ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА СОСТОЯНИЕ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА В Г. БЕРЕЗНИКИ Научно-исследовательская работа ученицы 10.5 класса Латыповой Юлии Владимировны
проект по географии (10 класс)

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение

Средняя общеобразовательная школа №11

Школьная научно-практическая конференция

“Старт в науку” для учащихся 8-11 классов

Секция: естественно-научная

ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА СОСТОЯНИЕ

АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА В Г. БЕРЕЗНИКИ

Научно-исследовательская работа

ученицы 10.5 класса

Латыповой Юлии Владимировны

Руководитель:

Стародворская Т. Н., учитель географии

высшей квалификационной категории

г.Березники, 2021г.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………….2

1. СОВОКУПНОСТЬ ГОСУДАРСТВЕННЫХ МЕР ПО ОХРАНЕ

АТМОСФЕРНОГОВОЗДУХА….…………..……………..……………………5

1.1. Стандарты и критерии загрязнения воздуха………………….…………...5

1.2. Природные и антропогенные характеристики, оказывающие

влияние на качество воздуха в г. Березники…...................................................7

2. ПРОБЛЕМА ВОССТАНОВЛЕНИЯ КАЧЕСТВА АТМОСФЕРНОГО

ВОЗДУХА В г. БЕРЕЗНИКИ….………………………..………………………11

2.1. Динамика состояния атмосферного воздуха……………….……………..11

2.2. Факторы, оказывающие влияние на показатели качества

атмосферного воздуха в городе…….…………………………….…………….13

3. ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА В

 г. БЕРЕЗНИКИ…………………………………………………………………..23

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………...………….………………………………………….27

ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

Атмосферный воздух является жизненно важным компонентом окружающей среды, неотъемлемой частью среды обитания человека, растений и животных. Загрязнение атмосферного воздуха - поступление в атмосферный воздухи образование в нем вредных (загрязняющих) веществ в концентрациях, превышающих установленные государством гигиенические и экологические нормативы качества атмосферного воздуха [14].

Загрязнения атмосферы могут носить как природный, так и антропогенный характер. Влиять на природные загрязнения атмосферы человек не может, однако регулировать характер загрязнений в результате собственной деятельности человечество не только может, но и должно.

В атмосферу попадают как материальные загрязнители (газы, жидкости и твердые вещества), так и энергетические загрязнители — звуковые шумы, вибрация, излучения тепловой и электромагнитной энергии, различные виды радиации.

По данным Пермского центра по гидрометеорологии и мониторингу в 2015г. самый большой уровень загрязнения атмосферы в городах Пермь, Соликамск, Березники, Губаха. В 2020г. соответственно: Краснокамск, Соликамск, Пермь, Березники, Лысьва. Город Березники был и остается на 4-м месте. Он по людности относится к категории больших городов с крупными предприятиями топливной, химической и металлургической промышленности, поэтому антропогенная нагрузка очень велика.

В 2015г. учеником МАОУ СОШ № 11 Михаилом Силиным было проведено исследование факторов, влияющих на состояние атмосферного воздуха в нашем городе. Было выяснено, что, несмотря на стабилизацию качества атмосферного воздуха в городе Березники, ситуация оставалась сложной и объяснялась значительной концентрацией промышленных предприятий на ограниченной территории и ростом количества автомобилей. Мы задались вопросом: изменилась ли ситуация за 5 лет? Логично предположить, что нарастающее антропогенное влияние еще более ухудшило состояние городского воздуха.

Гипотеза исследования: динамика качества атмосферного воздуха в г. Березники ухудшилась, влияющие факторы изменились, в связи с чем необходимы новые подходы контроля к стационарным и нестационарным источникам загрязнения.

Цель работы: найти пути повышения качества атмосферного воздуха в г. Березники через анализ динамики их показателей.

Задачи:

1. Выявить особенности научных и административных подходов копределению качества атмосферного воздуха в России.

2. Сопоставить показатели состояния воздуха в г. Березники за последние 5 лет с предыдущим периодом исследования и выделить основные факторы, влияющие на их динамику.

3. Предложить пути совершенствования работы на муниципальном уровне по повышению качества воздуха  на основе новых выявленных факторов.

 Объектом исследования являются современные представления об оценке качества атмосферного воздуха и его защите.

Предметом исследования являются особенности состояния атмосферного воздуха в г. Березники и мер по его защите.

Методы исследования: индукции и дедукции, синтеза и анализа, исторический, аналогия, описание и сравнение.

Ключевые слова: критерии загрязнения воздуха, динамика состояния атмосферного воздуха, восстановление качества атмосферного воздуха.

Работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложений.

1. СОВОКУПНОСТЬ ГОСУДАРСТВЕННЫХ МЕР ПО ОХРАНЕ

АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

1.1. Стандарты и критерии загрязнения воздуха

Согласно «Руководству по контролю загрязнения атмосферы» [11] всеграждане, предприятия, учреждения обязаны владеть систематическойинформацией, которая решается через три задачи:

а) наблюдение за уровнем загрязнения;

б) оценка уровня загрязнения и его изменение под влиянием хозяйственной

деятельности и метеорологических условий;

в) прогноз ожидаемых изменений качества воздуха за длительный период.

Уровень загрязнения атмосферы определяется по значениям средних имаксимальных разовых концентраций примесей. Степень загрязнения атмосферы оценивается при сравнении концентрации с предельно допустимой концентрацией (ПДК). Под ПДК понимается такая максимальная концентрация химических элементов и их соединений в окружающей среде,  которая приповседневном влиянии  в течение длительного времени на организм человека не вызывает патологических изменений или заболеваний[8]. Значения ПДК загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест приведены в табл.1. Для оценки уровня загрязнения атмосферного воздуха используются трипоказателя качества воздуха: суммарный индекс загрязнения атмосферы – ИЗА; стандартный индекс (СИ)- наибольшая измеренная разоваяконцентрация примеси, деленная на ПДК; наибольшая повторяемость превышения ПДК (НП).

Согласно значениям ИЗА, СИ, НП принято различать четыре степени

загрязнения атмосферного воздуха [9].

                                      Оценки степени загрязнения атмосферы               Таблица 1.

Еще в СССР были разработаны нормы предельно допустимых выбросов (ПДВ) для каждого предприятия и каждого источника выбросов, чтобы врайоне расположения данного источника концентрации примесей ватмосферене превышали ПДК. Эти документы носят универсальный характер и применимы для всех видов источников. Если согласно расчету максимальная концентрация примеси в атмосфере превышает ПДК, то должны применяться технологическиеи организационные мероприятия для снижения выбросов до допустимого уровня.

Большое значение для экологии имеет классификация загрязнителей потоксичности (ядовитости). По этому признаку различают четыре классавеществ-загрязнителей:

I класс — чрезвычайно опасные — к этому классу относят ртуть, ее соединения, гексахлоран, бенз(а)пирен, диоксины, соединения серебра и хрома.При воздействии этих веществ на организм человека нарушается нервнаядеятельность, возникают раковые и другие заболевания, возможен летальныйисход.

II класс — высокотоксичные загрязнители. К ним относят сероводород,бензол, оксиды азота, кислородные соединения хлора, соединения меди иникеля. Это сильные яды, которые провоцируют раковые заболевания,вызывают общие отравления, экзему, нервный паралич и т. д.

III класс — умеренно опасные. Это — уксусная кислота, этанол, фенол,диоксид свинца, уксусный и муравьиный альдегид. При их воздействии наорганизм нарушается работа отдельных органов; особенно опасны в большихколичествах.

IV класс — малоопасные. К ним относят аммиак, угарный и углекислыйгазы, хлориды цинка, алюминия, марганца и др. В больших количествахвызывают отравление организма.Органами Минздрава РФ для воздуха населенных мест разработаны иутверждены ПДК 411 веществ, влияющих на загрязнение атмосферы в населенных пунктах.

1.2. Природные и антропогенные характеристики,

оказывающие влияние на качество воздуха в г. Березники

Для г. Березники важными показателями являются:

1.Количество выбросов вредных веществ и их химический состав:

а) при сжигании топлива в атмосферу выбрасываются в большомколичестве оксид углерода, оксиды азота и несгоревшие твердые вещества в виде золы и сажи. В меньших количествах при сжигании как твердого, так ижидкого топлива могут выбрасываться хлористый натрий и магний, оксидыжелеза, ванадий, оксиды никеля и кальция, ртуть и ряд других веществ. Присжигании газообразного топлива в основном выбрасываются оксиды азота;

б) значительное количество топлива сжигается автомобильнымтранспортом. Основными вредными примесями, содержащимися ввыхлопныхгазах двигателей внутреннего сгорания, являются: оксид углерода, оксидыазота, углеводороды (в том числе канцерогенные), альдегиды и другиевещества. При работе двигателей, использующих бензин, выбрасываются такжесвинец, хлор, бром, иногда фосфор, при работе дизельных двигателей -значительное количество сажи [8].

в) при производстве цветных металлов в атмосферу выбрасываютсядиоксид серы, оксид углерода и пыль, оксиды различных металлов (особенно,свинец, медь, никель);

г) от предприятий химической промышленности в атмосферу поступаютразнообразные вредные вещества, главным образом в виде газов.

Существенное загрязнение атмосферы происходит при производстве калийных удобрений (молотый сильвинит, хлористый калий, сульфат калия). Пылегазовые отходы калийного производства включают выбросы дымовых газов сушильных отделений компонентами которых являются пыль концентратов (КCl), хлористый водород. При производстве соды основным загрязнителем является углекислый газ (CO2). При производстве серной кислоты с отходящими газами выбрасываются в атмосферу сернистые соединения, оксиды азота, соединения мышьяка и токсичная пыль. При  производстве азотной кислоты - оксиды азота, аммиак и оксид углерода, припроизводстве хлора - хлор и соляная кислота.

д) большое количество вредных веществ выбрасывается в атмосферупредприятиями нефтяной промышленности, в том числе оксиды серы и азота,оксид углерода, углеводороды, сероводород, меркаптаны и несгоревшие твердые частицы, содержащие бенз(а)пирен.

2. Высота, на которой осуществляются выбросы. Под низкими источниками понимают такие, в которых выбрососуществляется ниже 50 м, под высокими - выброс выше 50 м. Чем вышеисточник выбросов, тем больше рассеивается примесь в атмосфере, прежде чемдостигнет подстилающей поверхности. Наибольшего значения концентрацияобычно достигает на расстоянии от 10 до 40 м высот труб. Максимум и характеризменения концентрации с расстоянием зависят отмощности выброса, высотытрубы, температуры и скорости выбрасываемыхгазов, а также, отметеорологических условий.

3. Климатические условия, определяющие перенос, рассеивание и превращение выбрасываемых веществ: направления, условий переноса и распространения примесей в атмосфере, интенсивности солнечной радиации, определяющей фотохимические превращения примесей и возникновение вторичных продуктов загрязнения воздуха, количества и продолжительности атмосферных осадков, приводящих к вымыванию примесей из атмосферы. Поэтому снижение загрязнения атмосферы должно осуществляться технологическими средствамис учетом характерных особенностей климатических условий в рассматриваемом районе. Рассеивающая способность атмосферы зависит от вертикального распределения температуры и скорости ветра. Если температура с высотой падает, то создаются условия интенсивного турбулентного обмена. Чаще всего неустойчивое состояние атмосферы наблюдается летом в дневное время. При таких условиях у земной поверхности отмечаются большие концентрации. Если в приземном слое  воздуха температура с высотой растет (инверсия температуры), то рассеивание примесей ослабевает. Скорость ветра способствует переносуи рассеиванию примесей, так как с усилением ветра возрастает интенсивность перемешивания воздушных слоев. Неустойчивость направления ветра способствует усилению рассеивания по горизонтали, иконцентрации у земли уменьшаются. Солнечная радиация обусловливает фотохимические реакции в атмосфере и сформирование различных вторичных продуктов, обладающих часто более токсичными свойствами, чем вещества, поступающие от источников выбросов. Так, в процессе фотохимических реакций в атмосфере происходит окисление сернистого газа с образованием сульфатных аэрозолей. В результате фотохимического эффекта в ясные солнечные дни в загрязненном воздухе формируется фотохимический смог. При туманах концентрация примесей может сильно увеличиться. С туманами связаны смоги, при которых в течение продолжительного времени удерживаются высокие концентрации вредныхпримесей.

4. Вертикальные движения воздуха, обусловленные неоднородностьюподстилающей поверхности. В условиях пересеченной местности на наветренных склонах возникают восходящие, а на подветренных – нисходящие движения, над водоемами летом - нисходящие, а в прибрежных районах – восходящие движения. При нисходящих потоках приземные концентрации увеличиваются, при восходящих - уменьшаются. В некоторых формах рельефа, например в котловинах, воздух застаивается, что приводит к накоплению вредных веществ около подстилающей поверхности.

5. Планировка улиц, их ширина, направление, высота зданий, зеленых массивов. Повышение температуры на 1 – 2 градуса Цельсия, а то и более, специфично для кварталов плотной городской застройки. Высокие городские здания снижают скорость и силу ветра. Ветер, дующий вдоль широкого и прямого проспекта, может выносить из города выбросы автомобилей и промышленных предприятий. Таким образом, можно говорить о локальных изменениях микроклиматических условий.

6. Воздух может загрязняться мелкими живыми организмами, поднимающимися вверх с восходящими токами воздуха или частичкамирастений и т.п. Например, города озеленяются тополями, затем производится обрезка ветвей, иногда отпиливая часть ствола. В результате мужские особи  некоторых видов меняют пол и начинают пылить, создавая немалые проблемы для аллергичных к тополиному пуху людей. Известна и связь между степенью озеленения населенного пункта и количеством твердых частиц в воздухе. Так, в городском саду, занимающем хотя бы один - два квартала городской застройки в центре поселения воздух даже зимой содержит на 30 – 35% пыли меньше, чем на прилежащих улицах, летом этот показатель может превышать и 50%. Вподавляющем числе городов нашейстраны не достигается нормативный показатель площади всех видов зеленых насаждений, который требует иметь 19–21 м2 на жителя. Например, реальная площадь внутригородских насаждений в Перми составляет 7,2 м2 на жителя[13].

Таким образом, при оценке эффективности выполнения мероприятий по охране атмосферы недостаточно иметь только сведения осокращениивыбросов. Требуется надежная информация за длительный период о содержании примесей в атмосфере, источниках загрязнения и степени влияния различных факторов.

2. ПРОБЛЕМА ВОССТАНОВЛЕНИЯ КАЧЕСТВА АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА В г. БЕРЕЗНИКИ

2.1. Динамика состояния атмосферного воздуха

Основными источниками загрязнения атмосферы в городе являются предприятия химической промышленности (ПАО “Уралкалий”, филиал “Азот” АО “ОХК УРАЛХИМ” в г. Березники, АО “Березниковский содовый завод”, ООО

“Сода хлорат”); цветной металлургии (“АВИСМА” филиал ПАО “Корпорация ВСМПО-АВИСМА”); энергетики (филиал ПАО “Т Плюс”  “Пермский” Березниковская ТЭЦ-2), а также автомобильный транспорт.

Мониторинг загрязнения атмосферного воздуха в 2015г. в г.Березники производился на 2 стационарных постах:

− ПНЗ № 3 – ул. К. Маркса – Юбилейная (авто);

− ПНЗ № 5 – ул. Мира, 92 (городской фоновый) (Рис.1).

Рис. 1 Расположение стационарных постов наблюдений

Мы видим, что за 5 лет мониторинг состояния атмосферного воздуха ослаблен: вместо 4 постов осталось только 2:

− ПНЗ № 6 – ул. Химиков, 7 (промышленный);

− ПНЗ № 7 – ул. Ленина, 34(промышленный)

На постах наблюдений за загрязнением атмосферного воздуха отбор проб осуществляется  в соответствии с государственным заказом по утверждённой программе наблюдений за качеством атмосферного воздуха.

Основные промышленные предприятия находятся на расстоянии от двух до шести километров от постов.

Мониторинг загрязнения производится по 24 показателям: взвешенныевещества, диоксид серы, оксид углерода, диоксид азота, сероводород, формальдегид, хлор, фенол, хлорид водорода, аммиак, ароматические углеводороды (бензол, толуол, ксилолы, этилбензол), бенз(а)пирен, тяжелые металлы (никель, свинец, марганец, медь, цинк, железо, кадмий, магний)[5].

М. Силиным в 2015г. была сделана выборка показателей по всем примесям в воздухе за длительный период из ежегодных сборников «Состояние и охран окружающей среды в г. Березники» и составлен график динамики суммарного индекса загрязнения (ИЗА) - суммы отношений фактических концентраций к ПДК (допустимым является показатель коэффициента до 5). На графике фоном отмечены предельные границы очень высокого, высокого, повышенного и низкого загрязнения, штриховкой мы выделили периоды экономических кризисов.

 Рис.2. Соотнесение многолетнего ИЗА в г. Березники с экономическим положением в стране.

В 2015г. динамика показала:

1. После очень высокого загрязнения в 1990г. (синий фон), ИЗА резко снизился и перешел в разряд высокого (светлый фон); это результат кризиса 1998г., когда резко снизилось производство, и, следовательно, загрязнение.

2. Небольшие колебания ИЗА в начале 2000-х годов можно связать с ужесточением экологических требований к промышленным предприятиям, нопоказатели остались в разряде высоких из-за роста количества автомобилей вгороде;

3. В 2008г. было закрыто ОАО «Бератон», к тому же разразился еще один экономический кризис.

4. После кратковременного экономического роста новый экономический кризис 2013г. оказался самым глубоким, и показатели ИЗА – самыминизкимиза рассматриваемый период. Поэтому  уровень загрязнения можно позиционировать как повышенный (голубой фон), что соответствует допустимому показателю.

Динамика изменения уровня загрязнения атмосферного воздуха за 5-ти летний период в городе Березники представлена на  рис. 3.

Рис.3. Динамика изменения ИЗА за 5-и летний период в г. Березники

По сравнению с 2015 показатель ИЗА значительно снизился.

2.2. Факторы, оказывающие влияние на показатели качества

атмосферного воздуха в городе

В течение последних  лет наметилась тенденция снижения загрязнения атмосферного воздуха взвешенными веществами, фенолом, хлористым водородом, формальдегидом, ароматическими углеводородами (бензол, ксилолы, толуол, этилбензол), тяжёлыми металлами (кадмий, никель).

Однако в течение нескольких лет зафиксированы превышения предельно допустимых концентраций (ПДК) по таким загрязняющим веществам, какхлорид водорода, пыль, аммиак, формальдегид, оксид азота, оксид углерода и сероводорода. Количество случаев превышения ПДК загрязняющих веществ за 2014 год приведено на рис. 3.

Рис. 3. Количество случаев превышения ПДК загрязняющих веществ за 2014 год на территории г.Березники.

Количество случаев превышения ПДК загрязняющих веществ за 2017 и 2018 год приведено в таблице 2.

Превышения максимальных разовых концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе г. Березники в 2017-2018гг.                                      Табл. 2

Таким образом, нами установлено, что, если уровень загрязнения атмосферного воздуха в г. Березники в 2017г. еще характеризовался как высокий, то в 2018г. этот показатель стал характеризоваться как низкий.

Исходя из выделенных проблем атмосферы в первой главе, мы выделяемглавные причины неблагоприятных показателей качества воздуха в г.Березники.

1. Выбросы промышленных предприятий.

В г. Березники сконцентрированы крупные предприятия различного профиля, которые выбрасывают в атмосферу большое количествозагрязняющих веществ (Рис. 5).

Рис. 5. Сравнение компонентного состава загрязняющих веществ  предприятиями.

В основном это предприятия химической промышленности и цветной металлургии. Промышленные предприятия образуют три крупные промышленные зоны: западную (ОАО «Уралкалий» БКПРУ-1, ОАО «Азот»,ООО «Сода-хлорат», ОАО «Березниковский содовый завод»), северную(АВИСМА филиал «Корпорация ВСМПО-АВИСМА», ОПО ТГТ №9 филиал «Березниковская ТЭЦ №2»), восточную и юго-восточную (ОАО «Уралкалий»БКПРУ-4, БКПРУ-2). Практически все предприятия находятся в городской черте вокруг жилой застройки[1].

Три четверти от общей массы выбросов по городу приходится на АО«Березниковский содовый завод» (19 видов загрязняющих веществ), ПАО «Уралкалий», филиал ОАО «Азот» ОХК «Уралхим». Вклад наиболее крупныхпредприятий и их подразделений в общую массу выброса по городу показан на рис.6.

Рис. 6. Главные стационарные загрязнители в г. Березники в 2015г. и 2020г.

5. Выбросы автотранспорта.

Выбросы автомобильного транспорта по степени влияния на качествовоздуха в приземном слое атмосферы более опасны, чем выбросы предприятий, поскольку происходит концентрация значительного количества источников[3]. Количество автомобилей в Березниках растет (рис. 7).

Рис.7. Рост количества автомобилей в г. Березники

        В 2020г. в Березниках общее количество автомобилей по сравнению с 2015 годом выросло на 5600 единиц.

Установлено, что в среднем один автомобиль ежегодно поглощает из атмосферы более 4 тонн кислорода, выбрасывая с отработавшими газамиогромное количество вредных газов [10].

В целом, выбросы автотранспорта намного более токсичны, чем выбросы от стационарных источников[2] .За час разные виды автомобилей выбрасывают разное количество вредных веществ (Табл.3).

Средние выбросы загрязняющих веществ в час по видам автомобилей Табл.3.

Сравнение компонентов загрязненния, содержащихся в выбросах автомобилей показало значительное увеличение доли загрязнения аммиаком (85% против 72,2%) и уменьшение других компонентов (Рис.8).

Рис. 8.Компоненты загрязнения выбросов автомобилей (за 3 года)

Нами был произведен повторный (после исследования М.Силиным в 2015г.) подсчет проходящих единиц транспорта по дорогам города в трех пунктах: перекрёсток ул. Мира – ул. Юбилейная, перекрёсток пр. Советский, перекрёстокул. Пятилетки - ул. Мира Пятилетки  вдневное время. Используя k=0,3, применяемого для учета дневного, вечернего и ночного времени [11], установлено среднечасовое прохождение автомобилей (Табл.4-5).

Среднесуточное прохождение автомобилей в разных районах города  в 2015г.    Табл. 4

Табл.5. Расчет выбросов автотранспорта по районам города (2015г.)

        Исследование 2021 года показало иные результаты (Табл.7-8).

Среднесуточное прохождение автомобилей в разных районах города    Табл. 7.

        Подсчет показал увеличение потока легковых автомобилей, значительное снижение грузовых автомобилей и автобусов.

Пользуясь табл. 3, мы рассчитали, сколько загрязняющих веществ выбрасывают автомобили разных типов в трех пунктах города (Табл. 8).

Расчет выбросов автотранспорта по районам города             Табл. 8

Показатели снизились в сравнении с 2015 годом так как количество автобусов и грузовиков значительно уменьшилось.

Таким образом, в разных районах города количество выбрасываемых автомобилями вредных веществ колеблется от 3,2 кг/час до 3,4кг/час; наибольшее загрязнение наблюдалось в районе перекрестка ул. Мира и ул.Пятилетки; главными загрязнителями являются легковые автомобили, т.к. их количество преобладает; главные загрязняющие вещества – CO,CO2,NO2.

3. Климатические характеристики.

Город Березники расположен в зоне умеренно-континентального климата соснежной, продолжительной зимой и умеренно-тёплым летом. Средниеклиматические характеристики основных параметров предоставлены в приложении 1.

Их анализ показывает:

а/ количество дней с осадками за год (252) способствует осаждению твердых частиц и образованию кислотных дождей;

б/ средняя скорость ветра за год (3,3 м/сек) должна способствовать выносузагрязняющих веществ, однако преобладающие направления северного исеверо-западного ветров наоборот приносят загрязняющие вещества отпредприятий, расположенных вдоль р. Камы;

в/ повторяемость безветренных дней (12%) и туманов (0,42%) в совокупности с задержкой загрязняющих веществ в черте города способствует возникновению фотохимического смога, особенно в феврале – апреле, когда количество осадков понижается и июне-августе, когда самые высокие температуры и испаряемость.

4. Городская планировка и рельеф.

С 30-х годов XX века планировка города практиковалась с созданияжилой зоны, которая окружалась по периметру предприятиями. В результатежилые кварталы окружены кольцом заводов, поэтому с какой бы стороны нидул ветер, жители всегда испытывают воздействие тех или иных загрязняющих веществ. При преобладающем западном переносе воздуха продуваются ул. Пятилетки и ул. Юбилейная. Большинство же улиц г. Березники располагаются в меридиональном направлении, большинство домов стоит перпендикулярно основным ветрам и задерживают загрязняющие вещества в черте города.

Лучше продуваются кварталы на возвышенных формах рельефа (район поликлиники-2, район Абрамово). В тех районах, которые расположены внизине, тяжелые загрязняющие вещества (например, хлор) оседают кповерхности земли и застаиваются. В нашем городе это район Первого пруда, 7-й квартал, Околица, где часто бывают утренние фотохимические смоги, связанные с разложением загрязнителей под действием солнечной радиации.

5. Степень озеленения.

Известно, что 1 гектар деревьев и кустарников может поглотить за год до20 тонн промышленной пыли и ядовитых веществ. Кроме того, зеленыенасаждения - постоянный источник кислорода, а испаряющие воду листьясмягчают летнюю жару и сухость, защищают от солнца и сильных ветров.Многие деревья, встречающиеся в Березниках (тополь, черемуха, лиственница и др.), выделяют в воздух вещества – фитонциды, которыеуменьшают количество микробов, особенно весной и летом.

Озеленение г. Березники в целом отвечает нормативам. Однако естьпороды деревьев, которые могут стать своеобразными индикаторами уровнязагрязнения. В диссертационном исследовании Звягинцевой О.Ю.[4] разработана методика биолокации - оценка загрязнения атмосферы выбросами автотранспорта стабильностью развития листовой пластинки березы  повислой (BetulapendulaRoth). Листовая пластинка этого дерева проявляет определенную ассиметрию, реагируя на увеличение содержания бенз(а)пирена и формальдегида в атмосферном воздухе. Данное открытие вполне может быть реализовано в нашем городе через посадку этих деревьев для озеленения, определения основных загрязнителей, оказывающих значительное влияние на здоровье населения, разработки мероприятий порегулированию транспортных потоков, которые позволят уменьшить объем выбросов автотранспорта в наиболее экологически неблагополучных районах.

3. ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА АТМОСФЕРНОГО

ВОЗДУХА В г. БЕРЕЗНИКИ

В 90-е годы существовала серьезная проблема с вредными промышленными выбросами в атмосферу города, уровень которых значительно превышал предельно допустимые концентрации, тогда же отменили государственный контроль в сфере охраны окружающей среды, когда мониторинг атмосферного воздуха проводился круглосуточно и все сведения доводились до общественности, предавались широкой огласке. Однако за 25 лет ситуация в городе изменилась в лучшую сторону: если в 1996 году индекс загрязнения атмосферы составлял 30, 5 (содержание таких вредных примесей в воздухе, как хлорид водорода, диоксид азота, взвешенные вещества, фенол и бенз(а)пирен, превышало предельно допустимые концентрации в 6-10 раз), то к 2010 году индекс загрязнения атмосферы снизился до 6, 8, а в 2015 году – до 4,6. К 2018 году показатель ИЗА вопреки нашим ожиданиям снизился. Промышленные предприятия стали ставить перед собой задачу снижения вредных выбросов, что было связано с ужесточением экологического законодательства. Администрация города тратит значительные бюджетные средства на содержание зеленых насаждений (посадка деревьев, кустарников, их омоложение и т. д.), которые позволяют поглощать примеси из воздуха. Ежегодно на данные цели тратится около пяти миллионов рублей. Анализ динамики состояния атмосферного воздуха, показателей климата, рельефа, экономической обстановки в г. Березники по нашему исследованию и исследованию М. Силина показал:

а/ определенную роль сыграло уменьшение объемов производства на городских предприятиях в кризисные периоды. Отчасти изменение произошло за счет того, что закрылись некоторые промышленные предприятия, например ОАО«Бератон», который являлся одним из серьезных нарушителей;

б/ значительное влияние на загрязнение воздуха оказывает возросшее количество автотранспорта в жаркую и безветренную погоду, когда выхлопные газы в большом количестве скапливаются в атмосферном воздухе;

в/ сегодня промышленные предприятия работают строго в рамках природоохранного законодательства, которое продолжает ужесточаться. Поэтому руководство и собственники предприятий идут на значительные траты в этом направлении.

г/ достижение показателя ИЗА от категории «повышенный» к категории «пониженный» не гарантирует дальнейшего благополучия по качеству атмосферного воздуха. Во-первых, экономические кризисы сменяются подъемами и в ближайшее время после пандемии можно ожидать оживления экономики, а, значит, и увеличения объемов отходов в атмосфере. Во-вторых, может снова вырасти число автомобилей после и далеко не все они будут соответствовать современным экологическим стандартам. В-третьих, слабо развит общественный контроль за выбросами в атмосферу и  предприятий могут искажаться в выгодную сторону намеренно. В-четвертых, совершенствование технологий производства идет не быстрыми темпами и не может догнать и тем более ликвидировать загрязнение воздуха.

Исходя из проведенного исследования, можно предложить следующие пути

повышения качества атмосферного воздуха:

1.Ускорить научные разработки в области создания малоотходных и безотходных технологий.

2. Совершенствовать законодательные природоохранные документы, в частности: увеличение штрафов за внеплановые ночные выбросы предприятиями.

3. Проблему загрязнения воздуха автомобилями необходимо решать на разных уровнях:

- на муниципальном – продолжать озеленение города поглощающими породами деревьев и породами – индикаторами (например, березой повислой);

- на региональном – создавать развязки дорог, объездные дороги;

- на федеральном – надо обязать использовать на автомобильном транспорте разного рода приборы, очищающие выхлопные газы и переходить на экологический вид топлива, как это делает вся Европа. Снижать продажи автомобилей класса ниже «Евро-4», поощрять утилизацию старых автомобилей.

4. В Березниках существует общественная приемная по вопросам экологии и охраны окружающей среды, где можно высказаться по проблемам экологической ситуации в городе, сообщить об экологических проблемах в районе проживания. Однако эта приемная только реагирует на сигналы. Из-за низкой активности населения ряд неблагополучных ситуаций может быть упущен. Руководство предприятий зачастую недостаточно ответственно относится к вопросам охраны окружающей среды, пренебрегает природоохранными мероприятиями, допуская ненормативные вредные выбросы в атмосферный воздух. Из-за несовершенства системы государственного контроля такие нарушения часто оказываются вне поля зрения контролирующих органов, становятся систематическими и безнаказанными. В связи с этим в городе необходим независимый общественный контроль за соблюдением городскими предприятиями требований природоохранного законодательства.

5. В городе ежегодно в летнее время проводится операция «Чистый воздух», составляются акты нарушений, производится премирование предприятий-победителей. Данная операция активизирует воздухоохранную работу на автотранспортных предприятиях и могла бы проводиться и в зимнее время.

6. Экологическое образование и просвещение в городе характеризуется самыми различными мероприятиями для населения разного возраста. Информирование идет через все СМИ. Однако ежегодный полный свод состояния окружающей среды доступен гражданам только на бумажных носителях, которые издаются тиражом в 100 экземпляров. На сайте администрации города в электронном виде размещен только сборник за 2014 год. Необходимо разместить все сборники с года первого выпуска (1998), чтобы они были доступны всем гражданам.

7. В Березниках часто горит городская свалка, нужна экологически безопасная система обращения с отходами потребления.

8. Нужна разгрузка транспортных потоков с целью снижения загрязнения атмосферного воздуха автомобильным транспортом. Автомобильная объездная дорога окружает город с севера. Есть возможность создания южной объездной дороги через БКПРУ-3 и пос. Чкалово или пос. Нартовка.

9. На данное время только АНО «Центр химических экспертиз» проводит независимые комплексные химические исследования, включая экспресс-анализ воздуха, они платные. Если бы городская администрация выделила небольшие средства на экспресс-анализ воздуха хотя бы 2 раза в месяц, то можно было бы сравнивать показатели заинтересованных сторон – предприятий и показатели независимой организации.

10. В стратегический план развития г. Березники [12] включены оптимизация работы пассажирского транспорта, реконструкция автомобильных дорог; создание системы благоустройства и озеленения города. Включение в этот план мероприятий по постепенному снижению выброса загрязняющих веществ усилило бы стратегию по защите атмосферного воздуха.

        11. Необходимо вернуть 2 стационарных поста наблюдения за составом воздуха в восточной части города. Мы допускаем, что снижение ИЗА за последние годы может быть искажено недостаточным мониторингом.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Качество атмосферного воздуха формируется в результате сложного взаимодействия природных и антропогенных факторов. Уровень концентраций различных примесей в воздухе городов образуется под влиянием перемешивания, переноса, рассеивания и вымывания вредных веществ, поступающих в атмосферу с выбросами от промышленных источников и от различных видов транспорта.

Несмотря на стабилизацию качества атмосферного воздуха в городе Березники, мы характеризуем ситуацию как сложную, что обусловливается значительной концентрацией промышленных предприятий на ограниченной территории и ростом количества автомобилей.

В данной исследовательской работе:

- выявлены особенности научных и административных подходов к определению качества атмосферного воздуха в России: доказано, что надо менять административный подход к природоохранной деятельности на экономический и «лечить причину, а не следствия»;

- сопоставлены показатели состояния воздуха в г.  за последние 5 лет с предыдущим периодом и выявлены основные факторы, влияющие на их динамику;

- предложены 11 вариантов мер по совершенствованию работы по повышению качества воздуха.

Проблема охраны атмосферы от загрязнений может быть решена только с помощью комплекса мер технического, технологического, градостроительного и организационного характера при условии независимого контроля и публичного обсуждения официальных и независимых результатов мониторинга состояния атмосферного воздуха. Тогда совершенствование природоохранной деятельности позволит заблаговременно прогнозировать экстремальные показатели и регулировать объем выбросов в соответствии с обстановкой.

        Результаты исследования могут быть использованы экологическими службами, учителями экологии, учащимися для написания рефератов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Воздух стал чище. До идеала еще далеко (экологический круглый стол) //

Березники вечерние от 8 июня 2011г.

2. Волкодаева М.В. Научно-методические основы оценки воздействия автотранспорта на атмосферный воздух / М.В. Волкодаева: // Автореф… доктора

техн. наук : 25.00.36 : С-Петербург,2009. – 54с.

3.Ганькина И.В. Экономический прогресс и экологические факторы / И.В. Ганькина // Эколог. – 2008. - № 7. – С. 11.

4. Звягинцева О.Ю. Влияние загрязнения атмосферного воздуха на здоровье

населения г. Чита / О.Ю. Звягинцева // Автореферат…канд. биол. наук 03.02.08

Улан-Удэ, 2014. – 22с.

5. Межгосударственный стандарт: правила контроля качества воздуха населенных пунктов ГОСТ17.2.3.01-86. ГОСТ17.2.3.01-86. – М,1986. – 45с.

6. Правила контроля качеством воздуха в населенных пунктах: Постановление

Государственного комитета СССР от 10 ноября 1986г.№ 3395. – М 1986. – 22с.

7. Силин М.С. Состояние атмосферного воздуха в г. Березники. / М.С. Силин: Научно-исследовательская работа. – МАОУ СОШ №11. – Березники, 2015. – 30с.

8. Тишкин С.А. Оценка влияния вредных выбросов грузового автотранспортана экологическую обстановку в районе его действия / А.С. Тишкин :Автореферат канд. техн. Наук : 25.0036 : М, 2012. – 18с.

Электронные ресурсы

8. Википедия [Электронный ресурс]. https://ru.wikipedia.org/wiki/(датаобращения: 09.12.2020).

9. Ежегодный экологический доклад-2015 (2020) «О состоянии и об охране окружающей среды Пермского края» [Электронный ресурс]. http://www.permecology.ru/ ежегодный-экологический-доклад/ежегодный-экологический-доклад-2015/(дата обращения: 09.12.2020).

10. Константинов А.П. Загрязнение автотранспортом окружающей среды / Сайт

Дыши свободно.ру [Электронный ресурс]. http//ustroistvo-avtomobilia.ru/sistemy-

toksichnosti/(дата обращения: 29.01.2021).

11. Руководство по контролю загрязнения атмосферы. Государственныйкомитет СССР по гидрометеорологии, 1991. Электронный фонд правовой инормативно-

технической документации [Электронный ресурс].http://docs.cntd.ru/document/ 1200036406 (дата обращения: 16.01.21).

12. Cтратегический план развития г. Березники: Приложение к решению Березниковской городской Думы от 25 декабря 2007г. №398 [Электронный

ресурс]. http://www.msu.zsperm.ru/s6/sovmestnye-meropriyatiya/DYAKOV.pdf

13. Темеров Т.В., Голубничий А.А. Комплексные показатели качества (загрязнения) атмосферного воздуха // Гуманитарные научные исследования.

2016. № 8 [Электронный ресурс]. URL: http://human.snauka.ru/2016/08/16158

(дата обращения: 16.01.2021).

14. Федеральный закон об охране атмосферного воздуха Принят Государственной Думой 2 апреля 1999 года (с изменениями на 13 июля 2015г.) [Электронный ресурс].http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_22971/(дата обращения: 21.03.21).

Приложение 1.

Средние многолетние значения основных

метеорологических параметров

Преобладающими направлениями ветра в зимний период являются южное и юго-восточное,в летний период – северное и северо-западное.