Факторы, влияющие на распространение загрязнений

Степень загрязнения атмосферного воздуха автомобильными выбросами на локальных территориях зависит от возможности переноса загрязняющих веществ, уровня их химической активности, метеорологических условий распространения в данной местности, характеристик подстилающих пород. В зоне контакта загрязняющих веществ с подстилающими поверхностями (водой или почвой) происходят процессы их биохимической миграции и трансформации. Именно здесь вредные выбросы наносят максимальный ущерб биологическим объектам, вызывая морфологические, физиологические и мутагенные нарушения в живых организмах и растениях.

Уровень приземной концентрации вредных веществ в атмосфере от стационарных и подвижных объектов промышленности и транспорта при одном и том же массовом выбросе может существенно меняться в зависимости от техногенных и природно-климатических факторов (Луканин, Трофименко, 2001).

Техногенные факторы: интенсивность и объем выброса вредных веществ; высота расположения устья источника выбросов от поверхности земли; размер территории, на которой осуществляются загрязнения; уровень техногенного освоения региона.

Природно-климатические факторы: характеристика циркуляционного режима; термическая устойчивость атмосферы; атмосферное давление, влажность воздуха, температурный режим; температурные инверсии, их повторяемость и продолжительность; скорость ветра, повторяемость застоев воздуха и слабых ветров (0–1 м/с); продолжительность туманов, рельеф местности, геологическое строение и гидрогеология района; почвенно-растительные условия (тип почв, водопроницаемость, пористость, гранулометрический состав почв, эродированность почвенного покрова, состояние растительности, состав пород, возраст); фоновые значения показателей загрязнения природных компонентов.

В природной среде непрерывно меняются температура воздуха, скорость, сила и направление ветра, поэтому распространение энергетических и ингредиентных загрязнений происходит в постоянно новых условиях. Неблагоприятна следующая синоптическая ситуация – антициклон в межгорных замкнутых котловинах. Процессы разложения токсических веществ в высоких широтах при малых значениях солнечной радиации замедляются. Осадки и высокие температуры, наоборот, способствуют интенсивному разложению различных веществ.

Более высокая температура у поверхности земли в дневное время способствует поднятию воздушных масс вверх, что приводит к дополнительной турбулентности. Ночью температура у поверхности земли более низкая, поэтому турбулентность уменьшается. Это явление служит одной из причин лучшего распространения звука ночью по сравнению с дневным временем. Рассеивание отработанных газов ночью, наоборот, уменьшается.

Способность земной поверхности поглощать или излучать теплоту влияет на вертикальное распределение температуры в приземном слое атмосферы и приводит к температурной инверсии. Повышение температуры воздуха с высотой приводит к тому, что вредные выбросы не могут подниматься выше определенного уровня. В инверсионных условиях ослабляется турбулентный обмен, ухудшаются условия рассеивания вредных выбросов в приземном слое атмосферы.

Сочетание природных факторов, определяющих возможный уровень загрязнения атмосферы, характеризуется метеорологическим и климатическим потенциалом загрязнения атмосферы, а также высотой слоя перемешивания, повторяемостью приземных и приподнятых инверсий, их мощностью, интенсивностью, повторяемостью застоев воздуха, штилевых слоев до различных высот. Поэтому от погоды зависит характер застойных зон, особенности миграции токсичных веществ, их концентрационные пределы, а, следовательно, и воздействие на живые организмы, включая человека.

Специфика подвижных источников загрязнения (автомобилей) проявляется в следующем:

– в высоких темпах роста численности автомобилей по сравнению с ростом количества стационарных источников;

– автомобили распределяются по территории и создают общий повышенный фон загрязнения;

– в непосредственной близости к жилым районам (автомобили заполняют все местные проезды и дворы жилой застройки);

– более высокой токсичности выбросов автотранспорта;

– сложности технической реализации средств защиты от загрязнения на подвижных источниках;

– низком расположении источника загрязнения от земной поверхности, в результате чего отработанные газы автомобилей скапливаются в зоне дыхания людей и слабее рассеиваются ветром по сравнению с промышленными выбросами, которые, как правило, имеют дымовые и вентиляционные трубы значительной высоты.

Перечисленные особенности передвижных источников приводят к тому, что автотранспорт создает в городах обширные зоны с устойчивым превышением санитарно-гигиенических нормативов загрязнения воздуха.

Наибольшее загрязнение выбросами от автотранспорта отмечается в Татарстане, Краснодарском и Ставропольском краях, Ростовской, Московской, Ленинградской, Нижегородской, Волгоградской областях. На долю автотранспорта в ряде регионов приходится свыше 50 % от общего объема выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, в том числе, в Пензенской области – 70 %, Санкт-Петербурге – 71%, Воронежской области – 77 %, Краснодарском крае – 87 %, Москве – 88%.

Испарения бензина в атмосферу возникают не только от передвижных источников, но и от стационарных, к которым в первую очередь следует отнести автозаправочные станции (АЗС). Они получают, хранят и реализуют бензин и другие нефтепродукты в больших количествах. Это является серьезным источником загрязнения окружающей среды как в результате испарений топлива, так и в результате его разливов.

В последние годы появляется разветвленная сеть контейнерных автозаправочных станций (КАЗС), которые по сравнению со стационарными АЗС представляют большую экологическую и пожарную опасность. Часто КАЗС располагаются в районах плотной жилой застройки, поэтому пожар или взрыв на них может привести к гибели людей, выходу из строя жилых объектов и большому задымлению.

Особую экологическую опасность представляют резервуары КАЗС, заполненные топливом на 60 % и менее, так как внутри них образуется взрывоопасная концентрация паров бензина с воздухом.

При заполнении резервуаров АЗС бензином в атмосферу вытесняются в большом количестве пары бензина – это так называемое «большое дыхание» резервуара. При суточных температурных колебаниях (ночь, день) также происходит выделение паров бензина, но в меньшем количестве это называется «малое дыхание» резервуара.

Ориентировочные расчеты потерь бензина показали, что при «большом дыхании» резервуара объемом 20 м³ в атмосферу испаряется зимой 11 л, а летом 23 л бензина. При ежесуточном одноразовом заполнении резервуара в течение месяца в атмосферу попадет зимой 330 л бензина, а летом 690 л. Таким образом, среднегодовые потери бензина из одного резервуара составляют 6 т. Учитывая количество КАЗС в конкретном регионе можно определить степень загрязнения воздуха летучими углеводородами, входящими в состав бензина.

Загрязнение атмосферы автомобильным транспортом происходит, кроме того, в результате функционирования авторемонтных предприятий, асфальтобетонных заводов, баз дорожной техники и других объектов инфраструктуры транспорта. Так, выбросы в атмосферу от предприятий дорожного хозяйства составляют примерно 550 тыс. т, а от передвижных дорожных ремонтных объектов около 177 тыс. т. В составе выбросов асфальтобетонных заводов содержатся канцерогенные вещества из-за отсутствия или несовершенства очистного оборудования.

Дата добавления: 2015-08-10