Оценка чистоты снежного покрова г. Нижнекамска как показатели состояния воздушной среды

Титульник Оценка чистоты снежного покрова г. Нижнекамска как показатели состояния воздушной среды

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

Введение…………………………………………………………………….3

Глава 1. Оценка экологического состояния воздушной среды промышленных городов………………………………………………………….5

1. Характеристика источников загрязнения атмосферного воздуха.5
2. Влияние соединения серы и хлора на окружающую среду……..13
3. Использование снежного покрова, как показателя экологического состояния атмосферы……………………………………………………………19

Глава 2 Оценка содержания соединения хлора и серы в снежном покрове различных районов г. Нижнекамска………………………………….24

2.1 Характеристика экологического  состояния г. Нижнекамска……..24

2.2 Характеристика методов  исследования…………………………….32

2.3 Исследование содержания  хлоридов и сульфатов в снежном  покрове различных участков г. Нижнекамска…………………………………38

Заключение………………………………………………………………..42

Список литературы……………………………………………………….43

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

    Снежный покров – решающий погодный фактор, он оказывает влияние на все отрасли народного хозяйства и особенно в районах сурового климата. 

     Запасы воздуха  на земном шаре очень велики, практически безграничны. Химический состав его в различных частях Земли более или менее однороден. Кроме таких важных компонентов, как азот, кислород, углекислый газ, атмосферный воздух в разных количествах содержит множество других веществ. Первые относятся составляющим атмосферы, вторые ее загрязняют. Загрязнение может быть связано с естественными (извержение вулканов, пыльные бури, лесные пожары) и антропогенными (дымовые трубы промышленных предприятий, электростанции, котельные, автомобильный и железнодорожный транспорт, авиация) процессами. Вместе с дымовыми и вентиляционными газами улетают тысячи тонн ценных веществ и материалов. Особенно большие изменения в составе атмосферного воздуха происходят в крупных промышленных центрах, где состав воздуха уже не в состоянии самовозобновиться. В результате этого заводские районы некоторых городов становятся непригодными для проживания.

     Наблюдения  за состоянием атмосферного воздуха, проводимые в России в 1988-1996 гг., свидетельствовали о снижении  средних концентраций взвешенных  веществ, растворимых сульфатов, аммиака, сероводорода вследствие спада  производства и закрытия предприятий. В последние годы содержание  в атмосферном воздухе вредных  примесей увеличивается, т.к. наблюдается  подъем производства предприятий  черной и цветной металлургии, химической, нефтехимической и целлюлозно-бумажной  промышленности, энергетических предприятий  и стройиндустрии и рост парка  автомобилей. [1]

     Источник снежного  покрова – снежинки. Они образуются  в холодных слоях тропосферы  при конденсации влаги на носящихся  в воздухе пылинках, частичках солей, спорах и пыльце растений и других компонентах, находящихся в атмосфере, в том числе и вредных. Поэтому анализ снежного покрова является одним из компонентов определения степени загрязнения атмосферы. Система контроля снежного покрова является частью общей системы мониторинга трансграничного и дальнего переноса загрязняющих веществ. Осадки являются эффективным фактором вымывания различных веществ из воздуха. При этом процессы влажного и сухого выпадения могут привести к изменению химического состава почв, вод рек и водоемов. Снежный покров – надежный индикатор в частности такого важного параметра, как атмосферная нагрузка на природные экосистемы. [2]

     В более  широком плане оценка снежного  покрова необходима для понимания:

1. взаимосвязи между изменяющимся составом атмосферы и изменениями климата;
2. влияние изменений климата на химический состав атмосферы;
3. переноса потенциально опасных веществ в атмосфере на большие расстояния и их выпадение;
4. естественного кругооборота химических элементов и антропогенных воздействий на атмосферу.

Целью данной дипломной работы: провести первичную оценку состояния воздушной среды г. Нижнекамска путем анализа талых вод на содержание соединений серы и хлора

Исходя из цели, были выдвинуты следующие задачи:

1. В теоритическом аспекте рассмотреть вопросы оценки экологического состояния воздушной среды по содержанию различных химических соединений в снежном покрове
2. Провести химический анализ снежного покрова различных участков города Нижнекамска на содержание соединений хлора и серы
3. Провести сравнительный анализ полученных результатов

Глава 1. Оценка экологического состояния воздушной среды промышленных городов

1.1Характеристика источников загрязнения атмосферного воздуха

 

Атмосферный воздух является основной средой деятельности биосферы; соотношение между основными его компонентами в процессе развития цивилизации существенно не изменилось, однако в период промышленной и научно-технической революций увеличился объем эмиссии в атмосферу газов и аэрозолей техногенного происхождения.

Наиболее активными с точки зрения химического взаимодействия с компонентами атмосферы и биосферы являются соединения серы, азота, фосфора, галогенов, фенолов и формальдегид.

По ориентировочным данным, ежегодно в атмосферу поступают сотни миллионов тонн оксидов серы, азота, галогенпроизводных и других соединений.

 

Таблица 1 Основные источники загрязнения атмосферы

 

Примеси	Основные источники		Среднегодовая концентрация в воздухе, мг/м3
	Природные	Антропогенные
Твердые частицы (пепел, пыль и т.п.)	Вулканические извержения, пылевые бури, лесные пожары	Сжигание топлива в промышленных и бытовых учреждениях	В городах 0,04-0,4
(диоксид серы)	Вулканические извержения, окисление серы и сульфатов, рассеянных в морях	Промышленность, автотранспорт	В городах - до 1,0
Н02 (диоксид азота)	Лесные пожары	Промышленность, автотранспорт, теплоэлектростанции	В районах с развитой промышленностью - до 0,2
СО (оксид углерода)	Лесные пожары, окисления терпенов, океанические соединения	Автотранспорт, промышленное электрооборудование, черная металлургия	В городах - от 1 до 50
Летучие углеводороды	Лесные пожары, природный метан	Автотранспорт, испарения нефтепродуктов	В районах с развитой промышленностью - до 3,0
Полициклические ароматические углеводороды	-	Автотранспорт, химические заводы, нефтеперерабатывающие заводы	В районах с развитой промышленностью - 0,01

 

 

В атмосферный воздух города поступает большое количество различных вредных веществ. Повсеместно выбрасываются такие вредные вещества, как пыль (взвешенные вещества), диоксид серы, диоксид азота, оксид углерода, которые принято называть основными, а также различные специфические вещества, выбрасываемые отдельными производствами, предприятиями, цехами (РД 52.04.186-89).

Данные медицинской статистики развитых стран показывают, что в связи с ростом воздействия вредных факторов промышленного производства и загрязнения воздушной среды возрастает частота многих хронических патологических процессов: заболеваний органов дыхания, почек, хронических отравлений, аллергических процессов, злокачественных опухолей и болезней крови (Гичев, 2007).

Уровень загрязнения атмосферы городов определяется, главным образом, высокими концентрациями бенз(а)пирена, формальдегида, диоксида азота, которые являются основными компонентами выхлопных газов автотранспорта.

Максимальные разовые концентрации загрязняющих веществ, превышающие предельно допустимые в 10 раз.

Высокие уровни загрязнения атмосферы наблюдались в феврале и июле.

В результате антропогенной деятельности происходит загрязнение атмосферы, что приводит к изменению химического состава атмосферного воздуха. Под загрязнением атмосферы понимают редкие и твердые частички и газовые вещества, которые поступают в атмосферу вследствие бытовой и промышленной деятельности людей, а так же физиологической деятельности людей и животных в сверх нормы. И вообще, загрязнением атмосферы называют невосприимчивые изменения состояния атмосферного воздуха, полностью или частично обусловленные деятельностью человека.

Загрязнение атмосферы происходит так же и природным путем: вулканические газы, природная пыль, споры грибов, микроорганизмы. Основным источником загрязнения является энергетика, промышленные предприятия, транспорт, коммунальное и сельское хозяйство, военно-промышленный комплекс.

Значительной мерой загрязняют атмосферу самолеты. Так, выбросы четырех моторного реактивного самолета на взлете с полной нагрузкой эквивалента выброса 6850 автомобилей марки "Фольксваген".

Каждое из приведенных источников связано с выбросом специфических примесей, состав которых не всегда поддается идентификации. Самыми распространенными загрязнителями считаются пепел, сажа, оксид цинка, аммиак, озон, альдегиды, хлорид гидрогена.

Тепловые электростанции выбрасывают в атмосферу газы, что содержат азот, кислород, оксид нитратов, оксиды карбона. Предприятия черной металлургии выбрасывают газы, которые содержат пыль и оксид карбона, металлов.

Предприятия цветной металлургии выбрасывают запыленные газы, которые содержат оксиды цветных и тяжелых металлов, можно получить до 100 кг меди и немного меньше свинца и цинка. Химические предприятия загрязняют атмосферу пылью, которая содержит органические и неорганические соединения, а так же разные газы.

Под влиянием атмосферных остатков, солнечной радиации, перенесение воздушных масс, взаимодействие с гидросферой и литосферой и деятельность микроорганизмов атмосферный воздух лишается посторонних примесей. Этот процесс называют самоочищением атмосферы. Но в результате антропогенной деятельности образуется такое большое количество загрязнений, что атмосфера уже не способна самоочищаться и происходит значительное накопление загрязняющих веществ в воздухе.

За последние десятилетия масштабы техногенных осадков в атмосферу существенно возросли и за размерами приближаются к природным нахождениям или даже превышают их.

Классификация загрязнения атмосферы

За агрегатным состоянием загрязняющие вещества делятся на:

-газовые

-редкие

-твердые

-смешанные.

Промышленные выбросы в атмосферу так же делятся:

- на организованные и  неорганизованные;

- нагретые, температура которых  выше от температуры атмосферного  воздуха, и холодные;

-вспомогательном и подсобном производствах;

- выбросы без очищения (организованные и неорганизованные) и после очищения (организованные)

Организованный промышленный выброс - это выброс, который происходит в атмосфере через специально сооруженные газоходы.

Неорганизованный промышленный выброс - промышленный выброс, который поступает в атмосферу в виде ненаправленных потоков газу вследствие нарушения герметического оборудования.

Промышленные выбросы делятся на первичные и вторичные.

Первичные - это выбросы, которые поступают в атмосферу непосредственно от источника. Вторичные - это продукты первичных, но могут быть токсичными и опасными. Все существующие источники загрязнения атмосферного давления можно разделить на природные, искусные или антропогенные.

Классификация загрязнения атмосферного воздуха

Космическая пыль образуется во время сгорания метеоритов. Природная пыль это постоянная составная земной атмосферы. Она состоит из мелких повисших в воздухе частиц, которые имеют органическое или неорганическое происхождение. Пыль образуется во время выветривания горных пород и грунтов, извержения вулканов, пожаров в лесах, степях, испарений с поверхности морей и океанов, а также бактериями, спорами растений и т.д.

Атмосферная пыль помогает образованию водяных паров и, таким образом, поглощает прямую солнечную радиацию и защищает организмы от солнечного излучения. Биологическое разложение, что включает жизнедеятельность грунтовых бактерий, помогает образованию аммиака, оксидов нитрогена, карбона.