ЭКОЛОГИЯ/ 2.Экологические и метеорологические проблемы больших городов и промышленных зон

Ж. Несіпбек, к.б.н. М.А.Сыбанбаева

Казахский национальный аграрный университет, Казахстан

Экологическое состояние воздушного бассейна города Алматы

Алматы – крупнейший город Казахстана. Общая площадь, занимаемая городом, составляет 33,9 тыс. гектаров. Загрязнение воздуха в г. Алматы является острой экологической проблемой, которая осложняется физико-географическими и природно-климатическими условиями. Природные и климатические особенности местности, где расположен город Алматы, способствуют образованию мощной приземной инверсии температуры, сохраняющейся, особенно в зимний период, длительное время. Город расположен во впадине, где часто наблюдается безветрие, туманы и приземные инверсии, которые затрудняют рассеивание примесей в пространстве. Это приводит к накоплению в приземном слое продуктов загрязнения атмосферного воздуха выхлопными газами автомобилей, выбросами котельных, ТЭЦ, промышленных объектов и т.д., что выражается в явлениях смога, ставших привычными для города Алматы.

Повторяемость слабых (до 1м/с) ветров оценивается летом здесь в 71%, зимой – в 79%. Среднегодовое значение скорости ветра в городе не превышает 1,7м/с. Оптимальная аэрация горным стоком наблюдается только в верхней, южной части города, в узкой полосе в пределах 20 км от подножий гор. Однако следует отметить, что именно в этой полосе в настоящее время идет интенсивная застройка высотными зданиями, которые уже существенно затрудняют продвижение воздушных масс, занижая указанный показатель в 20 км. В условиях слабой естественной вентиляции воздушных масс загрязнение атмосферного воздуха оказывает прямое негативное воздействие на здоровье населения и представляется наиболее актуальной экологической проблемой, требующей неотложного решения. По уровню первичной заболеваемости органов дыхания г. Алматы занимает первое ранговое место среди регионов Казахстана [1].

Состояние загрязнения воздуха оценивается по результатам анализа и обработки проб воздуха. Основными критериями качества являются значения предельно допустимых концентраций (ПДК) загрязняющих веществ в воздухе населенных мест. Среднегодовые концентрации основных загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы превышают их установленные предельно-допустимые значения в несколько раз. При неблагоприятных метеорологических условиях в отдельные периоды концентрации вредных веществ в местах скопления автотранспорта, на главных магистралях города Алматы могут возрастать многократно. [2].

Наиболее крупными потребителями органического топлива и источниками выбросов загрязняющих веществ в атмосферу в г. Алматы и Алматинской области являются тепловые электростанции и котельные в системе АПК - это ТЭЦ-1, ТЭЦ-2, Западная районная котельная (ЗРК) и Ново-Западная котельная, а так же 54 котельных в системе «Алматытеплокоммунерго» (АТКЭ), расположенные в г. Алматы. В том числе выбросы от предприятий теплоэнергетики города и промышленности составляют 15088 т/год.

Значительное воздействие на общее загрязнение атмосферного воздуха оказывают выбросы теплоэнергетического комплекса ТЭЦ-2, располагающегося вблизи западной границы города Алматы. Основным используемым топливом является экибастузский уголь зольностью 34,4%. При суммарных выбросах 39,5 тыс. т/год на территорию города с ветрами северного, западного и северо-западного направлений переносится до 15642 т/год вредных веществ, что превышает объем эмиссий от всех стационарных источников предприятий теплоэнергетики (ТЭЦ-1, АТЭК, СВЭК и др.) и промышленности, расположенных непосредственно на городской территории.

Основными причинами загрязнения атмосферного воздуха в городе от стационарных источников являются: устаревшие технологии многих производств; недостаточное количество и невысокая эффективность существующих пылегазоочистных установок; нарушения технологического режима работы; использование в энергетике низкокачественных углей.

По результатам исследований можно сказать, что активный выброс с ТЭЦ-2 приходится на холодный период года. Отбор проб проводился переносным газоанализатором ГАНК-4 с последующим анализом проб на содержание вредных примесей в лаборатории. Отбор проводился четыре раза в сутки, а именно в 01:00, 07:00, 13:00, 19:00. Расположение крупных стационарных источников загрязнения атмосферы с учетом потребляемых типов топлива и сопоставление преобладающих направлений ветра позволило получить картину переноса и распределения выбросов от этих предприятий по районам города. В зимний период выбросы от ТЭЦ-2, работающих в основном, на угле, определяют значительный уровень загрязнения в северных и западных районах города, включая микрорайоны «Аксай» и в меньшей степени микрорайоны «Орбита». Микрорайон «Алмагуль», находящийся в зоне теплоснабжения предприятий АТКЭ, работающих в основном на газе, характеризуется меньшими уровнями выбросов. Сравнение содержания вредных веществ в атмосфере в различное время суток и года показало, что наибольшую опасность для жителей города в зимнее время представляют такие вредные примеси, как окись углерода, или угарный газ, а в летнее время — формальдегид и фенол. Двуокись азота играет большую роль в загрязнении воздуха в течение всего года, так как выбросы от автотранспорта имеют высокий уровень в любое время года.

Таким образом, атмосферный воздух города в целом характеризуется очень высоким уровнем загрязнения, он определялся значениями НП= 56,5 % (наибольшая повторяемость)- очень высокий уровень, СИ (стандартный индекс) был равен 2,2 (повышенный уровень) по концентрации диоксида азота. В целом по городу среднемесячные концентрации в 2016г составили: взвешенных веществ-1,2 ПДКс.с., взвешенных частиц – 1,7 ПДКс.с., диоксида азота– 3,1 ПДКс.с., формальдегида–1,4 ПДКс.с., содержание тяжелых металлов и других загрязняющих веществ – не превышали ПДК. За январь месяц по городу зафиксированы превышения более 1 ПДК: по взвешенным веществам–17, по взвешенным частицам РМ-10 – 16, по диоксиду серы – 41, по оксиду углерода – 265, по диоксиду азота –360случаев [3].

Учитывая, что продуваемость города затруднена в связи с неблагоприятными орографическими условиями и неправильной застройкой города, накопление вредных примесей в атмосфере часто превышает предельно-допустимые уровни, особенно в зимний период. Поэтому использование угля для отопления в условиях города Алматы должно быть сведено к минимуму. Для уменьшения эмиссий вредных веществ в атмосферный воздух необходимо установить на предприятиях теплоэнергетики газоочистные сооружения (эмульгаторы для ТЭЦ-1 и ТЭЦ-2), в дальнейшем необходим перевод на природный газ; полная газификация частного сектора; использование высокоэффективного пылегазоочистного оборудования на предприятиях города; вынос крупных предприятий - загрязнителей воздуха за территорию города. Учитывая рост парка личного автотранспорта и соответственно, увеличение уровня загрязнения воздушного бассейна города Алматы необходимы неотложные меры по его оздоровлению.

Литература:

1. Кенесариев У.И., Досмухаметов А.Т., Амрин М.К. Қазақстан қалаларының атмосферасының шаң бөлшектерімен ластануынан тұрғындар денсаулығына қауіп-қатерін бағалау. Вестник КазНМУ. – Алматы: 2013. — С. 56-58.

2. Сулейменова Н.Ш. Отчет НИР Разработка научных основ мониторинга эффективности растительных систем и технологий в снижении концентрации СО2 в атмосфере крупной урбанизированной территории (на примере города и пригорода Алматы), Алматы, 2009

3. Информационный бюллетень о состоянии окружающей среды Республики Казахстан, выпуск 1 (195), январь 2016года, РГП «Казгидромет»