Техногенное загрязнение атмосферного воздуха

Техногенное загрязнение атмосферного воздуха

1. Донбасс одним из главных промышленных регионов страны

ВНУ им. В. Даля это старейший ВУЗ в Донбассе и первый технический ВУЗ Луганска, основание которого связанно с промышленным развитием нашего региона.

Луганская область является одним из центров пищевой, лёгкой, коксохимической и строительной промышленностей Донбасса. В регионе также развито производство горно-шахтного оборудования и топливная промышленность, в структуру которой входит угольная добыча. В Донецкой области добывают коксующийся уголь, а в Луганской - энергетический, поэтому в ветви электроэнергетики преобладает ТЭС.

. Объекты повышенной опасности

Являясь одним из главных промышленных регионов страны, в Луганской области увеличивается «потенциал» чрезвычайных ситуаций, особенно техногенных, ведь здесь расположены и производства повышенной опасности. С каждым годом статус потенциально опасных объектов получает все больше число предприятий. В прошлом году таких объектов на территории области в государственном реестре зафиксировано - 1128, из которых 120 - объекты повышенной опасности. По территории области проходят сети магистральных газопроводов общей протяженностью более 1 тыс. км, магистральных нефтепроводов - более 500 км, аммиакопровод протяженностью 13,2 км - состояние которых из года в год не улучшается. Также на территории региона находится 14 газоконденсатных месторождений и 2 подземных хранилища газа (Вергунское и Червонопоповское).

На территории области зарегистрировано 134 объекта повышенной техногенной опасности, на которых хранятся в больших объемах токсичные, взрывчатые, легковоспламеняющиеся вещества. Эти объемы (пороговая масса) установлены действующим законодательством, и несоблюдение мер предосторожности при обращении с ними может привести к масштабной аварии, техногенной катастрофе. К таким объектам можно отнести ВАТ «Луганскхолод», Старобельский завод заменителя цельного молока, Троицкий маслодельный завод, Лисичанский желатиновый завод, Кременское предприятие «Норка» (в производственной деятельности которых используется аммиак), объекты Лисичанского и Рубежанского водоканалов, Кременского водоканализационного хозяйства, «Водоканал» Краснодонского района, предприятия угольной промышленности, в частности объекты ГП «Донбасс-Антрацит» в г. Красный Луч.

. Экологическая опасность региона

В условиях индустриально-развитого региона Луганская область становится основным источником поступления вредных веществ в окружающую среду где находятся крупные комплексы черной и цветной металлургии, теплоэнергетики, угольной, химической и атомной промышленности, транспорт, коммунальные предприятия. На них приходится 80% общего объема выброса вредных веществ.

В Луганской области основными загрязнителями почвы, воды и атмосферы являются Алчевский металлургический комбинат и коксохимзавод, Рубежанский ВО «Краситель», Лисичанский нефтеперекачивающих завод, Северодонецкое ПО «Азот», ПО «Стеклопластик» и Луганская тепловая электростанция.

Так, в зоне рассеяния выбросов Алчевским металлургическим комбинатом за 50 лет его работы превышение фонового уровня тяжелых металлов составило 2-11, Луганской ТЭС (35 лет эксплуатации) - 1,2 -3,6.

Обследование экологического состояния земель, проведенное Институтом по охране почв УААН, вокруг Алчевского металлургического комбината выявило загрязнение, в зоне до 2,5 км - умеренно опасным; от 2,5 -30 км - допустимо опасным. Это приводит к снижению качества растениеводства, оказывает негативное влияние на рост лесных насаждений.

В Луганской области практически нет производств, которые бы не создавали и не накапливали бы отходы на различных свалках. Основная часть образованных отходов (92,6% от общего объема) относится к 4 классу опасности. К сожалению большинство предприятий и организаций не выполняют сегодня возложенные на них ст. 17 Закона Украины «Об отходах» обязательств в сфере обращения с отходами.

Характерными загрязнителями для Луганской области, есть такие вещества как мышьяк, свинец, барий, марганец.

Негативное влияние на экологическую обстановку оказывают угольные терриконы (их в области более 600, из них 187 - которые сегодня продолжают гореть): они загрязняют атмосферный воздух, растительность, грунт (на расстоянии 500-1000 м).

Экологическая безопасность региона по своему научному, этимологическому содержанию - понятие правовое и социологическое, оно имеет отношение к человеку, состоянию здоровья, окружающей среде, правовой, социальной и производственной сфере. Поэтому, когда ставится вопрос о влиянии опасной хозяйственной деятельности, отдельных источников повышенной опасности и токсических веществ на жизнедеятельность человека, в его решении должны участвовать юристы, медики, биологи, экономисты и социологи.

. Защита населения и территорий от чрезвычайных ситуаций техногенного и природного характера

Предотвратить нежелательную ситуацию - всегда проще и дешевле, чем ликвидировать ее последствия. А ведь случаются и непоправимые беды - гибель людей. Работа по организации защиты населения и территории, в том числе и в режиме чрезвычайной ситуации проводится под руководством областной государственной администрации, через областную комиссию по вопросам техногенно-экологической безопасности и чрезвычайных ситуаций.

С начала 2012 года по 01.10.2012 на территории области, согласно Национального классификатора чрезвычайных ситуаций «ДК-019-2010 возникло 11 чрезвычайных ситуаций, в результате которых погибло 18 человек и пострадало 21 человек (из них 2 ребенка). Обзор статистике приведен в таблицах. Кроме того, в области расположены зоны лесов, в том числе I класса пожарной опасности. Общая площадь леса составляет 242 тыс. га, из них 88 тыс. га - хвойные.

Система защиты населения и территорий от пожаров и различных чрезвычайных ситуаций рассматривается как составная часть национальной безопасности государства. И одна из важнейших задач инспекции - защита населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера. Точно так же безопасность населения должна быть основным приоритет для органов местного самоуправления.

В области регулярно проводится комплекс организационных и практических мероприятий, направленных на то, чтобы не допустить пожаров и чрезвычайных ситуаций, а также гибели на них людей. По всем проблемным вопросам в обеспечении пожарной и техногенной безопасности на объектах городов и районов Луганской области информируются их руководители.

На территории области создано и функционирует 20 аварийно-спасательных служб, которые подразделяются на государственные, коммунальные и объектовые, последние известны также как ведомственные.

Эти службы обеспечивают профилактическое обслуживание опасных объектов области, что, в свою очередь, позволяет повысить уровень их защищенности. Учения, которые там регулярно проводятся, помогают отработать взаимодействие с персоналом объектов и привлеченными силами и средствами при ликвидации возможных ЧС.

Согласно Закону Украины «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций техногенного и природного характера», существует план комплексных мероприятий, направленных на эффективную реализацию государственной политики в сфере защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций техногенного и природного характера, предупреждения и оперативного реагирования на них, утвержденного постановлением Кабинета Министров Украины. Разработан паспорт риска возникновения чрезвычайных ситуаций в области, с целью предупреждения возникновения чрезвычайных ситуаций техногенного и природного характера на территории Луганской области, а также сбора, анализа и изучения возможных источников их возникновения, уточнения сил и средств, привлекаемых к ликвидации чрезвычайных ситуаций.

. Определение граничных токсодоз

Исходные данные: По значениям предельных токсодоз определить устойчивость работы Государственной обл. администрации (городская застройка) при возникновении аварии в результате которой разрушена емкость с обвалованием 1 метр с аммиаком объемом Q = 6 (т) = 6000 (кг).

Метеоусловия: ночь, пасмурно, температура воздуха Т = + 20 (°С), направление ветра от разрушенной емкости в сторону хозяйственного объекта, скорость ветра изменяется от 1 до 10 (м/с), по данным химической разведки глубина зоны токсичного загрязнения Г=660 (м).

Решение: Определяем коэффициент местности К_м и коэффициент степени вертикальной устойчивости атмосферы К_свуа (табл. 1). При скорости ветра от 1 до 10 (м/с) СВУА - изотермия;

Коэффициент К_свув (табл. 2):

при изотермии К_свув = 1,5.

Коэффициент К_м (таб. 3):

для городской застройки К_м = 3,5;

Коэффициент уменьшения К_ум (таб. 4):

По условию задания высота обвалования 1 м., вещество - аммиак, поэтому К_ум = 2,0.

Коэффициент а по (таб. 5): для сжиженного ОХВ а = 0,35.

Определяем граничную токсодозу для скорости ветра U = 1 (м/с) по формуле:

Сравним установленную допустимую граничную токсодозу для аммиака с реальной токсодозай при скорости ветра 1 м/с, с учетом нахождения людей в закрытом помещении.

, 18 > 0.45

Определяем граничную токсодозу для скорости ветра U = 2 (м/с)

> 0.23

Определяем граничную токсодозу для скорости ветра U = 10 (м/с)

Сравним установленную допустимую граничную токсодозу для аммиака с реальной токсодозай при скорости ветра 10 м/с, с учетом нахождения людей в закрытом помещении

18 > 0.05

Вывод: при разрушении с обвалованием 1 м ёмкости с аммиаком, ночью, в пасмурную погоду в связи с возникновением аварии людям, находящимся в здании областной администрации ничего не угрожает, так как токсодоза аммиака в данных условия намного ниже установленной допустимой граничной токсодозы 18 (мг/л)*мин.

промышленный донбасс техногенный излучение

6. Определение эффективной дозы излучения

Исходные данные: Определить эффективную эквивалентную дозу D_еф облучения организма в целом для субъекта А за год, ткани и органы которого были равномерно облучены α излучениями и n излучениями с энергией квантов (кев) 100 - 2000. Поглощенная доза для организма в целом (для всех органов и тканей) D_п =0,07 Гр.

Решение: Определяем по табл. 6 и табл. 7 значения коэффициентов W_R и W_т:

при облучении организма α-излучениями W_R= 20; при облучении организма n-излучениями при энергии квантов 100-2000, W_R= 20.

В соответствии с исходными данными, организм облученный равномерно, поэтому по табл. 7 для организма в целом: W_т= 1

Определяем эффективную эквивалентную дозу облучения, полученную человеком по формуле

_еф.е=D_п.т×W_R×W_т, (Зв):

при облучении организма α-излучениями:

_еф.еb=D_п.орг×W_R.b×W_т.орг= 0,07× 20 × 1 = 1,4 (Зв);

при облучении организма n-излучениями:

_еф.еn=D_п.орг×W_R.n×W_т.орг= 0,07×20× 1 = 1,4 (Зв).

Определяем эффективную эквивалентную дозу облучения всего организма, как сумму достижений эффективных эквивалентных доз от b и n излучений:

D_еф.орг=D_еф.еb +D_еф.еn = 1,4 + 1,4 = 2,8 (Зв).

Выводы: При однократном равномерном облучении организма радиоактивными b и n излучениями эффективная эквивалентная доза для всего организма субъекта А составит D_еф.орг = 2,8 (Зв) = 280 (бэр).

. Определение индивидуального риска

Исходные данные: Определить индивидуальный риск гибели и риск стать жертвой несчастного случая лица «А», проживающего в населенном пункте, насчитывающем 380 жителей (N_o). Согласно имеющейся статистике за последние 25 лет (Т) 12 жителей данного пункта (N_п) погибли, 115 человек (N_тр) пострадали в результате несчастных случаев. Численность населения данного пункта за 25 лет осталась неизменной. Лицо «А» 40 часов в неделю выезжает на работу в ближайший город (М), 3 недели в году она отдыхает с выездом из населенного пункта (О), 6 недели ежегодно проводит в далеких командировках (К), а остальное время в году находится в месте проживания.

Решение: Рассчитываем индивидуальный риск гибели человека «А» (R_ИЗ) для данных условий по следующей формуле:

,

(количество смертей / количество жителейза период 25 лет),

где R_ИЗ - индивидуальный риск гибели человека «А», (количество смертей / количество жителей за период 25 лет);

N_п - число погибших жителей населенного пункта (12 человек);

,

где d - количество недель в году (d = 52);

О - количество недель отдыха (3 недели в год - по условию задачи);

К - количество недель в году когда лицо «А» находится в командировках, (6 недели в год - по условию задачи);

, (недели).

t - количество часов в неделю, когда лицо «А» подвергается опасности в своем населенном пункте. Определяется по формуле:

, (Ч), (3)

где t_d - количество часов в неделе (t_d = 24 * 7 = 168 ч.)

М - количество часов в неделю, затраченные лицом «А» на работу вне пункта проживания (40 час / неделю - по условию задачи).

, (Ч)

Т - статистический период наблюдений (25 лет - по условию задачи);

N_o - число жителей, проживающих в населенном пункте (N_o = 380 человек).

После подстановки численных значений в формулу (1) получим:

Рассчитывается индивидуальный риск стать жертвой несчастного случая (НС) любой степени тяжести для лица «А» по формуле:

,

(НС / лиц за период 25 лет)

где N_тр - количество жителей данного населенного пункта, получивших травмы в результате несчастного случая за отрезок времени учета статистических данных (115 человек).

После подстановки численных значений в формулу получим:

Выводы:

) Индивидуальный риск гибели человека «А» превышает индивидуальный приемлемый риск.

) Вероятность стать жертвой несчастного случая любой степени тяжести лица «А» в 10,5 раз выше, чем погибнуть.

) Индивидуальный риск несчастного случая лица А относится к нериемлимому риску.

8. Определение фактической скорости затопления населенного пункта при ливневых дождях

Исходные данные: Определить фактическую скорость затопления населенного пункта и меры по уменьшению последствий наводнения если:

глубина реки h_o = 5,3 (м);

ширина реки В_о = 64 (м);

скорость течения воды в реке до паводка v_o = 0,45 (м / с);

интенсивность осадков і= 30 (мм / час);

площадь выпадения осадков F = 14 (км 2);

площадь поперечного сечения реки во время паводка S = 170 (м2);

параметр смещения, который учитывает смещение объекта от русла реки f = 0,5.

Решение: Определим расход воды в реке в обычных условиях по формуле:

, (М³/с)

Определим максимальный расход воды в реке при значительных осадках по формуле:

, (М³/с)

_o - расход воды в реке в обычных условиях, (м³/с).

Определим максимальную скорость потока затопления (м/с) по

формуле:

, (М/с)

Определим фактическую скорость потока затопления по формуле:

, (М/с)

Мероприятия по уменьшению последствий наводнения:

Отвод паводковых вод;

Работы по укреплению берегов.

Выводы: при условии интенсивных осадков в населенном пункте возникнет зона поражения от наводнения с фактической скоростью потока затопления V_з = 0,57 (м/с).

9. Определение собственных биоритмических состояний

Исходные данные: Определить собственные состояния биоритмов, на 25 декабря 2012 года. Дата рождения 6 ноября 1980.

Решение

1. Определяем количество полностью прожитых лет по формуле:

N_п.л. = (Г_и-Г_р) -1 = (2012-1980) -1 = 31 (год),

где N_п.л. - Количество полностью прожитых лет;

Г_и - год на время исследования биоритмов;

Г_р - год рождения.

. Определяем количество високосных лет среди полностью прожитых лет с помощью таблице 8.

Итак, за 31 год жизни, с 1980 г. по 2012 г., было прожито N_в.г.= 7 високосных лет, а именно: 1984 г., 1988 г., 1992 г., 1996 г., 2000 г., 2004 г., 2008 г.

. Определяем количество дней, прожитых в год рождения (1980 г.). С даты рождения - 6 ноября.

В ноябре:

_м.р. = D_ноябрь = (К_д.м.р.-Д_р) +1 = (30-6) +1 = 25 (дней)

где К_д.м.р. - Количество дней в месяце рождения (см. табл. 3.5.1), - ноябрь, К_д.м.р. = 30;

Д_р - дата (день) рождения Д_р = 6.

в ноябрь - D_ноябрь = 25 дней;

в декабре - D_дек. = 31 день.

Итак, в год рождения (1980 г.):

_г.р. = D_нояб. + D_дек.== 25 +31 = 26 (дней).

. Определяем количество дней, прожитых в текущем году (2012 г.) до заданной даты (25 декабря):

в январе - D_янв. = 31 день;

в феврале - D_фев. = 29 дней;

в апреле - D_апр. = 30 дней;

в мае - D_май= 31 день;

в июне - D_июнь = 30 дней;

в июле - D_июль= 31 день;

в августе - D_авг.= 31 день;

в сентябре - D_сент. = 30 дней;

в октябре - D_окт. = 31 день;

в ноябре - D_нояб.= 30 дней;

в декабре - D_дек.= 25 дней,

Итак, в текущем году (2012 г.) было прожито:

_т.г. = D_янв. + D_фев. + D_март + D_апр. + D_май + D_июнь + D_июль + D_авг.+ D_сент. + D_{окт. +} D_{нояб +} D_дек. = 31 +29 +31 +30 +31 +30 +31 +31 +30 +31 + 30 + 25 = 360 (дней).

. Определяем общее количество прожитых дней по формуле:

_общ = [365 • (N_п.л.-N_в.г.)] + (366 N_в.г.) + D_г.р. + D_т.г. =

[365 • (31-7)] + (366 • 7) +26 +360 = 11738 (дней),

где D_общ - общее количество прожитых дней;_п.л. - Количество полностью прожитых лет;_в.г. - Количество високосных лет;_г.р. - Количество прожитых дней в год рождения;_т.г. - Количество прожитых дней в текущем году до заданной даты.

. Определяем долю (S_ф, S_э, S_и) от деления общего количества прожитых дней (D_общ.) на период исследуемого биоритма (Ц_ф, Ц_э, Ц_и).

Для физического биоритма:

S_ф = D_общ / Ц_ф = 11738/23 » 510,35

Для эмоционального биоритма:

_э = D_общ / Ц_э= 11738/28» 419,21

Для интеллектуального биоритма:

S_и = D_общ / Ц_и = 11738/33» 355,70

Целое число полученной доли соответствует количеству полных периодов исследуемого биоритма, остаток - количества дней от начала последнего периода до заданной даты.

Таким образом, из расчетов видно, что на заданную дату (25 декабря 2012 г.) прошло полных периодов:

физического биоритма S_ф.п= 510;

эмоционального биоритма S_э.п = 419;

интеллектуального биоритма S_и.п= 355.

. Определяем остатки частиц биоритмов:

физического биоритма

_ф.ост = S_ф-S_ф.п = 510,35-510 = 0,35;

эмоционального биоритма

_е.ост = S_э-S_э.п = 419,21-419 = 0,21;

интеллектуального биоритма

_и.ост= S_и-S_и.п.= 355,70-355 = 0,70.

. Определяем день соответствующего цикла биоритма состоянию на заданную дату (25 декабря 2012 г.):

физического биоритма

_ф.дата = Ц_ф • S_ф.ост = 23 • 0,35 = 8,05 » 8-й день;

эмоционального биоритма

_{е. дата} = Ц_э • S_э._ост= 28 • 0,21 = 5,88 » 6-й день;

интеллектуального биоритма

_{и. дата} = Ц_и • S_и._ост. = 33 • 0,70 = 23,1» 23-й день;

. Определяем через какое количество дней наступят критические моменты соответствующих биоритмов:

для физического биоритма через

К_ф = Ц_ф-D_ф.дата= 23-8 = 15 (дня);

для эмоционального биоритма через

К_э = Ц_э-D_{э. дата} = 28-6 = 22 (дней);

для интеллектуального биоритма через

К_и = Ц_и-D_{и. дата} = 33-23 = 10 (дней).

10. Определяем даты первых критических дней для биоритмов:

для физического ПКД_ф = 25 декабря+ К_ф = 25 декабря +15 = 9 декабря;

для эмоционального ПКД_е = 25 декабря + К_е = 25 декабря +22 = 16 января;

для интеллектуального ПКД_и = 25 декабря + К_и = 25 декабря +10 = 4 января.

. Определяем амплитуды биоритмов по формуле (3.5.2):

физического биоритма

А_ф = sin (360°× D_ф.дата/ Ц_ф) ×100 = sin (360°×8/23) × 100» sin125,2174°× 100»

» 0,8170× 100» 81,70%;

эмоционального биоритма

А_э = sin (360°×D_э.дата/ Ц_э) ×100 = sin (360°× 6/28) × 100 » sin77,1429°× 100»

» 0,9749× 100 » 97,49%;

интеллектуального биоритма

А_и = sin (360°×D_и.дата/ Ц_и) ×100 = sin (360°× 23/33) × 100 » sin250,9091°× 100 » -0,9450× 100 » -94,5%;

Выводы:

) Полученные расчетные результаты показывают, что по состоянию на 25 декабря 2011 физические и эмоциональные способности слабы, а интеллектуальные - на достаточно высоком уровне.

) Из графика биоритмов на декабрь месяц видно, что критическими датами для физических биоритмов являются - 3, 14-15, 26 декабря, для эмоционального биоритма - 7, 21 декабря, для интеллектуального биоритма - 15, 31 декабря.

) Критической точкой в декабре является 14-15 декабря, так как почти одновременно меняют знак интеллектуальный и физический циклы.

Литература

1. Махортов Ю.А. Реструктуризация землепользования в системе эколого-экономических факторов хозяйствования: Научное издание. - М.: ИнДел, 2000, - 268 с.

2.      Анализ эколого-гигиенической и санитарно-эпидемической ситуации в Луганской области. - Луганск - 2005. - с. 121.

3.      Мікаелян В.Н. Головне територіальне управління МЧС України в Луганській області. «Огляд-аналіз надзвичайних ситуацій та подій у луганській області». - Луганськ - 2012. - с. 18

4.      Меженська С.І., Волкова Г.І. «Питання забезпечення регіональної екологічної безпеки». Луганський державний університет внутрішніх справ