИНАМИКА ХИМИЧЕСКИХ ПОЛЛЮТАНТОВ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ Г. ОРЕНБУРГА

Атмосферный воздух - это жизненно важный компонент окружающей природной среды, представляющий собой естественную смесь газов. В условиях урбанизированных территорий загрязнение воздушной среды химическими поллютантами оценивается как первостепенный фактор внешней среды, формирующий высокий уровень риска здоровью. Загрязненный воздух отрицательно влияет на капитальные сооружения, конструкции и металлоизделия. В настоящее время загрязнение атмосферного воздуха является одним из основных последствий негативного антропогенного воздействия на окружающую среду.

Научные исследования относительно оценки антропогенной нагрузки на воздушный бассейн больших промышленных городов, а также разработка методов его регулирования с учетом правовых и нормативных аспектов относятся к актуальным проблемам. Целью наших исследований было изучить динамику показателей химических поллютантов воздушной среды г. Оренбурга в период 2015-2020 гг.

Основным загрязняющими веществами в городах Оренбургской области являются: взвешенные вещества (пыль), диоксид серы, оксиды углерода, фенол, диоксид азота, сероводород, свинец, формальдегид, бенз(а)пирен.

Уровень загрязнения атмосферы сероводородом.

2015 год. Среднегодовая концентрация сероводорода, по сравнению с 2014 годом снизилась с 0,0011 до 0,0009 мг / м³. За истекший год отмечено 6 случаев превышения уровня ПДКм.р., 5 из которых наблюдались в центре города (ПНЗ № 2). Максимальная разовая концентрация примеси 3,0 ПДК (0,024 мг / м³) зарегистрирована в октябре. Превышение ПДКм.р. в 1,1 раза отмечалось на ПНЗ № 5 (южная часть города) в январе.

2016 год. Среднегодовая концентрация сероводорода составила 0,001 мг/м³. Максимальная разовая концентрация примеси 1,5 ПДК (0,012 мг/м³) зарегистрирована центре города (ПНЗ № 2).

2017 год. Среднегодовая концентрация сероводорода составила 0,001 мг/м³. Максимальная разовая концентрация примеси 1,5 ПДК (0,012 мг/м³) зарегистрирована центре города (ПНЗ №5).

2018 год. Среднегодовая концентрация сероводорода составила 0,006 мг/м³ Максимальная разовая концентрация примеси 1,6 ПДК (0,013 мг/ м³   зарегистрирована в северной части города (ПH3№ 6). По городу отмечено 6 случаев превышения уровня м.р.к. Максимальная разовая концентрация примеси - 0,013 мг/м³ (1,6 ПДК) зарегистрирована в районе ПH3 № 5 в августе, а в районе ПH3 № 2 в ноябре.

2019 год. Среднегодовая концентрация сероводорода составила 0,0006 мг/м³. Максимальная разовая концентрация примеси 1,0 ПДК (0,008 мг/м³) зарегистрирована в центральной части города (ПНЗ №2) в феврале при штиле.

Таблица 1

Динамика среднегодовой концентрации сероводорода в г. Оренбург

Анализируя данные таблицы 1 и превышения ПДК разовых примесей с постов ПНЗ наиболее часто превышение отмечено в центральной части города (ПНЗ №2). Это вероятно связано с повышенной автотранспортной нагрузкой.

Уровень загрязнения атмосферы формальдегидом.

2015 год. Наблюдения за содержанием формальдегида проводились на ПНЗ № 2 и № 5. Среднегодовая концентрация в целом по городу составила 0,0052 мг / м³ (0,5 ПДК), что, практически, на уровне 2014 года. В годовом ходе среднемесячных концентраций отмечается их рост в теплый период года.

Наиболее загрязнен данной примесью район ПНЗ № 2, среднегодовая концентрация составила 0,0057 мг / м³ (0,6 ПДК). Среднемесячные концентрации примеси в этом районе достигали значения 0,8 ПДК в августе и сентябре.

В южной части города среднегодовое содержание фиксировалось на уровне 0,0048 мг / м³ (0,5 ПДК — новые нормативы). Максимальная из среднемесячных составила 0,7 ПДК и наблюдалась в сентябре.

Всего по городу зафиксировано 2 случая превышения ПДК разовыми концентрациями. Максимальное значение — 0,068 мг / м³ (1,4 ПДКм.р.) зарегистрировано в мае в районе ПНЗ № 5. В районе ПНЗ № 2 максимум значений ПДК наблюдался в августе и составил 0,052 мг / м³ (1,04 ПДК — новые нормативы). Необходимо отметить, что формальдегид поступает в атмосферу с выбросами предприятий по производству строительных материалов, от предприятий химической и нефтехимической промышленностей, цветной металлургии, при биологической очистке сточных вод, на мусоросжигательных установках, однако наибольшее количество его присутствует в выбросах автотранспорта.

2016 год. Наблюдения за содержанием формальдегида проводились на ПНЗ №2 и №5. Среднегодовая концентрация формальдегида в целом по городу составила 0,0060 мг/м³ – 0,6 ПДК, что немного больше чем в 2015 г. – 0,0052 мг/м³.

В годовом ходе среднемесячных концентраций отмечается их рост в теплый период года, так как формальдегид поступает в атмосферу не только от промышленных и природных источников, но и образуется в результате химической реакции из неметановых углеводородов. Фотохимические реакции усиливаются в атмосфере при высокой интенсивности солнечной радиации в летние месяцы. Наиболее загрязнен данной примесью центр города, район ПНЗ № 2, среднегодовая концентрация составила 0,0065 мг/м³ (0,7 ПДК). В южной части города среднегодовая концентрация на уровне 0,6 ПДК – 0,0056 мг/м³. Всего по городу зафиксирован 1 случай превышения ПДК разовыми концентрациями. Максимальное значение – 0,076 мг/м³ – 1,52 ПДКм.р. – зарегистрировано в марте в районе ПНЗ № 2. В районе ПНЗ № 5 максимум, регистрировавшийся в июле, составил 0,035 мг/м³ – 0,7 ПДК.

2017 год. Наблюдения за содержанием формальдегида проводились на ПНЗ №2 и №5. Среднегодовые концентрации формальдегида, по данным наблюдений на стационарных ПНЗ, составили – 0,61 ПДК (0,0061 мг/ м³), что незначительно больше чем в 2016 г. – 0,0060 мг/ м³. Наиболее загрязнен данной примесью центр города (район ПНЗ №2). Среднегодовая концентрация в этом районе составила 0,0064 мг/м³ (0,64 ПДК). В южной части города среднегодовая концентрация отмечена на уровне 0,58 ПДК – 0,0058 мг/ м³.

Превышений максимально разовых ПДК в городе в 2017 году не зафиксировано. Максимальное значение – 0,050 мг/м³ (1,0 ПДК) – зарегистрировано в июле в районе ПНЗ №2. В районе ПНЗ №5 максимум регистрировался в мае и составил 0,033 мг/м³ (0,66 по новым ПДК).

2018 год. Среднегодовая концентрация в целом по городу составила 0,006 мг/м³ — 0,6 ПДК В течение года среднемесячные концентрации в атмосфере города изменялись в пределах от 0,43 ПДК до 0,76 ПДК. Максимальная среднемесячная концентрация составила 0,0076 мг/ м³ (0,76 ПДК), наблюдалась в августе. Превышений максимально разовых концентраций по городу в 2018 году не зафиксировано.

2019 год. Наблюдения за содержанием формальдегида проводились на ПНЗ №2 и №5. Среднегодовая концентрация в целом по городу составила 0,004 мг/м³ – 0,4 ПДК. В течение года среднемесячные концентрации в атмосфере города изменялись в пределах от 0,2 ПДК до 0,6 ПДК. Максимальная среднемесячная концентрация составила 0,065 мг/м³ (1,3 ПДК) наблюдалась в районе ПНЗ №5 в феврале при слабом восточном; северо-восточном ветре. В районе ПНЗ №2 максимум регистрировался в марте и составил 0,05 мг/м³ (1,0 ПДК).

Таблица 2

Динамика среднегодовой концентрации формальдегида в г. Оренбург

Наибольшая среднегодовая концентрация формальдегида отмечена в 2017 году (табл. 2). Наиболее загрязнен данной примесью центр города, район ПНЗ.

Уровень загрязнения атмосферы оксидом азота.

2015 год. Наблюдения за содержанием оксида азота проводились на ПНЗ № 2 (центр города). Среднегодовая концентрация примеси составила 0,30 ПДК, что на уровне 2014 г. В течение года среднемесячные концентрации находились в пределах 0,2-0,6 ПДК. Максимальная из разовых концентраций (0,2 ПДК) отмечена в феврале.

2016 год. Наблюдения за содержанием оксида азота проводились на ПНЗ № 2 (центр города). Среднегодовая концентрация примеси составила 0,23 ПДК, (в 2015 г. – 0,31 ПДК). В течение года среднемесячные концентрации находились в пределах 0,2-0,4 ПДК. Максимальная из разовых концентраций (0,3 ПДК) и отмечена в феврале.

2017 год. Наблюдения за содержанием оксида азота проводились на ПНЗ №2 (центр города). Среднегодовая концентрация примеси составила 0,23 ПДК, (в 2016 г. – 0,23 ПДК). В течение года среднемесячные концентрации находились в пределах 0,2-0,4 ПДК. Максимальная из разовых концентраций (0,19 ПДК) и отмечалась в феврале.

2018 год. Наблюдения за содержанием оксида азота проводились на ПH3 № 2 (центр города). Среднегодовая концентрация примеси в сравнении с прошлым годом снизилась и составила 0,18 ПДК (в 2017 г. — 0,23 ПДК). В течение года среднемесячные концентрации изменялись в пределах от 0,1 ПДК до 0,3 ПДК. Максимальная из разовых концентраций (0,18 ПДК) отмечена в апреле.

2019 год. Наблюдения за содержанием оксида азота проводились на ПНЗ №2 (центр города). Среднегодовая концентрация примеси в сравнении с прошлым годом осталась на прежнем уровне и составила 0,2 ПДК. В течение года среднемесячные концентрации изменялись в пределах от 0,1 ПДК до 0,2 ПДК. Максимальная из разовых концентраций (0,12 ПДК) отмечена в феврале в районе ПНЗ №2 при слабом северо – западном ветре.

Таблица 3

Динамика среднегодовой концентрации оксида азота в г. Оренбург

По данным таблицы 3 можно сделать вывод, что наибольшая среднегодовая концентрация данной примеси отмечена в 2015 году (0,30 ПДК), а наименьшая в 2018 году (0,18 ПДК), в остальные годы была практически стабильна.

Уровень загрязнения атмосферы диоксидом азота.

2015 год. Среднегодовое содержание диоксида азота в атмосфере на уровне предыдущего года — 1,03 ПДК. В первой половине 2015 года среднемесячные концентрации снижались с 1,7 ПДК (в январе) до 0,9 ПДК (в июне). Во второй половине года среднемесячные концентрации в целом по городу не превышали установленных нормативов. Максимальные среднемесячные концентрации отмечались, преимущественно, в холодные периоды года, что связано с отопительным сезоном. По данным стационарных наблюдений загрязнение диоксидом азота северной части города, район ПНЗ № 6, который расположен в зоне влияния Сакмарской ТЭЦ, несколько снизилось.

Среднегодовая концентрация составила 1,2 ПДК. Среднемесячное содержание варьировало в пределах 0,7-1,8 ПДК, превышая нормативы в 67 % случаев. Зарегистрирован один случай превышения ПДК максимально разовой концентрации в 1,1 раза. Загрязнение данной примесью центра города незначительно возросло. Среднегодовая концентрация превышена в 1,15 раза (в 2014 г. - 1,1 ПДК). Среднемесячные концентрации, наблюдавшиеся в пределах 0,7-1,9 ПДК, были выше санитарных нормативов в 50 % случаев. Разовые концентрации, превысившие санитарные нормативы, зафиксированы в шести пробах, максимальная из которых составила 2,35 ПДК. В южной части города среднегодовая концентрация диоксида азота отмечалась на уровне 0,75 ПДК, однако в начале года среднемесячные величины составляли 1,1-1,4 ПДК. Максимальные разовые концентрации нормативы не превышали.

2016 год. Среднегодовое содержание диоксида азота в атмосфере снизилось по равнению прошлым годом до 0,79 ПДК. В годовом ходе среднемесячные концентрации изменялись от 1,2 ПДК (в феврале) до 0,6 ПДК (в июне). Во второй половине 2016 года среднемесячные концентрации в целом не превышали установленных нормативов. Максимальные среднемесячные концентрации отмечались, преимущественно, в холодные периоды года, что связано с отопительным сезоном. По данным стационарных наблюдений, загрязнение диоксидом азота северной части города – район ПНЗ № 6, расположенный в зоне влияния Сакмарской ТЭЦ, несколько снизилось. Среднегодовая концентрация составила 1,0 ПДК. Среднемесячное содержание варьировало в пределах 0,6-1,5 ПДК. Зарегистрирован 1 случай превышения ПДК разовой концентрацией в 1,2 раза (в феврале). Загрязнение данной примесью центра города снизилось, среднегодовая концентрация составила 1,0 ПДК. Среднемесячные концентрации варьировали в пределах от 0,7 до 1,4 ПДК. Разовые концентрации, превысившие санитарные нормативы, зафиксированы в 7-ми пробах, максимальная из которых составила 2,1 ПДК.

В южной части города среднегодовая концентрация диоксида азота на уровне 0,6 ПДК. Среднемесячные концентрации наблюдались в пределах 0,4-0,8 ПДК. Максимально разовые концентрации нормативы не превышали.

2017 год. Среднегодовое содержание диоксида азота в атмосфере снизилось по равнению с прошлым годом до 0,69 ПДК (в 2016 г. – 0,79 ПДК). В годовом ходе среднемесячных концентраций наблюдалось снижение с 1,0 ПДК (0,040 мг/м³ в январе) до 0,4 ПДК (0,018 мг/м³ в июле). Во второй половине 2017 года среднемесячные концентрации не превышали установленных нормативов. Максимальные среднемесячные концентрации диоксида азота отмечались преимущественно в холодные периоды года, что связано с работой Сакмарской и Каргалинской ТЭЦ и многочисленных котельных в отопительный сезон. По данным стационарных наблюдений, загрязнение диоксидом азота северной части города – район ПНЗ №6 (зона влияния Сакмарской ТЭЦ), несколько снизилось. Среднегодовая концентрация составила 0,72 ПДК (в 2016 г. – 1,0 ПДК). Среднемесячное содержание варьировало в пределах от 0,4 до 1,4 ПДК.

Содержание данной примеси в центре города составило 0,83 ПДК (в 2016 г. – 1,0 ПДК). Изменение среднемесячных концентраций отмечалось в диапазоне 0,4-1,4 ПДК. Разовые концентрации, превысившие санитарные нормативы, зафиксированы в 2-х пробах, максимальная из которых составила 1,68 ПДК. В южной части города среднегодовая концентрация диоксида азота на уровне 0,56 ПДК. Среднемесячные концентрации наблюдались в пределах 0,4-0,9 ПДК. Максимально разовые концентрации нормативы ПДК не превышали.

2018 год. Среднегодовое содержание диоксида азота в атмосфере снизилось по равнению с прошлым годом до 0,65 ПДК (в 2017 г. — 0,69 ПДК). В годовом ходе среднемесячных концентраций наблюдалось снижение с 1,05 ПДК (0,042 мг/м³ в январе) до 0,4 ПДК (0,015 мг/ м³ в июле). Во второй половине 2018 года среднемесячные концентрации не превышали установленных нормативов. По данным стационарных наблюдений, загрязнение диоксидом азота северной части города, район ПH3 № 6 (зона влияния Сакмарской ТЭЦ) несколько повысилось. Среднегодовая концентрация составила 0,82 ПДК (в 2017 г. — 0,72 ПДК). Содержание данной примеси в центре города составило 0,75 ПДК (в 2017 г. — 0,83 ПДК). Максимально разовые концентрации санитарных нормативов не превышали. В южной части города среднегодовая концентрация диоксида азота снизилась и составила 0,46 ПДК (в 2017 г. - 0,56 ПДК). Максимальная из разовых концентраций отмечалась в марте на ПH3 № 5 — 1,3 ПДК (0,25 мг/ м³).

2019 год. Среднегодовое содержание диоксида азота в атмосфере незначительно снизилось по равнению с прошлым годом до 0,6 ПДК (в 2018 г. – 0,7 ПДК). В годовом ходе среднемесячных концентраций наблюдалось снижение с 0,8 ПДК (0,030 мг/м³ в феврале) до 0,4 ПДК (0,017 мг/м³ в июне). Во второй половине 2019 года среднемесячные концентрации не превышали установленных нормативов. Максимальные среднемесячные концентрации отмечались, преимущественно, в холодные периоды года, что связано с отопительным сезоном: 0,8 ПДК (0,030 мг/м³ в феврале 2019г.)

По данным стационарных наблюдений, загрязнение диоксидом азота северной части города – район ПНЗ №6 (зона влияния Сакмарской ТЭЦ), сохранилось на уровне прошлого года. Среднегодовая концентрация составила 0,8 ПДК (в 2018 г. – 0,8 ПДК). Содержание данной примеси в центре города, в районе ПНЗ №2, снизилось с 0,8 ПДК (2018г.) до 0,6 ПДК в 2019г. Максимально разовые концентрации санитарных нормативов не превышали. В южной части города, ПНЗ №5, среднегодовая концентрация диоксида азота не изменилась и составила 0,5 ПДК. Максимальная из разовых концентраций отмечалась в январе на ПНЗ №6 – 1,0 ПДК (0,198 мг/м³) при штиле.

Таблица 4

Динамика среднегодовой концентрации диоксида азота в г. Оренбург

По данным стационарных наблюдений, загрязнение диоксидом азота северной части города – район ПНЗ №6, расположенный в зоне влияния Сакмарской ТЭЦ, снизилось на 0,43 ПДК. Анализируя данные таблицы 4, наибольшая среднегодовая концентрация диоксида азота (1,03 ПДК) зарегистрирована в 2015 году.

Список литературы:

1. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды оренбургской области в 2015 году».
2. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды оренбургской области в 2016 году».
3. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды оренбургской области в 2017 году».
4. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды оренбургской области в 2018 году».
5. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды оренбургской области в 2019 году».