УДК 504.3.054

СУТОЧНЫЕ ЦИКЛЫ КОНЦЕНТРАЦИЙ ВЗВЕШЕННЫХ ВЕЩЕСТВ В ГОРОДЕ АЧИНСКЕ

Босых Олеся Сергеевна1, Голубничий Артем Александрович2
1Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, студентка кафедры инженерной экологии и основ производства
2Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, ассистент кафедры инженерной экологии и основ производства

Аннотация
В статье рассматривается проблема загрязнения атмосферного воздуха, взвешенными веществами. Анализируются особенности концентраций взвешенных веществ в разные часы дня и разные дни недели. Проводится анализ сезонной составляющей во временных рядах концентраций, отмечаются особенности накопления в течение недели загрязнения атмосферы. Анализируются пики концентраций веществ в течение дня и их взаимосвязь с факторами загрязнений.

Ключевые слова: атмосферный воздух, взвешенные вещества, временные ряды концентраций, загрязнение атмосферы, суточные профили концентраций


DAILY CYCLES OF CONCENTRATION PARTICULATE MATTER IN ACHINSK

Bosykh Olesya Sergeevna1, Golubnichiy Artem Aleksandrovich2
1Katanov Khakass State University, Student of the Department of Engineer Ecology and Bases of Production
2Katanov Khakass State University, Assistant at the Department of Engineer Ecology and Bases of Production

Abstract
The problem of air pollution, particulate matter. The features of the concentration of particulate matter in the different hours of the day and different days of the week. The analysis of the seasonal component of time series of concentrations observed features of accumulation within a week of air pollution. Analyzed peaks concentrations of the substances during the day and their relationship with the factors of pollution.

Keywords: air, air pollution, diurnal concentration profiles, particulate matter, time series of concentrations


Рубрика: 25.00.00 НАУКИ О ЗЕМЛЕ

Библиографическая ссылка на статью:
Босых О.С., Голубничий А.А. Суточные циклы концентраций взвешенных веществ в городе Ачинске // Современные научные исследования и инновации. 2015. № 12 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2015/12/60989 (дата обращения: 19.11.2016).

Город Ачинск является районным центром, железнодорожной станцией и речной пристанью на реке Чулым (приток Оби). Располагаясь в западной части Красноярского края, он занимает площадь 102 км². По данным Росстата на 1 января 2015 г. на территории города проживает 106 029 человек.

Основным способом развития промышленности города выступают крупные предприятия – «Ачинский нефтеперерабатывающий завод», РУСАЛ «Ачинский глиноземный комбинат», ООО «Ачинский цементный завод», Дорожно-строительная передвижение механизированная колонна Ачинская и др. В окрестностях города добывают уголь, марганец, тугоплавкие глины, строительный камень [1].

Загрязнение атмосферного воздуха является ведущим фактором, неблагоприятно влияющим на условия жизни и здоровья населения города Ачинска. Показатели состояния загрязнения окружающей среды в городе характеризуются как «высокие». В атмосфере города зафиксированы случаи превышения ПДКм.р. по формальдегиду, взвешенным веществам, диоксиду и оксиду азота, сероводороду [2]. Загрязнения воздуха, воды, почвы происходят из-за вредных выбросов промышленных предприятий, а также автотранспорта. Комплексный индекс загрязнения атмосферы города на 2014 год составил, ИЗА5 ≥ 7, значение СИ по бенз(а)пирену – 9,0. Наибольшая повторяемость превышения ПДК по взвешенным веществам – 4,7%. Основной вклад в высокий уровень загрязнения города внесли повышенные концентрации бенз(а)пирена, формальдегида, диоксида азота, взвешенных веществ [2].

Цель исследования: анализ суточного профиля загрязнения атмосферного воздуха взвешенными частицами в городе Ачинске.

Методика исследования: в качестве исходных данных послужила информация о содержании взвешенных частиц с автоматизированного поста наблюдения (АПН) г. Ачинска [3]. Первичная обработка данных временных рядов концентраций производилась методом усреднения с периодом в 1 час. На основе полученного массива данных за 26 недель (с 1 июнь – 29 октябрь 2015 г.) были построены суточные профили.

Система мониторинга качества атмосферного воздуха

Автоматизированный пост наблюдения «Ачинск – Юго-Восточный» располагается в микрорайоне МПС, 1-й Юго-Восточный. С точки зрения фиксирования загрязнителей, расположение поста не в полной мере отвечает требованиям. Находясь в жилой застройке проветриваемость участка низкая, что может показывать уровни загрязнения выше фонового значения города (рисунок 1).

Карта – схема города Ачинска с нанесенными точками месторасположения АПН «Ачинск - Юго-Восточный», РУСАЛ «Ачинский глиноземный комбинат»

Рисунок 1. Карта – схема города Ачинска с нанесенными точками месторасположения АПН «Ачинск – Юго-Восточный», РУСАЛ «Ачинский глиноземный комбинат»

Усредненный показатель силы ветра в летнее время года (июнь, июль, август) составляет 2,5 м/с этот период, считается, самым теплым в городе. В осенний период (сентябрь, октябрь, ноябрь) усредненный показатель ветра равен 2,9 м/с [4]. Направление ветра по усредненным значениям за год равно: 33,2% с юго-запада, с юга 15,8%, с юга-востока 7,8%, с севера 5,4%, с северо-запада 4,6%, с запада 15,6% [5]. Из представленных данных можно выявить, что преобладающим являются ветра юго-западного направления.

Суточные циклы концентраций взвешенных веществ

Суточный профиль концентраций взвешенных частиц в г. Ачинске, был построен по усредненным общим значениям взятых за весь период. Пики концентраций взвешенных частиц в соответствующие часы соответствуют часам-пик автотранспорта. При этом наибольшие концентрации прослеживаются в выходные дни. В течение недели происходит накапливание загрязняющих веществ, что и объясняет наибольший уровень загрязнения в субботу. За выходные происходит частичное рассеивание и далее цикл повторяется (рисунок 2).

Суточный профиль концентраций взвешенных частиц в г. Ачинске по дням недели за период 01.06.2015 – 29.11. 2015

Рисунок 2. Суточный профиль концентраций взвешенных частиц в г. Ачинске по дням недели за период 01.06.2015 – 29.11. 2015

На основании изученной ранее тенденции, на графике рассматриваются концентрации взвешенных веществ в будни и выходные по сезонам года: лето и осень (рисунок 3). Летом ряды концентраций веществ в выходные и будние в течение дня как таковых пиков не имеют, наибольшее значение концентрации взвешенных частиц 0,046 приходится на 22:00. Осенью пики приходятся на утро в выходные дни 10:00 и вечером на 19:00. В будние дни пики в 9:00 и наибольшее значение вечером в 19:00. Такие скачки на графике могут быть связаны с выбросами промышленных предприятий – РУСАЛ «Ачинский глиноземный комбинат» и выхлопными газами растущего автомобильного парка. Превышение концентраций в утреннее и вечернее время суток связано с основным потоком автотранспорта. Неблагоприятные метеорологические условия, способствуют накоплению в приземном слое атмосферы загрязняющих веществ. Продолжительные ветра (со скоростью менее 1 м/с) со стороны промышленных комбинатов на жилые районы города являются также причиной повышения загрязняющих веществ. В осенний период температура атмосферного воздуха понижается, и расход топлива увеличивается соответственно и выхлопных газов выбрасывается больше. Превышение концентраций в летнее время года не так заметны, это объясняется большим количеством зеленых насаждений и уменьшением потока движения автотранспорта в городе. 

Суточный профиль концентраций взвешенных частиц в г. Ачинске в будни и выходные дни по сезонам года: лето, осень 2015 г.

Рисунок 3. Суточный профиль концентраций взвешенных частиц в г. Ачинске в будни и выходные дни по сезонам года: лето, осень 2015 г.

Тенденция по сезонам года просматривается и в выходные дни. Отсутствие пиков концентраций в выходные летом обуславливается тем, что снижается уровень загрязнения выхлопными газами автотранспорта (рисунок 4). Пик в субботу 22:00 также связан с накопившимися загрязнениями в течение недели. Ряд концентраций взвешенных частиц в субботу осенью имеет наибольшее значение равное 0,082 в 9:00, далее происходит снижение и в 19:00 часов снова скачек концентраций равный 0,076. Ряд «Воскресенье осень» скачкообразный в утреннее время значение концентраций взвешенных частиц 0,053 в 8:00утра и в 10:00 значение равное 0,05, имеется пик в 20:00 при концентрации равной 0,058. Пики в указанные часы, образуются в результате, сжигания всех видов топлива в периоды максимального движения автотранспорта в городе. 

Суточный профиль концентраций взвешенных частиц в г. Ачинске в выходные дни за период 01.06.2015 – 29.11. 2015

 Рисунок 4. Суточный профиль концентраций взвешенных частиц в г. Ачинске в выходные дни за период 01.06.2015 – 29.11. 2015

Вывод: Наблюдения за качеством атмосферного воздуха в г. Ачинске показали, что концентрации взвешенных частиц в течение суток могут изменяться, в зависимости от интенсивности движения автотранспорта, человеческой деятельности, а также метеорологических факторов. С увеличением плотности транспортного потока, растут выбросы токсичных продуктов в атмосферу. Концентрации взвешенных частиц в суточном профиле, начиная со значений 16:00 увеличиваются и достигают максимума в 22:00, то есть в вечернее время суток. Так же из графика хорошо видно, что есть два локальных повышения концентраций в 9:00 и 15:00. И отчетлива, заметна сезонность всех изменений концентраций. Данного рода изменения объясняются интенсивностью движения автотранспорта и, соответственно, увеличением концентрации выхлопных газов. Таким образом, несмотря на значительное количество промышленных предприятий на территории города, существенным и постоянным вкладом в загрязнение отдельными компонентами служит автотранспорт.


Библиографический список
  1. Официальный Интернет-портал Ачинска – Город Ачинск [Электронный ресурс] URL: http://adm-achinsk.ru/o-gorode/gorod-achinsk.html (дата обращения 12.10.2015)
  2. Государственный доклад «О состоянии и охране окружающей среды в Красноярском крае в 2014 году» – Красноярск 2015. 306 с.
  3. Подсистема мониторинга загрязнения атмосферного воздуха [Электронный ресурс]: URL: http://krasecology.ru/Air (дата обращения: 12.10.2015).
  4. Погода в Ачинске по месяцам [Электронный ресурс]: URL: http://russia.pogoda360.ru/654744/avg/ (дата обращения: 8.12.2015).
  5. Архив погоды в Ачинске [Электронный ресурс]: URL: http://world-weather.ru/archive/russia/achinsk/ (дата обращения 8.12.2015)


Все статьи автора «Голубничий Артем Александрович»


© 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:
  • Регистрация