УДК 577.4:614.72

ДИНАМИКА ВЫБРОСОВ В АТМОСФЕРУ ПРОМЫШЛЕННОГО ГОРОДА ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ

Суржиков Дмитрий Вячеславович1, Кислицына Вера Викторовна2, Олещенко Анатолий Михайлович3, Корсакова Татьяна Георгиевна4
1Научно-исследовательский институт комплексных проблем гигиены и профессиональных заболеваний СО РАМН, г. Новокузнецк, доктор биологических наук, руководитель лаборатории прикладных гигиенических исследований
2Научно-исследовательский институт комплексных проблем гигиены и профессиональных заболеваний СО РАМН, г. Новокузнецк, кандидат медицинских наук, ведущий научный сотрудник лаборатории экологии и гигиены окружающей среды
3Научно-исследовательский институт комплексных проблем гигиены и профессиональных заболеваний СО РАМН, г. Новокузнецк, доктор медицинских наук, руководитель отдела экологии человека
4Научно-исследовательский институт комплексных проблем гигиены и профессиональных заболеваний СО РАМН, г. Новокузнецк, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории прикладных гигиенических исследований

Аннотация
В статье представлены результаты анализа динамики выбросов загрязняющих веществ от стационарных источников в атмосферу промышленного города. Установлено, что динамика выбросов основных атмосферных примесей (взвешенных веществ, диоксида серы, диоксида азота, оксида углерода, фтористого водорода) имеет устойчивую тенденцию к снижению. Динамика выбросов сажи характеризуется тенденцией роста. Определены средние показатели тенденции динамики: средние уровни рядов динамики выбросов, их средние абсолютные изменения, средние темпы прироста или убыли. Построены уравнения линейных трендов динамики выбросов, характеризующие их коэффициенты корреляции рангов, колеблемости и автокорреляции отклонений от трендов.

Ключевые слова: динамика выбросов, коэффициент автокорреляции, коэффициент колеблемости, устойчивость тенденции


DYNAMICS OF POLLUTANT EMISSIONS INTO THE ATMOSPHERE OF THE INDUSTRIAL CITY

Surzhikov Dmitry Vyacheslavovich1, Kislitsyna Vera Viktorovna2, Oleshchenko Anatoly Mihailovich3, Korsakova Tatiana Georgievna4
1Research Institute for Complex Problems of Hygiene and Occupational Diseases SB RAMS, Novokuznetsk, head of the laboratory of applied hygienic researches
2Research Institute for Complex Problems of Hygiene and Occupational Diseases SB RAMS, Novokuznetsk, candidat of medical sciences, leading scientific worker of the laboratory of environmental ecology and hygiene
3Research Institute for Complex Problems of Hygiene and Occupational Diseases SB RAMS, Novokuznetsk, head of the department of human ecology;doctor of medical sciences, head of the department of human ecology
4Research Institute for Complex Problems of Hygiene and Occupational Diseases SB RAMS, Novokuznetsk, leading scientific worker of the laboratory of applied hygienic researches

Abstract
The paper presents the results of the analysis of the dynamics of pollutant emissions from stationary sources into the atmosphere of the industrial city. It is found that the dynamics of emissions of major atmospheric contaminants (suspended substances, sulphur dioxide, nitrogen dioxide, carbon monoxide, hydrogen fluoride) has the steady tendency to decrease. Dynamics of soot emissions is characterized by the growth tendency. The average indicators of the trends in the dynamics are determined: the average levels of the series of the dynamics of emissions, their mean absolute changes, and the average rate of growth or decline. The equations of the linear trends of the dynamics of emissions reflecting the coefficients of correlation ranks, variability and autocorrelation deviations from the trends are constructed.

Keywords: dynamics of emissions, the autocorrelation coefficient., the variability coefficient, trend sustainability


Рубрика: 14.00.00 МЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Суржиков Д.В., Кислицына В.В., Олещенко А.М., Корсакова Т.Г. Динамика выбросов в атмосферу промышленного города загрязняющих веществ // Современные научные исследования и инновации. 2014. № 2 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2014/02/31169 (дата обращения: 30.09.2017).

Город Новокузнецк является одним из крупнейших металлургических и угледобывающих центров страны. Экологическая ситуация в городе неблагополучна, особенно серьёзно загрязнение воздуха. Подавляющий вклад в загрязнение воздушной среды вносят предприятия чёрной и цветной металлургии, угольной промышленности и энергетики [1, 3, 5]. Согласно докладу «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2011 года», опубликованному Министерством природных ресурсов и экологии РФ, Новокузнецк занял четвертое место в рейтинге самых загрязнённых городов России [2, 6, 7].
Для идентификации аэрогенной опасности в г. Новокузнецке был проведен анализ уровней выбросов основных загрязняющих веществ в атмосферу г. Новокузнецка, для чего использованы данные из ежегодных Докладов о состоянии окружающей среды г. Новокузнецка за 2001-2011 гг., подготовленные Комитетом охраны окружающей среды администрации Новокузнецка [4]. Выявлено, что уровни выбросов сажи имеют тенденцию к повышению. Уровни выбросов остальных загрязняющих веществ имеют тенденцию к снижению.
На данном этапе были определены средние показатели тенденции динамики: средние уровни рядов динамики выбросов, их средние абсолютные изменения, средние темпы прироста или убыли.
Средний уровень валовых выбросов в атмосферу за рассматриваемый временной период составил 412,96 тыс. т/год, в том числе взвешенных веществ – 50,68; диоксида азота – 20,35; диоксида серы – 40,28; оксида углерода – 252,76; сажи – 0,85; метана – 42,07 тыс. т/год.
Среднее абсолютное изменение показывает в среднем за год повышение или снижение уровня выбросов загрязняющего вещества в абсолютных единицах (т/год). Среднее абсолютное снижение валовых выбросов определено как 17,45 тыс. т/год, взвешенных веществ – 3,58; диоксида азота – 1,08; диоксида серы – 1,18; оксида углерода – 9,83; метана – 1,6 тыс. т/год. Единственным компонентом выбросов, характеризующимся средним абсолютным приростом, является сажа, среднее значение прироста – 0,06 тыс. т/год.
Средний темп прироста или убыли характеризует среднее процентное изменение за год уровня рассматриваемых факторов. Средний темп убыли валовых выбросов составил 4,27%, взвешенных веществ – 7,14%; диоксида азота – 4,86%; диоксида серы – 3,19%; оксида углерода –3,92%; метана – 3,95%. Максимальные темпы убыли характеризуют динамику выбросов сероводорода – 10,24% и аммиака – 8,54%. Средний темп прироста поступления сажи в приземный слой воздуха от стационарных источников равен 7,68%.
Далее были составлены уравнения линейных трендов динамики выбросов, характеризующие их коэффициенты корреляции рангов, колеблемости и автокорреляции отклонений от трендов. Ранговый коэффициент корреляции используется для характеристики устойчивости динамики процесса, коэффициент колеблемости применяется для характеристики уровня колебаний от линии тренда ряда динамики, коэффициент автокорреляции отклонений от тренда служит для выявления типа колебаний значений ряда динамики.
Автокорреляция – это корреляция между значениями одного и того же признака, но со сдвигом во времени. Отрицательные регрессионные коэффициенты трендов динамики свидетельствуют о том, что уровни валовых, а также выбросов взвешенных веществ, диоксидов серы и азота, оксида углерода, фтористого и цианистого водорода, сероводорода, фенола, аммиака и метана имеют тенденцию к снижению. Статистически значимые коэффициенты корреляции рангов уровней вышеперечисленных загрязняющих веществ, определенные в пределах от -0,99 до -0,64, свидетельствуют об устойчивости тенденции снижения их выбросов. Слабой колеблемостью характеризуются поступления в воздушный бассейн города взвешенных веществ, диоксидов серы и азота, оксида углерода, фенола, цианистого водорода и метана, коэффициенты колеблемости по динамике этих примесей определены в размере менее 10%. Умеренной колеблемостью отмечаются выбросы фтористого водорода, сероводорода и аммиака, коэффициенты колеблемости динамики по данным веществам находятся в пределах от 10,82% до 15,48%. Поступление в атмосферный воздух города сажи от стационарных источников отмечается положительным значением регрессионного коэффициента тренда, что означает тенденцию к повышению уровня выбросов этого загрязнителя, характеризующегося довольно высоким положительным коэффициентом ранговой корреляции (r=0,76) и сравнительно высоким значением коэффициента колеблемости (16,46%). Динамика выбросов диоксида серы отличаются маятниковой колеблемостью, коэффициент автокорреляции отклонений от тренда первого порядка равен -0,35. Долгопериодичной колеблемостью характеризуется динамика поступления в воздушный бассейн города диоксида азота, оксида углерода и сажи, коэффициенты автокорреляции первого порядка определены как 0,45; 0,49 и 0,35 соответственно. Динамика остальных компонентов выбросов отмечается случайно распределенной во времени колеблемостью (коэффициенты автокорреляции от -0,21 до 0,28).
Таким образом, анализ тенденций динамики, характеризующих уровень выбросов основных загрязняющих веществ в атмосферу г. Новокузнецка, позволяет сделать следующие выводы:
1. Уровни выбросов сажи имеют тенденцию к повышению. Уровни выбросов остальных загрязняющих веществ имеют тенденцию к снижению.
2. Средний уровень валовых выбросов в атмосферу за рассматриваемый временной период составил 412,96 тыс. т/год.
3. Среднее абсолютное снижение валовых выбросов определено как 17,45 тыс. т/год. Единственным компонентом выбросов, характеризующимся средним абсолютным приростом, является сажа, среднее значение прироста – 0,06 тыс. т/год.
4. Средний темп убыли валовых выбросов составил 4,27%. Максимальные темпы убыли характеризуют динамику выбросов сероводорода – 10,24% и аммиака – 8,54%. Средний темп прироста поступления сажи в приземный слой воздуха от стационарных источников равен 7,68%.


Библиографический список
  1. Захаренков В.В., Виблая И.В., Олещенко А.М. Здоровье трудоспособного населения и сохранение трудового потенциала Сибирского федерального округа // Медицина труда и промышленная экология. – 2013. – № 1. – С. 6-10.
  2. Захаренков В.В., Данилов И.П., Олещенко А.М., Суржиков Д.В., Панаиотти Е.А., Бурдейн А.В., Шавлова О.П. Оценка профессионального и экологического рисков для здоровья работников алюминиевой промышленности // Бюллетень Восточно-Сибирского научного центра СО РАМН. – 2009. – № 1. – С. 30-33.
  3. Кислицына В.В. Влияние загрязнения атмосферного воздуха на здоровье населения промышленного города // Академический журнал Западной Сибири. – 2013. – Т. 9. – № 3 (46). – С. 86-87.
  4. Климов П.В., Суржиков В.Д., Суржиков Д.В., Большаков В.В. Оценка антропогенного загрязнения атмосферного воздуха г. Новокузнецка // Вестник Кемеровского государственного университета. – 2011. – № 2. – С. 190-194.
  5. Суржиков Д.В., Суржиков В.Д. Гигиеническая оценка риска нарушения здоровья населения промышленного города от воздействия факторов окружающей среды // Гигиена и санитария. – 2007. – № 5. – С. 32-34.
  6. Суржиков В.Д., Суржиков Д.В. Риск развития неканцерогенных эффектов в связи с загрязнением атмосферного воздуха города с развитой металлургической промышленностью // Гигиена и санитария. – 2006. – № 1. – С. 55-57.
  7. Суржиков Д.В., Суржиков В.Д., Олещенко А.М. Оценка риска загрязнения атмосферного воздуха на здоровье населения в системе социально-гигиенического мониторинга // Гигиена и санитария. – 2004. – № 5. – С. 50.


Все статьи автора «Кислицына Вера Викторовна»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: