Перечень основных загрязняющих веществ современных городов.

Таблица №10.

№	Наименование ингредиента	ПДК3 (мг/м )	Класс опасности
	Оксид углерода	3.0
	Окислы азота	0.04
	Углеводороды	1.0
	Марганец и его соединения	0.001
	Соединения кремния	1.0
	Фториды	0.01
	Фтористый водород	0.005
	Пыль хлопковая	0.005
	Пыль цементная	0.1
	Диоксид серы	О.о5
	Аммиак	0.04
	Пары серной кислоты	0.1
	Твердые частицы	0.05
	Пыль древесная	0.05
	Окись цинка	0.05
	Сажа	0.05
	Бутиловый спирт	0.1
	Пыль	0.05
	Пятиокись ванадия	0.002
	Мышьяк	0.003
	Сурьма	0.02
	Ацетон	0.35
	Бензин	0.05-1.5
	Свинец	0.0003
	Ксилол	0.2
	Фенол	0.003
	Изопропиловый спирт	0.6
	Бензол	0.1
	Этилбензол	0.1
	Толуол	0.6
	Сероводород	0.008
	Хлороводород	0.2
	Бутилацетат	0.1
	Этилхлоргидрид	0.2
	Окись этилена	0.3
	Этилен	3.0
	Хлоропрен	0.002
	Пропилен	3.0
	Стирол	0.002
	Дихлорэтан	1.0
	Этилацетат	0.1
	Хром ангидрид	0.0015
	Фосфорный ангидрид	0.05
	Уайт- спирт	300.0
	Хлористый ангидрид	0.2
	Соляная кислота	0.2
	Фториды неорганические растворимые	0.1
	Хром шестивалентный	0.0015
	Окись железа	0.04
	Окись никеля	0.001
	Озон	0.03
	Соли никеля (раств.)	0.0002
	Спирт этиловый	5.0
	Формальдегид	0.003
	Хлор	0.03
	Водород цинистый	0.01
	Метил метакрилат	0.01
	Циклогексанол	0.06
	Перхлорэтилен	0.06
	Окись хрома	0.001
	Альдегид пропиловый	0.015
	Зола	0.1
	Сольвент	100.0
	Медь	0.001-0.003
	Уксусная кислота	0.06
	Фталевый ангидрид	0.1
	Ангидрид селена	0.05
	Акромин	0.03

Для примера рассмотрим некоторые данные экологической обстановке по Москве и Иркутску. Самые активные загрязнители воздуха в Москве – тепловые электростанции (их в Москве 12), предприятия химической промышленности и стройиндустрии. Больше всего таких гигантов в Юго-Восточном округе (в первую очередь знаменитый завод в Капотне), Центральном, Восточном и Южном округах. Наиболее распространены в Москве такие загрязнители, как оксиды углерода, азот, углеводород, сажа, сера и пыль. По данным Москомприроды пыль составляет 1% от всех загрязнителей воздуха. Но мелкие частицы городской пыли содержат 80% всех тяжелых металлов и вредных органических соединений (бензол, толуол, бензопирен и т.д.) Мелкая пыль- виновник заболеваний, т.к. адсорбирует канцерогены. Мелкие частицы пыли не улавливаются очистными установками, даже если степень очистки достигает 98%.

В Центральном округе Москвы содержание в воздухе всевозможных примесей превышает ПДК в 10-12 раз. На МКАД загрязняющие вещества, как правило, превышают норму в 3-5 раз.

Иркутск- город с очень высоким уровнем загрязнения окружающей среды. Основные ингредиенты- загрязнители: диоксид серы (выше среднего ПДК по РФ), диоксид и оксид азота, пыль, сажа, оксид углерода (среднегодовая ПДК- одна из наибольших по РФ), бенз(а)пирен (среднегодовая концентрация превышает стандарт в 8 раз), формальдегид (среднегодовая ПДК от 4 до7 ). Суммарные выбросы вредных веществ за год превышают сто тысяч тонн.

В Самаре, где высокий уровень развития нефтехимической промышленности и электротехники, веществами, определяющими высокий уровень загрязнения, являются формальдегид, фтористый водород, пыль.

В Кемерово развито производство минеральных удобрений и черная металлургия, поэтому там высокий процент загрязнения вредными веществами.

4.1.3.Механизм образования загрязнений в атмосфере.

Физическая картина образования загрязнений в атмосфере города характеризуется термодиффузией газов, попадающих в атмосферу выбросов промышленных предприятий. Закон немецкого ученого А.Фика устанавливает зависимость диффузионного потока частиц и градиента их концентрации.

Y= - D , где (6)

Y - поток диффузионного газа [ ],

D - коэффициент диффузии [м /сек ],

- градиент диффузии [кг/м ] (скорость перемещения единицы вещества за единицу времени).

Знак минус говорит о том, что концентрация постоянно уменьшается. Поток диффузных газов прямо пропорционален температуре ( ) и обратно пропорционален давлению (р ).

Химическая картина характеризуется образованием аэрозолей из частиц ингредиентов. Дым, туман- типичные аэрозоли (величина частиц 0.001-1.0 мкм.). Аэрозоли могут между собой сливаться в результате химических реакций в более крупные.

4.1.4.Методы определения ареалов загрязнения воздушного бассейна города.

Существует несколько методов определения ареалов загрязнения атмосферы города. Рассмотрим наиболее распространенные из них.

Метод 1

Организации Росгидромета имеют сеть наблюдательных постов и станций, где совместно с санитарно-эпидемиологической службой РФ осуществляют программу наблюдений, связанную с изменением концентрации вредных веществ в городах и поселках, в водоёмах, атмосфере, почве. Наблюдения ведутся одновременно во многих точках населенного пункта, которые находятся в узлах сетки с шагом 0.2.-1.0. км. (см. рис. 2)

На каждом пункте устанавливается специальная аппаратура для забора воздуха и для проведения в последующем анализов. По результатам анализов на карте (плане) города или населенного пункта проводят линии равных концентраций вредных веществ.

Этот способ не учитывает влияние метеоусловий, но он наиболее объективен на конкретное время. Этот способ является по затратам дорогим.

Рис. 2

Метод 2

Этот метод наиболее распространен и называется вероятностно-статистическим. Зоны загрязнения города или населенного пункта рассчитываются с помощью эмпирической формулы вычисления радиуса загрязнения атмосферы. Она имеет вид:

R= [км], где (7)

R- радиус зоны загрязнения в км,

G- годовой выброс вредного вещества в тоннах за год,

Т- количество дней работы предприятия-источника в год,

С - ПДК данного ингредиента.

Этот способ дешевый, но имеет недостаток- влияние метеоусловий не учитывается.

Метод 3

Метод заключается в постоянном наблюдении за воздушным бассейном города, которое осуществляется на стационарах службы Гидромета. Картина загрязнений в городе, полученная этим методом, имеет направленный характер, т.е. характеризующий определенные участки городской среды.

Рассмотрим для примера график, составленный по результатам наблюдения вдоль автомобильной трассы за распространением тетераэтилсвинца в почве (рис. 3) при нагрузке 30 000 автомобилей в сутки. Тетраэтилсвинец присутствует во всех марках бензина. Размерность концентрации оседания вредных веществ в почве Q –[ мг\кг]. По горизонтальной оси отложено расстояние в метрах от оси трассы. При нагрузке более 10000 автомобилей в час на плане выделяется ареал загрязнения шириной 100 метров ( по 50 метров в каждую сторону).

Рис. 3

Учет влияния метеофакторов.

Учет влияния метеусловий в данном городе позволяет точнее определить концентрацию вредных веществ в тех или иных частях города. При наличии ветров концентрация едких газов уменьшается и обстановка улучшается.

Для учета метеофакторов применяют розу ветров. Роза ветров- это график, на котором по основным направлениям сторон света отложены в % количества ветров, дующих в определенное время (года, месяца). Обычно учитывают ветра со скоростью 2 м/сек.- 6 м/сек. В нашем случае нас интересует куда дует ветер, а в метеорологии учитывают откуда дует ветер. Если нет ветра, то на графике розы ветров откладываются равные части по 12.5% (100%:8) в произвольном масштабе (см. рис. 4).

Рис.4

Для составления карты ареалов загрязнения воздушного бассейна используется роза ветров, а именно радиусы загрязнения вычисляются по основным направлениям света от источника загрязнения:

Sкм= , где (8)

R- радиус зоны загрязнения атмосферы (км),

%- значение количества ветров по направлениям.

Обычно рассчитывают радиусы ингредиентов загрязнений для 1ПДК3, 5ПДК3, 10ПДК3 для различия источников (предприятий). В таблице №11 на стр.84 представлен пример расчета радиусов ареалов загрязнения из различных источников- предприятий(в сантиметрах).