Загрязнение атмосферного воздуха мегаполисов 1 Нормативы загрязнения

Загрязнение атмосферного воздуха мегаполисов 1

Нормативы загрязнения атмосферного воздуха • ПДК - предельная допустимая концентрация загрязняющего вещества в атмосферном воздухе – концентрация, не оказывающая в течение всей жизни прямого или косвенного неблагоприятного действия на настоящее или будущее поколение, не снижающая работоспособности человека, не ухудшающая его самочувствия и санитарно-бытовых условий жизни, мг/м 3. • ПДКМР – предельно допустимая максимальная разовая концентрация химического вещества в воздухе населенных мест, мг/м 3. Эта концентрация при вдыхании в течение 20 -30 мин не должна вызывать рефлекторных реакций в организме человека. • ПДКСС – предельно допустимая среднесуточная концентрация химического вещества в воздухе населенных мест, мг/м 3. Эта концентрация не должна оказывать на человека прямого или косвенного вредного воздействия при неопределенно долгом (годы) вдыхании. 2

Критерии качества атмосферного воздуха в ЕС – уровень, установленный на основе научных знаний, с целью исключения, предотвращения или сокращения вредного воздействия на здоровье человека и окружающую среду в целом. Стандарты качества воздуха Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) Различные периоды усреднения отражают потенциальное воздействие загрязнителей на здоровье человека. Загрязнители, на которые установлены нормативы с краткосрочным базисным периодом, оказывают быстрое воздействие на состояние здоровья, а те из них, которые имеют долговременный (годичный) отчетный период, связаны с хроническим вредным воздействием. В целях охраны здоровья ни один из стандартов не должен быть превышен. Чем выше концентрация, тем более ограниченным должен быть период воздействия на объект. При более низкой концентрации загрязняющего вещества период воздействия может продлеваться. Класс опасности - показатель, характеризующий степень опасности для человека веществ, загрязняющих атмосферный воздух. • • Вещества делятся на классы опасности: 1 класс - чрезвычайно опасные; 2 класс - высоко опасные; 3 класс - опасные; 4 класс - умеренно опасные. 3

Вредные вещества по степени опасности для здоровья населения: - диоксид азота NO 2; - озон О 3; - оксид углерода СО; - диоксид серы SO 2; - свинец Pb; - PM 10 - взвешенные частицы, с размерами менее 10 мкм; - полиароматические углеводороды (от автотранспорта и сжигания топлива, кроме природного газа); - формальдегид; - ароматические углеводороды (в основном, бензол, появляющийся при использовании добавок к бензиновому топливу) 4

Предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ в РФ N Вещество Класс опасности ПДКМР, мг/м 3 ПДКСС, мг/м 3 1 Оксид углерода 4 5 3 2 Диоксид азота 2 0, 04 3 Оксид азота 3 0, 4 0, 06 4 Углеводороды суммарные - - - 5 Метан - 50 - 6 Диоксид серы 3 0, 5 0, 05 7 Аммиак 4 0, 2 0, 04 8 Сероводород 2 0, 008 - 9 Озон 1 0, 16 0, 03 10 Формальдегид 2 0, 035 0, 003 11 Фенол 2 0, 01 0, 003 12 Бензол 2 0, 3 0, 1 13 Толуол 3 0, 6 - 14 Параксилол 3 0, 3 - 15 Стирол 2 0, 04 0, 002 16 Этилбензол 3 0, 02 - 17 Нафталин 4 0, 003 - 18 Взвешенные вещества 3 0, 5 0, 15 5

Предельно допустимые концентрации основных загрязняющих веществ в РФ и критерии качества атмосферного воздуха в ЕС, США и ВОЗ Загрязняющее вещество CO Время осреднения Россия, мг/м 3 ВОЗ, мг/м 3 США, мг/м 3 ЕС, мг/м 3 30 мин. 5 60 - - - 30 40 - - 10 10 10 3 - - - 30 мин 0, 2 - - - 1 час - 0, 2 (не должна быть превышена более чем 18 раз за год) 0, 04 - - 0, 125 (не должна быть превышена более чем 3 раза за год) Средняя за год - 0, 04 0, 1 0, 04 30 мин. 0, 16 - - - 1 час - - 0, 235 - 8 часов - 0, 12 0, 157 - 24 часа 0, 03 - - - 10 мин - 0, 5 - - 30 мин 0, 5 - - - 1 час - - - 0, 350 (не должна быть превышена более чем 24 раз за год) 24 часа 0, 05 0, 125 0, 365 0, 125 (не должна быть превышена более чем 3 раза за год) Средняя за год - 0, 05 0, 08 0, 02 30 мин. - - 24 часа - - 0, 15 0, 05 (не должна быть превышена более чем 3 раза за год) Средняя за год Бензол - 24 часа PM 10 - 24 часа SO 2 100 8 часов O 3 - 1 час NO 2 15 мин. - 0, 05 0, 08 0, 02 30 мин 0, 3 - - - 24 часа 0, 01 - - - Средняя за год - - - 0, 005 6

Оксиды азота — являются потенциальным раздражителем, способным увеличить риск хронических легочных заболеваний. Оксид азота (NO) - бесцветный газ, который кислородом окисляется в NO 2 — стабильный газ желтовато–бурого цвета, сильно ухудшающий видимость, придавая коричневый оттенок воздуху. Диоксид азота (NO 2) - один из основных загрязнителей атмосферного воздуха, образующийся в процессе горения при высоких температурах. Находится в атмосфере около 3–х суток. Экспозиция по NO 2 в атмосферном воздухе в крупных городах может приводить как к острым, так и к хроническим эффектам на здоровье, особенно у восприимчивой части населения (люди, страдающие хроническими заболеваниями дыхательных путей, и дети). ВОЗ рекомендует критерии для долгосрочных осредненных концентраций NO 2: - 40 мкг/м 3 (среднегодовая концентрация), - 200 мкг/м 3 для кратковременных воздействий на уровне (средняя за 1 час). В РФ с 01. 02. 2006 года для разовых концентраций NO 2 установлен норматив на уровне 200 мкг/м 3, до 2006 года предельная допустимая максимальная разовая концентрация составляла 85 мкг/м 3. 7

Озон (О 3) - в приземном воздухе относится к веществам I класса опасности. О 3 образуется под действием солнечного излучения в атмосфере: в приземном слое атмосферы основным источником О 3 являются химические реакции между окислами азота (NOx) и летучими органическими соединениями (ЛОС) в присутствии солнечного излучения. Основные источники NOx и ЛОС ( «предшественников» озона) - выбросы промышленных предприятий и тепловых электростанций, выхлопы автотранспорта, бензиновые пары и химические растворители. В присутствии двуокиси азота озон становится в 20 раз более токсичным. - Предельно допустимые концентрации О 3 в России: для жилых зон - 30 мкг/м 3 (среднесуточное); 160 мкг/м 3 (среднее за 30 мин и не более 1% повторяемости в год); для промышленных зон - не более 100 мкг/м 3. В странах ЕС принят стандарт – 110 мкг/м 3 за 8 ч светлого времени. Приземный О 3 - сильнейший окислитель, токсичный, при концентрациях выше 0, 2 мг/м 3 раздражение слизистых оболочек глаза, носа, горла, головную боль; при более высоких концентрациях - хронический бронхит, эмфизема легких, приступы астмы, отек легких, гемолитическая анемия, резкий упадок сердечной деятельности; способствует развитию астмы, усугубляет бронхит и эмфизему легких. «Очистители-ионизаторы" воздуха для помещений и автомобилей вырабатывают опасные для здоровья концентрации О 3, в связи с чем у человека может значительно снизиться способность концентрации внимания. Вырабатывают О 3 копировальные аппараты, лазерные принтеры. Основные методы борьбы с приземным О 3: - создание системы управления качеством атмосферы в Москве и других городах; - создание системы прогноза и информирования населения о повышенных уровнях озона для минимизации отрицательного влияния высоких концентраций озона на 8 здоровье жителей Московского региона

Оксид углерода (СО) — продукт неполного сгорания топлива, время его жизни в атмосфере составляет 2– 4 месяца. Источник поступления СО в атмосферу - автотранспортные средства. СО - вдыхаемый яд, способный создавать дефицит О 2 в тканях тела, повышает количество сахара в крови. Физиологические и патологические изменения могут происходить лишь под воздействием очень больших доз (не достигаемых в реальных условиях Москвы); - не накапливающийся яд (процесс неблагоприятного воздействия на человека обратим, хроническое отравление СО не может наступить в результате долговременного воздействия при относительно низких концентрациях порядка 2– 10 ПДК мр). Природные фоновые уровни СО: 0, 01 - 0, 23 мг/м 3. В зоне городских автомагистралей крупных европейских городов его средние концентрации за 8 ч составляют менее 20 мг/м 3, а пиковые величины за 1 ч - ниже 60 мг/м 3. По рекомендациям ВОЗ, средняя концентрация СО за 15 минут не должна превышать 100 мг/м 3, за 30 минут – 60 мг/м 3, за 1 час – 30 мг/м 3, за 8 часов – 10 мг/м 3. На всей территории Москвы низкий уровень возникновения риска для здоровья от содержания в воздухе СО. Для СО референтная концентрация для хронических воздействий составляет 10 мг/м 3. Для Москвы вероятность превышения данной величины среднесуточными концентрациями минимальна 9

Диоксид серы (SO 2) — является индикатором использования резервных видов топлива предприятиями теплоэнергетического комплекса (мазут, уголь, газ низкого качества) и выбросов дизельного автотранспорта. В результате воздействия на организм человека SO 2 может возникать ряд хронических и острых последствий для здоровья. Особенно высокая чувствительность к SO 2 у людей с хроническими нарушениями органов дыхания, с астмой. В газообразной форме SO 2 может вызывать раздражение органов дыхания, в случае краткосрочного воздействия высоких доз в зависимости от индивидуальной чувствительности - обратимый эффект на функцию легких. Вторичный продукт - H 7 SO 4 - оказывает свое влияние на функцию дыхания. Рекомендованные ВОЗ гигиенические критерии по SO 2: - 500 мкг/м 3 для 10–минутной экспозиции; - 125 мкг/м 3 для экспозиции за 24–часовой период осреднения; - 50 мкг/м 3 для экспозиции за годовой период осреднения. Среднегодовое содержание SO 2 в атмосферном воздухе Москвы - стабильно низкое. Средние за год концентрации не превышают 8 мкг/м 3, что ниже нормы в 6 раз. 10

Свинец (Pb) - промышленный яд, способный при неблагоприятных условиях оказаться причиной отравления. • Значительное повышение содержания Pb в окружающей среде связано с промышленными производствами (черная и цветная металлургия), сжиганием угля, применением тетраэтилсвинца в качестве антидетонатора в моторном топливе. • Удаляется из организма очень медленно, вследствие чего накапливается в костях, печени, почках. Свинцовое отравление у детей грозит им необратимыми нарушениями деятельности головного мозга, что приводит к снижению интеллекта, потере слуха и отклонениям в поведении. У взрослых свинец при продолжительном поступлении в организм даже в малых дозах может вызывать гипертонию, проблемы с артериальным давлением и сердечно-сосудистые заболевания. Формальдегид - содержится в выбросах бензинового автотранспорта. • • Оказывает общетоксическое действие, вызывает поражение ЦНС, лёгких, печени, почек, органов зрения. Формальдегид обладает раздражающим, аллергенным, мутагенным, канцерогенным действием. 11

PM 10 – взвешенные частицы (ВЧ) с размерами менее 10 мкм - дым, сажа, пыль и мелкодисперсные капли жидкости, образующиеся при сгорании топлива и присутствующие в воздухе. • Источники образования — автотранспорт, цементная, асфальто– бетонная и др. промышленность. • Согласно стандартам качества воздуха, разработанным ВОЗ, содержание ВЧ в воздухе не должно превышать 90 мкг/м 3. В действительности во многих городах этот показатель многократно превышается. • Высокий уровень загрязнения воздуха ВЧ отрицательно сказывается на здоровье людей. Они способны легко проникать в легкие человека и накапливаться в них, что провоцирует заболевания дыхательной системы, обостряет сердечнососудистые и другие заболевания. 12

Система мониторинга атмосферного воздуха в Москве Экологический мониторинг — совокупность мероприятий по наблюдению, прогнозированию и оценке состояния окружающей среды, проводимых с целью выявления антропогенных и естественных составляющих в его изменениях. Система мониторинга решает следующие задачи: - контроль за соблюдением государственных и международных стандартов качества атмосферного воздуха; - получение объективных исходных данных для разработки природоохранных мероприятий, градостроительного планирования и планирования транспортных систем; - информирование общественности о качестве атмосферного воздуха и развертывание систем предупреждения о резком повышении уровня загрязнения; - проведение оценки воздействия на здоровье загрязнения воздуха; оценка эффективности природоохранных мероприятий. 13

34 действующих автоматических станций контроля загрязнения атмосферы и контролируемых параметров: - Центральный административный округ (7); - Юго–Восточный административный округ (3); - Восточный административный округ (4); - Северо–Восточный административный округ(2); - Северный административный округ (5); - Западный административный округ (5); - Юго–Западный административный округ (2); - г. Зеленоград (3); - АСКЗА за чертой города Москвы (2); - Высотный пункт контроля загрязнения атмосферы (1). Контролируемые вещества: CO, NO 2, SO 2, NO, CHx, CH 4, CH-, NOх, PM 10>, O 2, этилбензол, толуол, ксилолы, 1, 3–бутадиен, скорость и направление ветра, T, влажность, давление 14

Схема расположения действующих и вводимых в эксплуатацию автоматических станций контроля загрязнения атмосферы Действующие АСКЗА; Планируемые к вводу в эксплуатацию; Станции на Третьем Транспортном кольце 15

Среднегодовые концентрации загрязняющих веществ по г. Москве превышают ПДК: - по NO 2 и O 3 в 1, 1 раза, - по NO 2, O 3, формальдегиду вблизи автотрасс — в 3, 1 раза. Средние концентрации: - CO - 0, 2 ПДКсс, - NO — 0, 8 ПДКсс, - SO 2 — 0, 1 ПДКсс, - суммарных углеводородов — 1, 72 мг/м 3, - PM 10 — 0, 035 мг/м 3. Минимальные уровни загрязнения - на природных и жилых территориях, максимальные — вблизи автотрасс. На жилых территориях уровень загрязнения воздуха в 1, 1– 1, 5 раза ниже, чем в центральной части города и на смешанных территориях, и в 1, 2– 1, 8 раз ниже, чем вблизи автотрасс. Индекс загрязнения атмосферы для жилых территорий - 6, 1, для центральной части города - 6, 5 (повышенный уровень загрязнения воздуха), для территорий вблизи автотрасс — 7, 1(высокий уровень загрязнения воздуха). 16

Динамика среднегодовых концентраций загрязняющих веществ в г. Москве 17

Динамика среднегодовых концентраций загрязняющих веществ в г. Москве 18

Динамика среднегодовых концентраций загрязняющих веществ в г. Москве 19

Поступление загрязняющих веществ в атмосферный воздух от автомашин 20

Вредное воздействие автотранспорта на окружающую среду 21

22