Оценки загрязнения воздушной среды мобильными источниками

Введение

Загрязнение атмосферного воздуха – это проблема, которая существует на протяжении многих лет и носит весьма непредсказуемый характер. Существует несколько категорий источников загрязнения атмосферы, так же как и несколько категорий выбросов в атмосферу. Для каждой категории существуют свои специфические параметры и характеристики, от которых зависит площадь распространения вредного вещества, возможность его преобразования в процессе нахождения в атмосфере.
Загрязнение атмосферы носит четкий территориально ориентированный характер, приуроченный к крупным городам и промышленным центрам. Здесь необходимо отметить, что в за последние 20 лет вклад от мобильных источников серьезно возрос, что указывает на значительное увеличение транспортных средств. В то же время список загрязнителей от стационарных исследований значительно пополнился специфическими загрязняющими веществами.
Ежегодно предприятия передают данные по выбросам от стационарных и передвижных источниках, которые суммируются с данными государственной системы мониторинга с целью получения информации о состоянии атмосферного воздуха. Данная статистика дополняется статистикой экологозависимых заболеваний и, на основе полученных данных, можно сделать вывод о загрязненности того или иного региона.
В данной работе рассматриваются вопросы об изменении степени эмиссии загрязняющих веществ от мобильных и стационарных источников на примере Беларуси: г. Минска и других областных городов. Актуальность такого исследования имеет практический характер, поскольку позволяет понимать серьезность ситуации с загрязнением в регионе.
Цель работы состоит в изучении объемов эмиссии от передвижных и стационарных источников в г. Минске и областных городов Беларуси. Кроме того, в работе выполнен расчет с применением специализированных программ.
Задачи работы:
 изучить статистику валовых выбросов по Республике Беларусь за последние 10 лет;
 изучить статистику выбросов от мобильных источников в г. Минске за последние 10 лет;
 изучить статистику выбросов от мобильных источников в областных городах за последние 10 лет;
 рассмотреть современные средства мониторинга;
 провести сравнение состояния выбросов в г. Санкт-Петербург и г. Минске.


I. Загрязнение воздушной среды в РБ и его влияние на здоровье
1. валовые выбросы: динамика объемов (10 лет) и структура

В настоящее время наиболее значительным источником загрязнения атмосферного воздуха является транспорт, на долю которого приходится более 70% валовых выбросов.
Установлено, что выбросы основных загрязняющих веществ в расчете на душу населения растут: для оксида углерода данный показатель за 10 последних лет увеличился на 17%, для НМЛОС – на 19, для твердых частиц и оксидов азота – на 21, для диоксида серы – на 130, для аммиака – на 272% (табл. 1).

Таблица 1 – Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу в расчете на единицу территории страны, т/км2 [16]
Загрязняющее вещество 2007 г. 2008 г. 2009 г. 2010 г. 2011 г. 2012 г. 2013 г. 2014 г. 2015 г. 2016 г.
Диоксид серы (SO2) 0,20 0,24 0,25 0,29 0,33 0,36 0,43 0,40 0,32 0,68
Оксиды азота в пересчете на диоксид азота 0,35 0,49 0,55 0,59 0,66 0,78 0,85 0,83 0,87 0,84
Аммиак 0,01 0,01 0,01 0,02 0,02 0,03 0,04 0,04 0,08 0,09
Твердые частицы суммарно 0,21 0,23 0,27 0,29 0,32 0,36 0,39 0,38 0,41 0,39
Оксид углерода (CO) 2,40 2,67 2,83 3,01 3,25 3,87 4,28 4,16 4,35 4,11
Неметановые летучие органические соединения (НМЛОС) 1,11 1,14 1,18 1,20 1,21 1,28 1,38 1,38 1,48 1,38
Cd 0,6 x 10-4 0,73 x 10-4 1,10 x 10-4 1,28 x 10-4 1,40 x 10-4 1,45 x 10-4 1,54 x 10-4 1,69 x 10-4 6,26 x 10-5 9,63 x 10-6
Pb 0,01 0,01 0,02 0,02 0,02
0,02 0,02 0,02 0,02 0,02
Hg - - - - - - - - 9,63 x 10-6 1,93 x 10-5

Таблица 2 – Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу в расчете на душу населения, кг/чел. [16]
Загрязняющее вещество 2007 г. 2008 г. 2009 г. 2010 г. 2011 г. 2012 г. 2013 г. 2014 г. 2015 г. 2016 г.
Диоксид серы (SO2) 6,23 6,38 6,60 6,83 7,12 7,66 9,16 8,46 6,77 14,84
Оксиды азота в пересчете на диоксид азота 14,3 15,01 15,41 15,76 16,00 16,49 18,16 17,70 18,72 18,45
Аммиак 0,37 0,42 0,48 0,50 0,65 0,72 0,78 0,85 1,72 2,07
Твердые частицы суммарно 5,08 5,5 6,30 6,71 7,0 7,53 8,20 8,17 8,84 8,45
Оксид углерода (CO) 77,80 78,15 78,00 79,13 80,22 81,89 91,08 88,83 93,25 89,79
Неметановые летучие органические соединения (НМЛОС) 22,15 24,00 24,29 25,98 26,25 27,07 29,46 29,52 31,63 30,14
Cd 1,87 х 10-6 2,00 х 10-6 2,33 х 10-6 2,54 х 10-6 2,70 х 10-6 3,06 х 10-6 3,28 х 10-6 3,60 х 10-6 1,34 x 10-6 2,11 x 10-7
Pb 2,88 x 10-4 3,16 x 10-4 3,47 x 10-4 3,76 x 10-4 4,02 x 10-4 4,31 x 10-4 4,05 х 10-4 4,44 х 10-4 3,76 x 10-4 3,42 x 10-4
Hg - - - - - - - - 2,06 x 10-7 4,21 x 10-7

Анализ данных таблицы 1 и 2 указывают на наличие ухудшения качества атмосферного воздуха, что является закономерным результатом индустриализации региона и повышении объемов транспорта.
Данные о годовых объемах выбросов в атмосферу как в целом, так и по основным загрязняющим веществам, выраженные в расчете на единицу площади или душу населения, используются как индикаторы существующей нагрузки на окружающую среду и человека в качестве репрезентативных показателей при сравнении выбросов на региональном уровне и между различными странами.
Изменение удельных выбросов основных загрязняющих веществ за последние 10 лет, рассчитанные для страны в целом, представлены в таблице 3.

Таблица 3 – Удельные выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных и мобильных источников на территории Беларуси в 2012 – 2016 г (средневзвешенные показатели за весь период). [16]
Удельный показатель SО2 NOx CO Твердые частицы
т/км2 3,5 6,81 34,93 3,25
т/чел. 80,05 166,00 838,14 71,78

Максимальные удельные показатели как на единицу площади, так и на душу населения характерны для оксида углерода.
Высокие значения удельных выбросов на единицу площади по большинству рассматриваемых ингредиентов выявлены для Минской области. Так, по твердым веществам значение удельного выброса составило 0,6 т/км2, оксиду углерода – 8,0, оксидам азота – 1,3, углеводородам – 2,4 т/км2. По данным выбросам отмечается превышение ПДК, по твердым веществам значение превышения ПДК составило 1,2 раза, оксиду углерода – 1,4, оксидам азота – 0,6, углеводородам – 1,9.
Как известно, полнота и качество информации о выбросах загрязняющих веществ являются необходимыми элементами регулирования трансграничного загрязнения атмосферы. Однако анализ международного опыта инвентаризации выбросов делает очевидными пробелы в учете выбросов многих источников и загрязняющих веществ не только в Беларуси, но и в других странах. В связи с этим возникла необходимость проведения дополнительной инвентаризации выбросов.
Дополнительно к данным статистической отчетности оценены выбросы загрязняющих веществ от бытового и ряда других секторов, рассчитаны выбросы от автомобильного транспорта, выбросы тяжелых металлов, СОЗ, аммиака и твердых частиц меньше 10 и 2,5 мк