Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Стационарные источники загрязнения атмосферы и состояние здоровья населения Ульяновской области

ВАК РФ 03.02.08, Экология (по отраслям)

Автореферат диссертации по теме "Стационарные источники загрязнения атмосферы и состояние здоровья населения Ульяновской области"

На правах рукопйси

Зелеев Дмитрий Фаритовнч

Стационарные источники загрязнения атмосферы и состояние здоровья населения Ульяновской области

Специальность: 03.02.08 - экология (биология)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

3 МАР 2015

005559941

Ульяновск-2015

005559941

Работа выполнена на кафедре биологии, экологии и природопользования в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ульяновский государственный университет»

Научный руководитель: Шустов Михаил Викторович,

доктор биологических наук, профессор

Официальные оппоненты: Май Ирина Владиславовна

Доктор биологических наук, профессор, Федеральное бюджетное учреждение науки "Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения", заместитель директора по научной работе

Клепиков Олег Владимирович, доктор биологических наук, профессор, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий", кафедра инженерной экологии, профессор кафедры

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное

учреждение науки Институт экологии Волжского бассейна Российской Академии Наук, г.Тольятти

Защита состоится «10» апреля 2015г. в часов на заседании диссертационного

совета Д 212.278.07 при Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ульяновский государственный университет» по адресу: г.Ульяновск, ул. Набережная реки Свияги, 106, корп. 1, ауд. 703.

С диссертацией и авторефератом можно ознакомиться в библиотеке Ульяновского государственного университета, на сайте ВУЗа Ькр^Луту/рро.иЬи.ги и на сайте Высшей аттестационной комиссии при Министерстве образования и науки Российской Федерации -http://vak.ed.gov.ru

Отзывы на автореферат направлять по адресу: 432017, г. Ульяновск, ул.Л.Толстого, 42, Ульяновский государственный университет, Отдел послевузовского и профессионального образования.

Автореферат разослан «(¿¿t> ¿jpû^jpt^^/ J! 20/^77

Ученый секретарь 7\ /}

диссертационного совета, I/ I/

кандидат биологических наук, доцент С уткпп/еУ С.В.Пантелеев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В соответствии с Конституцией Российской Федерации, каждый имеет право на благоприятную окружающую среду. Атмосферный воздух является жизненно важным компонентом окружающей среды, неотъемлемой частью среды обитания человека, растений и животных.

По данным Росгидромета на 2013г., в 138 городах Российской Федерации (57% городского населения) уровень загрязнения воздуха характеризуется как высокий и очень высокий. В их число входят Ульяновск, Новоульяновск, Димитровград.

Для принятия управленческих решений, способствующих улучшению качества воздуха, требуется информация о его состоянии. Сведения о качестве воздуха предоставляются сетью мониторинга Росгидрометцентра.

Для 358 населенных пунктов Ульяновской области, не имеющих стационарных постов контроля качества воздуха, особое значение приобретают теоретические расчеты его возможной загрязненности. В настоящее время большое значение имеют средства моделирования и прогнозирования уровня загрязнения воздуха, позволяющие предсказать возможность ухудшения качества воздуха до наступления неблагоприятных последствий.

Разработка технологий прогнозирования состояния атмосферы, согласно Постановлению Правительства РФ от 24.12.2008 № 988, входит в перечень приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в Российской Федерации, утверждённый Указом Президента РФ от 7.07.2011г. №899.

Цель работы: оценка воздействия выбросов загрязняющих веществ от стационарных источников на здоровье населения Ульяновской области с применением результатов расчетного многокомпонентного загрязнения атмосферного воздуха.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Представить экологический анализ природных и техногенных условий, влияющих на загрязнение атмосферы в Ульяновской области.

2. Проанализировать и обобщить отечественные и зарубежные материалы по влиянию загрязнения воздуха на здоровье населения.

3. Создать базу данных стационарных источников загрязнения атмосферы Ульяновской области (по материалам томов ПДВ промышленных предприятий), охарактеризовать их воздействие на атмосферный воздух.

4. Выполнить расчет рассеивания загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы Ульяновской области с применением УПРЗА и сделать анализ полученных результатов, предложить меры по улучшению качества воздуха.

5. Дать характеристику заболеваемости населения Ульяновской области, установить корреляцию между состоянием здоровья населения на примере болезней органов дыхания и качеством воздуха для административных субъектов Ульяновской области.

Научная новизна. Впервые для Ульяновской области сводный расчет качества воздуха по данным проектов ПДВ промышленных предприятий выполнен в объеме, позволившем дать характеристику состояния загрязненности атмосферы области в целом.

Определены возможные области повышенных концентраций загрязняющих веществ на территории Ульяновской области и населенные пункты, жители которых наиболее подвержены влиянию промышленного загрязнения воздуха. Впервые для области составлены карты-схемы расчетных уровней загрязнения атмосферного воздуха отдельными веществами и группами суммации.

Итоги данного исследования позволяют оценить вклад промышленности в загрязнение атмосферы при разработке экологически обоснованных норм предельно допустимых выбросов (ПДВ) и санитарно-защитных зон (СЗЗ) хозяйственных объектов.

Впервые для Ульяновской области подтверждена корреляция между расчетными, прогнозируемыми показателями качества воздуха и состоянием заболеваемости населения (на примере болезней органов дыхания).

Положения, выносимые на защиту:

1. База данных стационарных источников загрязнения атмосферы Ульяновской области по данным томов ПДВ промышленных предприятий.

2. Прогнозная оценка качества воздуха Ульяновской области по результатам расчёта рассеивания загрязняющих веществ.

3. Воздействие выбросов загрязняющих веществ от стационарных источников на здоровье населения Ульяновской области.

Научно-практическая значимость. Составленная в ходе работы база данных и результаты расчета рассеивания загрязняющих веществ в УПРЗА позволяют решать целый ряд задач градостроительного, санитарного, природоохранного характера.

Результаты исследования используются в практике деятельности ООО «Экологические системы» по разработке экологической проектной документации для оценки качества воздуха на предпроектной стадии работ, в рамках разработки проектов ПДВ и СЗЗ действующих предприятий.

База данных предприятий может использоваться для проверки сведений томов ПДВ, при разработке сводного тома ПДВ Ульяновской области в Управлении Росприроднадзора по Ульяновской области.

Прогнозная оценка качества воздуха может использоваться Ульяновским ЦГМС -филиалом ФГБУ «Приволжское УГМС» для расчета фоновых концентраций в границах Ульяновской области для населенных пунктов, не имеющих стационарных постов контроля качества воздуха.

Результаты расчетов рассеивания позволили выявить предприятия и отдельные источники, вносящие наибольший вклад в загрязнение воздуха, и рекомендовать меры по снижению их негативного воздействия на здоровье населения.

Апробация работы. Результаты исследований были представлены на XI межрегиональной научно-практической конференции «Естественнонаучные исследования в Симбирском-Ульяновском крае» (Ульяновск, 2009), XIII Международной научно-практической конференции «Экономика природопользования и природоохраны» (Пенза, 2010), Всероссийской научно-практической конференции «Современное российское общество: проблемы позиционирования и развития» (Волгоград, 2010), II международной научной конференции «Современная биология: вопросы и ответы» (Санкт-Петербург, 2012г.), II Международной конференции «Актуальные проблемы охраны природы, окружающей природной среды и рационального природопользования» (Чебоксары, 2011г.), VII Международной научно-практической конференции «Теория и практика современной науки» (Москва, 2012г.), V Международной научно-практической конференции «Теоретические и практические аспекты развития современной науки» (Москва, 2012г.), XII Международной научно-практической конференции «Современные проблемы гуманитарных и естественных наук» (Москва, 2012г.), XIX Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов-2013», секция «Биология» (Москва, 2013г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 работ, в том числе 3 статьи в журналах, рекомендуемых ВАК РФ.

Личный вклад автора. Лично автором поставлена цель и установлен перечень задач для её достижения, осуществлён весь комплекс исследований: проведено формирование базы данных стационарных источников загрязнения атмосферы, выполнены расчеты рассеивания загрязняющих веществ в атмосферном воздухе Ульяновской области, произведена статистическая обработка данных и корреляционный анализ, интерпретация и оформление результатов исследования, а также сформулированы выводы.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов по каждой главе и общих выводов, перечня условных обозначений, списка литературы и приложений. Работа изложена на 235 страницах машинописного текста, включает 30 рисунков, 24 таблицы и 16 приложений. Список литературы содержит 142 наименования, в том числе 36 нормативных документов и 31 источник на иностранных языках.

Благодарности. Автор выражает благодарность научному руководителю, д.б.н., профессору М.В. Шустову за поддержку на всех этапах выполнения исследования, а также сотрудникам экологического факультета УлГУ и сотрудникам Института экологии Волжского бассейна РАН за ряд ценных замечаний, высказанных в ходе обсуждения результатов работы. Автор признателен руководству филиала «ЦЛАТИ по Ульяновской области» ФБУ «ЦЛАТИ по ПФО», Управления Росприроднадзора по Ульяновской области за предоставленную возможность работы с томами ПДВ; руководству Министерства здравоохранения и социального развития Ульяновской области за предоставленные многолетние сведения о заболеваемости населения Ульяновской области. Благодарность за помощь автор выражает всем членам своей семьи.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи работы, обоснованы научная новизна, достоверность результатов, научно-практическая значимость.

Глава 1. Аналитический обзор факторов, связанных с загрязнением атмосферы и его воздействием на здоровье населения

Качество атмосферного воздуха Ульяновской области обусловлено комплексом природных и техногенных параметров.

Наиболее существенное влияние на изменение качества воздуха оказывают рельеф, климат, полезные ископаемые и биота. Рельеф Ульяновской области характеризуется небольшим перепадом высот и мало влияет на распространение загрязняющих веществ в атмосферном воздухе в целом, но может иметь большое значение на локальном уровне. Климат Ульяновской области с учетом розы ветров, среднемесячных температур воздуха, коэффициента стратификации атмосферы характеризуется умеренным значением величины потенциала загрязнения атмосферы. Сырьевая база Ульяновской области представлена преимущественно нерудными полезными ископаемыми, в первую очередь - сырьем для производства строительных материалов (песок, мел, мергель, опока, щебень, глина), где среди загрязняющих веществ преобладают различные виды пыли. Источниками поступления в атмосферу значительного количества тяжелых металлов являются такие промышленные отрасли, как машиностроение и металлообработка. На территории области производится нефтедобыча, но не осуществляется нефтепереработка, поэтому вклад этой отрасли промышленности в ухудшение состояния атмосферы не столь высок. Биота не только испытывает на себе воздействие атмосферы, но может сама активно влиять на ее состояние. Эффекты самоочищения атмосферы, связанные с жизнедеятельностью живых организмов, оказывают влияние на фоновый уровень загрязнения атмосферы Ульяновской области.

Важнейшими техногенными факторами загрязнения атмосферы выступают промышленность и автотранспорт. Учет вклада передвижных источников выбросов (автотранспорта) не отвечает поставленной цели и в работе не проводился. Предметом исследования стали стационарные промышленные источники выбросов загрязняющих веществ, такой выбор обусловлен рядом факторов. Среди них - пространственная сопряженность промышленных объектов и населенных пунктов Ульяновской области; большой перечень и значительная масса выбросов загрязняющих веществ, в том числе высокоопасных; гораздо большая по сравнению с автомагистралями область негативного воздействия.

Глава 2. Методы исследования

Рассмотрены математические модели расчета рассеивания загрязняющих веществ, принятые в зарубежной практике. Подробно представлена методика ОНД-86, использованная для проведения расчета рассеивания загрязняющих веществ в атмосферном воздухе. Приведена методика установления корреляции между качеством воздуха и уровнем заболеваемости населения.

Глава 3. База данных стационарных источников загрязнения атмосферы Ульяновской области

В рамках исследования составлена база данных, включающая сведения о 503 промышленных объектах Ульяновской области, загрязняющих атмосферный воздух. В базу данных внесены более 85% всех предприятий Ульяновской области, имевших установленные нормативы ПДВ на период проведения исследования.

Представленное в базе данных распределение организаций по отраслям хозяйственной деятельности (рисунок 1) в целом адекватно отражает отраслевую специфику Ульяновской области.

и Индустриально-строительный комплекс В Добывающие отрасли ч Машиностроительный в Деревообрабатывающий и Агропромышленный и Топливно-энергетический кол ! Инфраструктурный комплекс | Прочие отрасли производства

8,37%

Рис. 1. Распределение предприятий, представленных в базе данных, по отраслям

хозяйственной деятельности

Число предприятий с небольшим количеством источников загрязнения атмосферы (до 10) составляет 70% учтённых, очень крупных предприятий (более 50 источников) - около 5%. При учёте суммарного количества источников ситуация получается обратной — доля мелких предприятий около 8%, общее количество источников на очень крупных предприятиях достигает 50% областного.

В исследовании учтено 311 различных химических веществ и 28 групп суммации, содержащихся в выбросах предприятий. 13 веществ относятся к 1 классу опасности, 46 - ко второму, 69 - к третьему, 39 - к четвертому классу опасности, для 144 веществ класс опасности не установлен.

Наиболее опасные вещества и источники их поступления в атмосферу Ульяновской области представлены в таблице 1. Перечень основных предприятий, в выбросах которых I содержатся наиболее опасные вещества, включает 21 организацию (столбец 4).

Таблица 1. Вещества 1 класса опасности и источники их поступления _ в атмосферу Ульяновской области_

Код Вещество Число предприятий Основные вкладчики

132 кадмий сульфат 1 ЗАО «Авиастар-СП»

133 кадмий оксид 1 ООО «Стройпластмасс-СП»

165 никеля растворимые соли 4 ОАО «Контактор», Ульяновский механический завод, ЗАО «Авиастар-СП», ФГУП «ГНЦ НИИАР»

166 никель сульфат 3 ОАО «Ульяновский моторный завод», ФНЦП ОАО «НПО Марс», ЗАО «Авиастар-СП»

Код Вещество Число предприятий Основные вкладчики

183 ртуть 2 ООО «Экпро», ОАО «Ульяновский патронный завод»

184 свинец и его соединения 24 ФГУП «ГНЦ НИИАР», ОАО «ДААЗ», ОАО «Ульяновскнефть», ЗАО СП «Нафта-Ульяновск»

203 хром 27 ФГУП «ГНЦ НИИАР», ООО «Димитровградский завод порошковой металлургии», ОАО «ДААЗ», ООО «Димитровградский инструментальный завод», ООО «Зенитхиммаш»

326 озон 6 ОАО «Ульяновский моторный завод», ФНЦП ОАО «НПО «Марс», ОАО «Ульяновский патронный завод», ЗАО «Авиастар-СП», ФГУП «ГНЦ НИИАР»

703 бенз/а/пирен содержится в выбросах большинства предприятий области

827 хлорэтен 3 ООО «Алма», ООО «Стройпластмасс-СП», ООО «Димитровградский завод радиаторов»

1608 1,2эпоксипропан 1 ООО «Элад»

1933 нитроглицерин 2 ОАО «Ульяновский патронный завод», ВЧ 55449 р. п. Глотовка

2031 диизоцианат-метилбензол 1 ЗАО «Авиастар-СП»

Наиболее часто встречающиеся вещества 1 класса опасности - хром, свинец. Хром используется в металлургии для создания коррозионно-стойких покрытий. Источником выделения свинца служат, в основном, автобазы - он применяется в автомобильных аккумуляторах. Вероятно, большая часть источников выбросов свинца не включена в проекты ПДВ и осталась неучтённой - количество гаражей и автобаз крупных организаций в Ульяновской области намного больше двадцати четырёх.

Бенз/а/пирен выделяется при сжигании всех видов органического топлива - природного газа, угля, дров. Он является одним из наиболее опасных выбрасываемых в атмосферу веществ и входит в приоритетный список показателей для контроля качества воздуха Ульяновской области.

Наибольшая масса выброса учтена для метана - 98% для максимально-разовых выбросов (в граммах в секунду) и 52% для валовых выбросов (в тоннах в год). Ситуацию по области в целом вклад метана не отражает. Этот газ в чистом виде выделяется при продувке технологического оборудования на объектах транспорта газа. Источники выбросов метана локализованы в окрестностях п.г.т. Павловка и слабо влияют на качество атмосферного воздуха всей области: выброс газа через продувочные свечи происходит с высокими скоростями, близкими к звуковым (до 300 м/с), что обеспечивает высокую степень рассеивания примеси в атмосферном воздухе и относительно небольшие средние её концентрации.

Соотношение основных по массе выброса загрязняющих веществ (без учёта метана) в Ульяновской области представлено на рисунке 2.

4549 296,6 _3099,9 350,1

■ 337 Углерода оксид

■ 415 Углеводороды С1-С5

■ 2908 Пыль неорг.70-20%8Ю2

■ 301 Азота диоксид

■ 330 Серы диоксид

■ 416 Углеводороды С6-С10 328 Сажа

2909 Пыль неорг.8Ю2<20% 304 Азота оксид 402 Бутан

2482,2

2775,2

4568,1

1109,4

6741,5

Рис. 2. Вещества, вносящие наибольший вклад в загрязнение атмосферы Ульяновской области (по валовым выбросам, в тоннах в год)

Основной вклад в общую массу выброса вносят вещества: углерода оксид, углеводороды С1-С5, азота диоксид. Углеводороды в чистом виде выделяются при испарении из нефтяных резервуаров или неплотностей газопроводов. Источником поступления в атмосферу оксидов углерода, азота, серы является сжигание органического топлива во всех видах котельных, двигателях автотранспорта.

Количество учтённых в базе данных стационарных источников — 6574 ( 38% неорганизованных, 62% организованных). Больше половины (61%) источников относится к среднему по высоте диапазону 5-20 м, 63% источников имеют диаметр 0,1-0,5 м. Для большинства источников характерен незначительный объем выброса газовоздушной смеси - до 2 м7с и низкая температура - до + 35°С. Основные расчетные параметры Сш, Хт, ит, определённые на основании вышеназванных характеристик, позволяют говорить о высоком рассеивающем потенциале источников загрязнения атмосферы Ульяновской области — Сш меньше 0,1 почти для 61% источников, что показано на рисунке 3.

6,59/о

Рис. 3. Распределение стационарных источников загрязнения воздуха Ульяновской области по параметру Сш

По густоте расположения стационарных источников выбросов на карте Ульяновской области были выделены 14 промузлов - территорий с максимальной концентрацией промышленных предприятий (рисунок 4). В таблице 2 представлены сведения о промузлах.

Таблица 2. Параметры промышленных узлов, выделенных по плотности распределения источников выбросов на территории Ульяновской области

№ Название Административный субъект Площадь, км^ Количество источников Общий выброс, г/с

I г.Ульяновск, пригороды г.Ульяновск 398,25 2255 3385,974

II г. Новоульяновск, п. Меловой, с.Большие Ключшци Ульяновский район 20,88 208 454,419

III п.г.т. Майна Майнский район 5,13 30 19,919

IV п.г.т. Ишеевка с близлежащими сёлами Ульяновский район 71,98 104 88,819

V г. Димитровград г.Димитровград 52,13 964 357,731

VI с. Средняя Якушка, близлежащие поселения Новомалыклинский район 146,85 85 112,994

VII нефтепромыслы возле с.Вишенка Мелекесский район 519 352 153,949

VIII п.г.т. Чердаклы Чердаклинский район 24,79 74 7,492

IX г. Барыш Барышский район 107,6 119 157,022

X г. Пиза Инзенский район 27,0 197 709,327

XI п.г.т. Глотовка Инзенский район 6,1 28 32,455

XII п. Красносельск, близлежащие поселения Новоспасский район 50,25 56 91,302

XIII п.г.т. Павловка Павловский район 45 241 181919,067

XIV п.г.т. Новоспасское, п. Клин и нефтяные месторождения южной части области Новоспасский, Николаевский район 193,2 154 108,273

Промышленные узлы выделены в 10 административных районах области и двух городах - Ульяновске и Димитровграде. Следует отметить, что в 11 районах области промышленные узлы не выделены, что говорит об относительном экологическом благополучии этих территорий.

Рис. 4. Карта-схема распределения стационарных источников выбросов загрязняющих веществ на территории Ульяновской области с выделением промузлов

Суммарная площадь промышленных узлов составляет 1668 км', или 4,5% площади области (37181 км2). На территории промышленных узлов учтено 74% всех источников загрязняющих веществ, представленных в базе данных. Их общая масса выбросов (в граммах в секунду) загрязняющих веществ составляет 97,7%.

Составленная база данных содержит техническую возможность функционального расширения с включением новых источников выбросов, в том числе - автомобильных дорог, с последующей оценкой качества атмосферного воздуха.

Глава 4. Анализ результатов рассеивания загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы Ульяновской области

Для выполнения расчетов рассеивания с использованием методики ОНД-86 территория Ульяновской области была поделена на 4 условные расчетные площадки: западную, центральную, заволжскую и южную (рисунок 5). Это связано с тем, что использованная методика предназначена для расчета рассеивания на расстояниях не более 100 км от источника выброса, а географические размеры Ульяновской области превышают этот предел.

Чукотская республика

1|Х»маннск1п

Цнльмннсни

С'урскиЙ

заволжская часть

Черлзклимский -Г.ДнпЙг^Вфил

Карсукскнй

западная часть

ВсшхаЙмскнй

V -ИЮСНСИО!

МЯПнский

ЛелскесскиЛ

центральная часть

Ссшилееаск»

Барыш сюж

Ку'ййэтонскж

Новоспасски

(Пкодзс

мирская о'Яис?!.

южная часть

Радшиоккин

¡В'И'йСКШ!"

рсснудонкз Татарстан.

раЗ^Киса . М1»р.ишня

I [опсн^ыя ибпас

Рис. 5. Условные части Ульяновской области, выбранные для расчёта рассеивания

В расчёте рассеивания учтено 6574 источника, выбрасывающих 311 веществ и 28 групп суммации. Всего в границах Ульяновской области было выбрано 7 расчётных площадок: одна -в южной части, по две - в западной, центральной и заволжской. 1103 расчетные точки были выставлены во всех населенных пунктах Ульяновской области. Обработка результатов расчета рассеивания проводилась для 24 субъектов Ульяновской области (21 административного района, 3 городов - Ульяновска, Новоульяновска, Димитровграда).

Расчёт выполнен для наихудших условий рассеивания: низкой скорости ветра, максимальной загруженности и одновременной работы предприятий. Был задан высокий шаг расчетной сетки (7,5-10 км), что обусловлено необходимостью визуально охватить всю площадь Ульяновской области. Для оценки качества воздуха использовались концентрации загрязняющих веществ в контрольных точках, которые отображаются с предельно высокой для программы точностью, эквивалентной шагу 1 метр. Фоновый уровень загрязнения атмосферы в расчёте рассеивания не учитывался.

Расчет производился средствами УПРЗА «Эко-Центр» (версия от 16.04.2010г.), согласованной к применению ГУ «ГТО им. А.И. Воейкова» для расчётов загрязнения атмосферы, в том числе - и для разработки сводных томов ПДВ городов (регионов), проведения сводных расчетов для территории. Расчёты выполнены для теплого периода года. Перебор скоростей ветра - от 0,5 до 10 м/с с шагом 1 м/с; перебор направлений ветра - от 0° до 360°, с шагом 1°. Целесообразность детального расчёта рассеивания для каждого вещества определялась при достижении пороговой концентрации 0,05 ПДК.

Результаты расчётов рассеивания, полученные для четырёх условных частей, были обобщены для Ульяновской области в целом. В итоге было выделено 15 областей повышенных концентраций (С-1 - С-15) загрязняющих веществ, которые могут формироваться при неблагоприятных метеоусловиях (таблица 3).

Таблица 3. Основные области формирования повышенных концентраций загрязняющих веществ в Ульяновской области (по обобщенным данным расчетов рассеивания)

№ Название № пром узла Площадь км2 Основные вещества Стах долей ПДК Число жителей*, чел.

С-1 г. Барыш и его окрестности IX 153,9 Сажа, бенз/а/пирен, мазутная зола, угольная зола, группа суммации 6010 (азота диоксид, серы диоксид, углерода оксид, фенол) от 1,9 до 11,4 19653

С-2 г. Инза, его окрестности X 156,0 Азота диоксид, сажа, бенз/а/пирен, пыль древесная до 29,8 21908

С-3 п.г.т. Глотовка XI 3,14 Азота диоксид, фенол, пыль древесная, группа суммации 6010 до 4,5 2428

С-4 п.г.т. Карсун - 1,57 Азота диоксид, сажа, серы диоксид, пыль цементная до 10,0 7748

С-5 п.г.т. Вешкайма - 0,785 Серы диоксид, суммации 6010 до 2,25 6619

С-6 г. Димитровград V 25,0 Азота диоксид, сажа, этилбензол, этановая кислота, масло минеральное, пыль абразивная 1,210,0 122580

С-1 окрестности сел Нижняя и Средняя Якушка, п.г.т. Новая Майна VI 153,8 Бенз/а/пирен, формальдегид до 50,0 8207

С-8 п.г.т. Чердаклы и его окрестности VIII 50,24 Натрий гидроксид до 5,0 11440

С-9 г. Ульяновск I 209,7 Марганец и его соединения, натрий гидроксид, сажа, серы диоксид, бензол, фенол, масло минеральное, мазутная зола, пыль абразивная, пыль древесная до 16,0 637564

С-10 с. Большие Ключищи и г. Новоульяновск II 101,6 Азота диоксид, пыль древесная, пыль цементная до 3,5 21334

С-11 п.г.т. Майна III 254,8 Сероводород, пыль древесная, группа суммации 6035 (формальдегид, сероводород), пыль комбикормовая до 90,0 7630

С-12 г. Сенгилей - 3,14 Азота диоксид, сажа, фтора газообразные соединения, мазутная зола до 5,0 6958

С-13 п.г.т. Ишеевка и прилегающие населенные IV 86,5 Сажа, пыль полипропилена до 2,4 14834

№ Название № пром узла Площадь км" Основные вещества Стах долей пдк Число жителей*, чел.

пункты

С-14 окрестности с. Красносельск XII 283.4 Серы диоксид, этилбензол, пыль цементная от 1,2 до 5 3384

С-15 окрестности п.г.т. Павловка XIII 754,4 Азота диоксид, серы диоксид, метан до 72,6 11936

* - число жителей в населённых пунктах (по данным Всероссийской переписи 2010 г.), входящих в границы области повышенных концентраций.

На рисунке 6 представлены выделенные области повышенных концентраций загрязняющих веществ и границы промышленных узлов на карте Ульяновской области.

Суммарная площадь территорий Ульяновской области, где по оценкам может формироваться повышенный уровень загрязнения воздуха - 2240 км" или 6,02% общей площади области. Площадь областей повышенных концентраций вредных веществ на 20% превышает площадь промузлов. Негативное воздействие промышленных узлов локализовано преимущественно в их границах и мало влияет на качество воздуха большей части Ульяновской области.

и промузлов на территории Ульяновской области по результатам расчета рассеивания

Расчёт рассеивания показал, что 12 областей повышенных концентраций совпадают с выделенными в работе промузлами. Для двух промузлов из четырнадцати, а именно VII (нефтепромыслы возле с.Вишенка) и XIV (п.г.т. Новоспасское, п.Клин и нефтяные месторождения юга области) области повышенных концентраций не формируются. Напротив, для трех населённых пунктов (г.Сенгилей, п.г.т. Карсун и п.г.т. Вешкайма), где промузлы выделены не были, образуются области повышенных концентраций (С-12, С-4 и С-5 соответственно).

Прогнозируемое качество воздуха на территории Ульяновской области в целом соответствует действующим нормативным требованиям. Примерно 94% территории характеризуется отсутствием прогнозируемых превышений ПДК даже при неблагоприятных метеоусловиях. Области повышенного загрязнения воздуха локализованы вблизи мест массового проживания людей. В таблице 3 показаны ключевые населённые пункты области, где возможны превышения от 1,2 до 90 ПДК. На 6% территории (где прогнозируется потенциально высокий уровень загрязнения атмосферного воздуха) проживает более 904 тысяч человек, что составляет около 70% жителей Ульяновской области.

По результатам расчетов максимальных концентраций загрязняющих веществ (рисунок 7) для населённых пунктов Ульяновской области превышения ПДК прогнозируются только в 172 точках (15,6%). Количество значений в интервале 0,1-1,0 ПДК - 492 (44,6%), менее 0,1 доли ПДК -в 439 точках (39,8%), что подтверждает относительно благополучное качество воздуха Ульяновской области в целом.

200

ниши

Я ев и - О. & ш С>1,0 ПДК 0ДПДК <С <1,0ПДК С <0,1 ПДК

а Южная часть 30 134 18

■ Западная часть 40 120 170

Центральная часть 84 193 132

■ Заволжская часть 18 45 119

Итого 172 492 439

Рис. 7. Максимальные концентрации (С) загрязняющих веществ в расчётных точках для условных частей Ульяновской области

Сравнение расчётных концентраций загрязняющих веществ с максимальной массой выброса представлено на рисунке 8: результаты упорядочены по убыванию значений концентраций для центральной части области. Логарифмическая шкала наглядно показывает распределение концентраций по основным градациям значений - относительно величин 0,1 ПДК (выше возможно негативное воздействие на здоровье), 1,0 ПДК (выше негативное воздействие является доказанным), 10 ПДК (считается экстремально высокой концентрацией).

При отображении результатов в логарифмической шкале по основанию 10 хорошо видно, что для двух загрязняющих веществ - бутана (402) и углеводородов предельных С6-С10 (416) - наибольшие приземные концентрации не превышают 1,0 ПДК, для углеводородов С1-С5 (415), толуола (621) и алканов С12-С19 превышения отмечены в одной или двух частях области. Основные вещества, по которым прогнозируются экстремально высокие концентрации загрязняющих веществ в отдельных точках — пыль цементная, серы диоксид, азота диоксид, пыль древесная, метан.

0,001

0,0001

центральная часть заволжская часть

2908 330 301 602

328 2936 621 410 2902 415 Коды загрязняющих веществ

337 2754 416 402 2704

Рис. 8. Максимальные концентрации загрязняющих веществ с наибольшей массой выброса по условным частям Ульяновской области

Для населённых пунктов Ульяновской области, в которых прогнозируются превышения допустимых нормативов (областей повышенных концентраций С-1 - С-15), рекомендуется разработать сводные тома ПДВ, в которых оценить возможность снижения расчётных концентраций до допустимых нормативов и предложить мероприятия по их достижению.

Было проведено сравнение результатов расчётов рассеивания с натурными замерами по данным мониторинга Ульяновского ЦГМС за 2012 год по трем городам - Ульяновску, Новоульяновску, Димитровграду (в других населенных пунктах ПНЗ отсутствуют).

Для ряда веществ в атмосфере г.Ульяновска (серы диоксид, азота диоксид, фенол) расчётные концентрации превышают данные измерений. Такие результаты являются типичными для ситуации, когда основной вклад в загрязнение вносит промышленность: расчёт рассеивания учитывает наихудшую возможную ситуацию. Расчетные концентрации формальдегида ниже данных натурных замеров, что объясняется отказом от учёта автотранспорта в расчёте рассеивания. Этой же причиной объясняются сравнительно низкие расчётные концентрации азота диоксида, азота оксида, серы диоксида, формальдегида, углерода оксида в г.Новоульяновске, углерода оксида, формальдегида, серы диоксида в г.Димитровграде.

Отдельно следует отметить гидрохорид. По результатам расчета рассеивания формируются незначительные концентрации данного вещества. Результаты замеров показывают наличие стабильно действующего источника выделения гидрохлорида: его средняя концентрация в г.Ульяновске за 2012 г. составила 0,4 ПДК, максимальная - 1,35 ПДК. Возможные источники поступления данного вещества в атмосферу города - выделение хлора из водопроводной воды, используемой в быту, и использование хлорсодержащих средств бытовой химии.

В ходе измерений Ульяновского ЦГМС вся пыль, содержащаяся в воздухе, оценивалась как взвешенные вещества (код 2902), тогда как при проведении расчёта рассеивания каждый вид пыли учитывался как отдельное загрязняющее вещество. Например, для г.Ульяновска расчётное содержание пыли цементной 2908 достигает 7,9 ПДК, для Новоульяновска - 3,2 ПДК по пыли 2908, для г.Димитровграда — 10,2 ПДК для пыли абразивной 2930. Суммы концентраций всех пылей, учтенных в расчёте, значительно превышают максимальные концентрации, измеренные для взвешенных веществ.

Результаты сравнения расчёта рассеивания с данными лабораторных измерений качества воздуха позволяют адекватно оценить вклад промышленности в загрязнение воздуха данными веществами и необходимость мер по снижению их выбросов.

По результатам расчета рассеивания шесть существующих ПНЗ (в Ульяновске, Новоульяновске, Димитровграде) попали в области прогнозных повышенных концентраций загрязняющих веществ. Для получения достоверных сведений о качестве воздуха других населённых пунктов Ульяновской области, где в исследовании прогнозируются повышенные концентрации загрязняющих веществ, рекомендуется установить восемь дополнительных ПНЗ: 1. г.Ульяновск, Заволжский район, территория микрорайона «Новый город»; 2. п.г.т. Чердаклы; 3. с.Средняя Якушка Новомалыклинского района; 4. п.г.т. Майна; 5.с.Красносельск Новоспасского района; 6.п.г.т. Павловка; 7.г. Барыш; 8.г. Инза (рисунок 9).

Результаты натурных замеров качества воздуха на ПНЗ позволят выявить случаи превышений ПДК, а определить основные предприятия-вкладчики в ухудшение качества воздуха позволит база данных стационарных источников загрязнения атмосферы Ульяновской области. Улучшение мониторинга качества воздуха позволит обосновать необходимые меры по поддержанию состояния атмосферы на безопасном для здоровья людей уровне.

Полученные в результате расчётов рассеивания данные наглядно иллюстрируют недостатки существующей системы нормирования выбросов загрязняющих веществ, где любой отдельно взятый проект ПДВ показывает отсутствие превышений ПДК в жилой застройке. В то же время многолетние данные мониторинга Ульяновского ЦГМС подтверждают регулярные превышения допустимых нормативов качества воздуха. Результаты, полученные в работе, подтверждают, что суммарный вклад стационарных источников выбросов приводит к формированию областей повышенных концентраций загрязняющих веществ.

Рис. 9. Карта-схема размещения существующих и рекомендуемых по результатам расчета рассеивания ПНЗ на территории Ульяновской области

Глава 5. Заболеваемость населения Ульяновской области болезнями органов дыхания в связи с промышленным загрязнением атмосферного воздуха

Население области на период, рассматриваемый в работе — на 1 января 2012 года — составляло 1282 тыс. человек. Удельный вес городского населения - 73,5%. Доля мужского и женского населения составляет 45,5% и 54,5% соответственно для городского населения, 46,7% и 53,3% для сельского населения.

Значимость проблемы заболеваемости органов дыхания в Ульяновской области подтверждают данные медицинской статистики.

В структуре общей заболеваемости населения Ульяновской области лидирующее положение занимают болезни органов дыхания (439,4 на 1000 населения), на втором месте -болезни системы кровообращения (267,4 на 1000 населения), и далее в порядке убывания -болезни костно-мышечной системы и соединительной ткани, болезни глаза и его придаточного аппарата, болезни мочеполовой системы, болезни органов пищеварения.

Одним из важных показателей оценки заболеваемости взрослого населения является заболеваемость с временной утратой трудоспособности. В структуре трудопотерь по всем причинам для жителей Ульяновской области первое место занимают болезни органов дыхания - 38% случаев.

Заболевания болезнями органов дыхания выделяются в структуре обшей и первичной заболеваемости детского населения Ульяновской области в возрасте от 0 до 14 лет. Для общей заболеваемости доля болезней органов дыхания составила 49,5%, первичной заболеваемости — 57,4%. Аналогичная тенденция прослеживается за весь период наблюдений. Значимыми для данной возрастной группы также являются врождённые аномалии, болезни мочеполовой системы, болезни нервной системы, болезни системы кровообращения, болезни глаза и его придаточного аппарата. Высокие показатели первичной заболеваемости на 1000 детей соответствующего возраста отмечены в г.Ульяновске (3640,4 на 1000 человек), г.Димитровграде (2662,6), Базарносызганском районе (2550,3).

Для проведения корреляционного анализа между качеством воздуха и заболеваемостью населения болезнями органов дыхания использовались расчётные концентрации загрязняющих веществ, полученные в настоящей работе. Объем выборки - 1103 значения концентраций для каждого из 32 веществ и 15 групп суммации -достаточен для проведения оценки с выбранной степенью достоверности.

Были обработаны сведения Министерства здравоохранения и социального развития об уровне заболеваемости населения Ульяновской области болезнями органов дыхания за период с 2000 по 2010 гг. включительно. Использовались данные по заболеваемости населения пяти возрастных групп (дети 0-14 лет, 15-17 лет, 0-17 лет, взрослые, общая заболеваемость) болезнями органов дыхания (в целом) и шести отдельных видов заболеваний по 24 административным субъектам. Данные о корреляции с уровнем заболеваемости для отдельных загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу Ульяновской области, представлены в таблице 4.

Таблица 4. Значимая корреляция пар данных «заболеваемость - загрязняющее вещество» для вероятности ошибки 0,05 по учтённым показателям качества воздуха

№ Код Название Количество пар значимой корреляции для показателей Итого

Средняя концентрация Кол-во значений больше 0,1 ПДК

1 123 диЖелезо триоксид 7 5 12

2 150 Натрий гидроксид 6 6 12

3 168 Олово оксид 7 - 7

4 184 Свинец и его соединения 6 5 11

№ Код Название Количество пар значимой корреляции для показателей Итого

Средняя концентрация Кол-во значений больше 0,1ПДК

5 203 Хром 7 - 7

6 301 Азота диоксид 0 6 6

7 303 Аммиак 7 6 13

8 328 Сажа 0 0 0

9 330 Сера диоксид 5 7 12

10 333 Сероводород 3 2 5

11 337 Углерод оксид 0 5 5

12 342 Фтора газообразные соединения 1 2 3

13 410 Метан 0 0 0

14 415 Углеводороды С1-С5 7 5 12

15 602 Бензол 8 - 8

16 616 Диметилбензол 7 5 12

17 621 Метилбензол 8 6 14

18 627 Этилбензол 0 1 1

19 703 Бенз/а/пирен 0 0 0

20 1042 Бутан-1-ол 7 5 12

21 1071 Фенол 3 0 3

22 1119 2-Этоксиэтанол 4 - 4

23 1325 Формальдегид 3 4 7

24 2902 Взвешенные вещества 6 4 10

25 2904 Мазутная зола 1 3 4

26 2907 Пыль неорганическая: 5Ю;>70% 6 0 6

27 2908 Пыль неорганическая:ЯЮ; 20-70% 7 6 13

28 2909 Пыль неорганическая:5Ю:<20% 3 3 6

29 2920 Пыль меховая 4 0 4

30 2936 Пыль древесная 4 6 10

31 2937 Пыль зерновая 1 1 2

32 6003 Аммиак, сероводород 3 6 9

33 6004 Аммиак, сероводород, формальдегид 3 6 9

34 6005 Аммиак, формальдегид 5 4 9

35 6010 Азота диоксид, серы диоксид, углерода оксид, фенол 0 7 7

36 6032 Озон, двуокись азота и формальдегид 0 0 0

37 6034 Свинца оксид, серы диоксид 5 7 12

38 6035 Сероводород, формальдегид 3 6 9

39 6038 Серы диоксид, фенол 5 6 11

40 6040 Серы диоксид и трехокись серы, аммиак и окислы азота 0 7 7

41 6041 Серы диоксид, кислота серная 5 7 12

42 6043 Серы диоксид,сероводород 2 7 9

43 6046 Углерода оксид и пыль цементного производства 7 6 13

44 6053 Фтористый водород и плохо растворимые соли фтора 1 2 3

45 6204 Азота диоксид, серы диоксид 0 7 7

46 6205 Серы диоксид, фтористый водород 4 7 11

Всего 171 178 349

Корреляция прогнозного качества воздуха и заболеваемости населения наиболее достоверно подтверждается для детской возрастной группы - 70,8% случаев с достоверностью 95%.

Возрастные группы четко ранжируются по количеству значений пар данных «заболеваемость - загрязняющее вещество»: первое место всегда занимает детская возрастная группа 0-14 лет, второе - подростки 15-17 лет, третье - взрослое население. Этот вывод подтверждается для разной степени достоверности оценки корреляции, что видно на рисунке 10.

0,1 0,05 0,01 0,001

заданная вероятность ошибки

Рис. 10. Количество значимых случаев корреляции между заболеваемостью населения и прогнозным качеством воздуха

По результатам анализа корреляция с прогнозным уровнем загрязнения атмосферы Ульяновской области подтверждается для болезней органов дыхания (в целом), пневмонии, хронических болезней миндалин, аденоидов и астмы (астматического статуса). Перечень веществ, для которых выявлена корреляция, представлен в таблице 5.

Таблица 5. Выявленное достоверное количество пар корреляций между видами заболеваний населения Ульяновской области и отдельными загрязняющими веществами

Заболевание Кол-во пар Вещества, для которых выявлена корреляция

пневмония 11 Сероводород, пыль зерновая, группы суммации 6003 (Аммиак, сероводород), 6004 (Аммиак, сероводород, формальдегид), 6035 (сероводород, формальдегид), 6043 (Серы диоксид, сероводород)

аллергическим ринит (поллиноз) 5 Натрий гидроксид, этилбензол

хронический фарингит, назофарингит, синусит, ринит 9 Сероводород, 6003 (Аммиак, сероводород), 6004 (Аммиак, сероводород, формальдегид), 6035 (сероводород, формальдегид), 6043 (Серы диоксид, сероводород)

хронические болезни миндалин и аденоидов 17 Железа оксид, олово оксид, свинец и его соединения, хром, углеводороды предельные С1-С5, бензол, ксилол, толуол, бутан-1 -ол

Заболевание Кол-во пар Вещества, для которых выявлена корреляция

бронхит хронический и неучтенный, эмфизема 3 Натрий гидроксид

астма, астматический статус 50 Железа оксид, олова оксид, хром, азота диоксид, аммиак, серы диоксид, углеводороды С1-С5, бензол, ксилол, толуол, бутан-1- ол, взвешенные вещества, пыль песчаная и пыль цементная, пыль древесная, группы суммации 6003 (Аммиак, сероводород), 6004 (Аммиак, сероводород, формальдегид), 6005 (Аммиак, формальдегид), 6010 (Азота диоксид, серы диоксид, углерода оксид, фенол), 6034 (Свинца оксид, серы диоксид), 6035 (Сероводород, формальдегид), 6038 (Серы диоксид, фенол), 6040 (Серы диоксид и трехокись серы, аммиак и окислы азота), 6041 (Серы диоксид, кислота серная), 6043 (Серы диоксид, сероводород), 6046 (Углерода оксид и пыль цементного производства), 6204 (Азота диоксид, серы диоксид), 6205 (Серы диоксид, фтористый водород).

В перечне веществ, загрязняющих атмосферный воздух Ульяновской области, для рассмотренных видов заболеваний наиболее достоверно подтверждается корреляция с различными видами пыли (взвешенные вещества, пыль цементная, пыль древесная), сероводородом, группами суммации с его участием, а также группами суммации, куда входят аммиак, серы диоксид, формальдегид.

Многолетняя динамика изменения показателей заболеваемости населения болезнями органов дыхания и массы выбросов загрязняющих веществ (азота диоксид, серы диоксид, углерода оксид, взвешенные вещества) за период 2000-2010 гг. показала отсутствие корреляции за рассмотренный период. Её величина значима только для г. Новоульяновска по одному показателю - взвешенные вещества. Такие результаты подтверждают, что для оценки качества воздуха необходимо пользоваться не результатами статистической оценки массы выброса загрязняющих веществ, а комплексными экологическими показателями. Расчетная экологическая оценка многокомпонентного загрязнения атмосферного воздуха предоставляет более полные и достоверные данные - в данной работе выявлена корреляция между 42 различными веществами и группами суммации с шестью видами болезней органов дыхания населения Ульяновской области. Динамика изменения качества воздуха может быть получена регулярным многолетним обновлением базы данных стационарных источников выбросов загрязняющих веществ.

В таблице 6 показано распределение административных субъектов (городов, районов) Ульяновской области по выбранным в работе градациям уровней заболеваемости и качества воздуха. Показатель качества воздуха получен осреднением расчётных концентраций загрязняющих веществ, для которых корреляция с уровнем заболеваемости подтверждается наиболее достоверно: аммиак, серы диоксид, формальдегид, взвешенные вещества, пыль цементная, пыль древесная.

Предложены собственные градации качества воздуха и уровня заболеваемости населения. Диапазоны данных были разбиты на пять частей для отображения пространственной динамики факторов по отдельным административным субъектам Ульяновской области.

Таблица 6. Распределение административных субъектов Ульяновской области по выбранным в работе градациям уровней заболеваемости болезнями органов дыхания и качества воздуха

Заболеваемость, человек на 1000 населения Уровень заболеваемости Загрязненность воздуха, долей ПДК, среднее значение, диапазон Уровень загрязненности воздуха Административные субъекты Ульяновской области

325-400 Очень высокий 0,2738 (от 0,1043 до 0,4315) Очень высокий г. Ульяновск, г. Димитровград, г. Новоульяновск

240-325 Высокий 0,0537 (от 0,0149 до 0,1099) Высокий Сенгилеевский, Мелекесский, Майнский, Ульяновский, Новоспасский районы

225-240 Средний 0,0432 (от 0,0028 до 0,1479) Средний Теренгульский, Инзенский, Радищевский, Вешкаймский, Павловский, Карсунский, Барышский районы

200-225 Низкий 0,0066 (от 0,0022 до 0,0111) Очень низкий Кузоватовский, Чердаклинский, Старомайнский, Сурский, Базарносызганский районы

150-200 Очень низкий 0,0149 (от 0,0006 до 0,0141) Низкий Новомалыклинский, Николаевский, Цильнинский, Старокулаткинский районы

Из таблицы видно, что очень высокий уровень заболеваемости населения болезнями органов дыхания и очень высокий уровень загрязненности воздуха наблюдаются в трех крупных городах области - Ульяновске, Новоульяновске, Димитровграде. Для низких, очень низких значений качества воздуха и заболеваемости населения наблюдается обратная зависимость, что может объясняться погрешностями расчёта при низких численных значениях учтенных параметров.

Распределение административных субъектов Ульяновской области по качеству воздуха и уровню заболеваемости населения наглядно представлено на рисунке 11.

,'йлик

Чувашская респуб;

Цильнинский'

Карсунскнй

Майиский

Омский

Мслекесский

Инзенский

Тсрснгульскш

Барышский

Кузоватовскнн -ЧРй

Николаевский)

Радищевский

республика Мордовия

Уровень заболеваемости населения Ульяновской области болезнями органов дыхания

Пензенская попас п.

ШШШ

НЯЯ В.

срслинй

¡Уровень загрязнённости аттчосфсрною воздух!

для которых корреляция наиболее достоверна

очень высокий ^Н средний

- н очень низкий

I 1-.- -I

Рис. 11. Карта-схема взаимосвязи между прогнозным уровнем качества воздуха и уровнем заболеваемости населения болезнями органов дыхания для административных субъектов Ульяновской области.

Следует подчеркнуть, что общая картина, представленная на карте-схеме 11, не отражает ситуации в конкретных населенных пунктах области. Так, в Николаевском районе с очень низким загрязнением воздуха прогнозируются превышения ПДК в п.г.т. Николаевка, а в г. Ульяновске, где уровень загрязнения самый высокий по области, есть относительно благополучные территории (жилая застройка между улицами Нариманова и Розы Люксембург, северо-восточная часть жилого микрорайона «Новый город»).

Информацию для принятия адекватных управленческих решений может предоставить созданная база данных стационарных источников загрязнения атмосферы Ульяновской области.

Выводы

1. В ходе исследования была создана база данных стационарных источников загрязнения атмосферы Ульяновской области по материалам томов ПДВ промышленных предприятий. Она содержит сведения о 503 промышленных объектах (или 337 юридических лицах), что составляет более 85 % общеобластного количества за период исследования (2008-2012г.г.). В базе данных учтено 6574 источника, выбрасывающих 311 загрязняющих веществ и 28 групп суммации. Были выделены 14 промышленных узлов, включающих 74% всех источников загрязняющих веществ, с суммарной массой выброса (г/с) 97,7% учтённой в базе данных.

База доступна для постоянной актуализации, содержит техническую возможность функционального расширения с включением новых источников выбросов, в том числе -автомобильных дорог. Регулярно обновляемая база данных будет служить как необходимым инструментом природоохранных структур, так и общедоступным информационным ресурсом, способным предоставлять актуальную информацию о качестве воздуха.

Для облегчения работы по ведению аналогичных баз данных рекомендуется ввести в перечень обязательных требований к составу тома ПДВ сведения о географических координатах для привязки начала координат локального расчёта в составе тома ПДВ.

2. По результатам расчетов рассеивания загрязняющих веществ выделено 15 территорий с прогнозным превышением ПДК, которые занимают 6% площади Ульяновской области. Повышенное загрязнение воздуха формируется вблизи населённых пунктов, где проживает более 904 тысяч человек, или 70% жителей области. В 71 населённом пункте области (в 7 из них- более 10 тыс.человек) возможны превышения от 1,2 до 90 ПДК.

Полученные данные наглядно иллюстрируют недостатки существующей системы нормирования выбросов загрязняющих веществ: любой проект ПДВ показывает отсутствие превышений ПДК в жилой застройке, при этом результаты расчётов рассеивания, учитывающие суммарный вклад стационарных источников выбросов, доказывают наличие областей повышенных концентраций загрязняющих веществ.

3. Установлена корреляция между расчетным содержанием в атмосферном воздухе 28 различных веществ и 14 групп суммации с шестью видами болезней органов дыхания для 24 административных субъектов Ульяновской области.

Корреляция прогнозного качества воздуха и заболеваемости населения болезнями органов дыхания наиболее достоверно подтверждается для детской возрастной группы - 70,8% случаев с достоверностью 95%. Возрастные группы четко ранжируются по количеству значений пар данных «заболеваемость - загрязняющее вещество»: первое место занимает детская возрастная группа 0-14 лет, второе - подростки 15-17 лет, третье - взрослое население.

По результатам анализа корреляция с прогнозным уровнем загрязнения атмосферы Ульяновской области подтверждается для болезней органов дыхания (в целом), пневмонии, хронических болезней миндалин, аденоидов и астмы (астматического статуса). Для данных видов заболеваний наиболее достоверно подтверждается корреляция с сероводородом, группами суммации с его участием, а также группами суммации, куда входят аммиак, серы диоксид, формальдегид, и различными видами пыли (взвешенные вещества, пыль цементная, пыль древесная).

Многолетняя динамика изменения показателей заболеваемости населения болезнями органов дыхания и массы выбросов отдельных загрязняющих веществ (азота диоксид, серы диоксид, углерода оксид, взвешенные вещества) за период 2000-2010 гг. показала отсутствие корреляции. Для проведения анализа целесообразнее использовать сведения о динамике изменения качества воздуха, для чего необходимо регулярное многолетнее обновление базы данных стационарных источников выбросов загрязняющих веществ.

Загрязнение воздуха может не быть непосредственно причиной заболеваемости (что подтверждает общий невысокий коэффициент линейной корреляции), но повышает её уровень при воздействии наравне со многими, влияющими на здоровье агентами.

4. Административные субъекты Ульяновской области ранжированы по показателям качества воздуха и заболеваемости населения, наиболее неблагополучная ситуация выявлена в г.Ульяновске, г.Новоульяновске, г.Димитровграде. В 9 административных районах Ульяновской области уровень загрязнения воздуха и заболеваемости населения болезнями органов дыхания признаны низкими.

5. Итоги исследования могут использоваться для обоснования санитарно-гигиенических и экологических мер по снижению техногенной нагрузки на население Ульяновской области, мероприятий по снижению уровня заболеваемости населения болезнями органов дыхания.

Для 51 организации, чьи промышленные источники дают основной вклад в загрязнение воздуха выделенных в работе 15 областей повышенных концентраций загрязняющих веществ, оценен вклад каждого источника и рекомендована необходимая степень снижения выбросов с учетом прочих действующих одновременно источников.

Для оптимизации сети мониторинга качества воздуха предложены места размещения 8 дополнительных ПНЗ на территории Ульяновской области. На стационарных постах наблюдений можно выявить случаи превышений ПДК, а определить основные предприятия-

вкладчики в ухудшение качества воздуха и необходимые меры для его улучшения позволит база данных стационарных источников загрязнения атмосферы Ульяновской области.

Регулярно обновляемая база данных загрязнения атмосферного воздуха Ульяновской области может служить как необходимым инструментом природоохранных структур, так и общедоступным информационным ресурсом, способным предоставлять актуальную информацию о качестве воздуха.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в журналах, рекомендованных ВАК РФ:

1. Зелеев Д.Ф. Промышленные источники выбросов и загрязнение атмосферы г. Димитровграда / Д.Ф. Зелеев. // Естественные и технические науки, №6, 2010г. - М.: Спутник+, 2010 г. - С.149-151.

2. Зелеев Д.Ф. Источники загрязнения атмосферы и контроль качества воздушной среды / Д.Ф. Зелеев. // Вестник Оренбуржского государственного университета, №5(124), май 2011г. -Оренбург: ГОУ ОГУ, 2011г. - С.88-92.

3. Зелеев Д.Ф. Качество атмосферного воздуха Ульяновской области и заболеваемость населения / Д.Ф. Зелеев. // Естественные и технические науки №5(61), 2012г. - М.: Спутник+, 2012 г.-С.143-146.

Публикации в других изданиях:

4. Зелеев Д.Ф. Загрязнение атмосферы Ульяновской области стационарными источниками промышленности / Д.Ф. Зелеев. // Экономика природопользования и природоохраны: Сборник статей XII международной научно-практической конференции. - Пенза: Приволжский Дом знаний, 2010.-С.7-10.

5. Зелеев Д.Ф. Источники загрязнения атмосферы Ульяновской области и контроль качества воздушной среды / Д.Ф. Зелеев. // Природа Симбирского Поволжья. Сборник научных трудов XI межрегиональной научно-практической конференции «Естественнонаучные исследования в Симбирском-Ульяновском крае». Вып.10. - Ульяновск: Корпорация технологий продвижения, 2009. - С.9-14.

6. Зелеев Д.Ф. Промышленные источники загрязнения атмосферы Ульяновской области/ Д.Ф. Зелеев. // Современное российское общество: проблемы позиционирования и развития, всерос. науч.-практ. конф. (2010; Волгоград). Всероссийская научно-практическая конференция, 2010 г.: [материалы]. -Волгоград.-М.: Планета, 2010. -С.281-289.

7. Зелеев Д.Ф. Промышленные источники загрязнения атмосферы Южной части Ульяновской области / Д.Ф. Зелеев. // Современная биология: вопросы и ответы: материалы II международной научной конференции, 29-30 марта 2012 года, г. Санкт-Петербург. -Петрозаводск: ПетроПресс, 2012. - С.79-83.

8. Зелеев Д.Ф. Промышленные источники выбросов и загрязнение атмосферы Сенгилеевского района Ульяновской области / Д.Ф. Зелеев. // Актуальные проблемы охраны природы и рационального природопользования: Материалы 3-х Международных научно-практических конференций / под ред. A.B. Дмитриева, Е.А. Синичкина. Чебоксары: типография «Новое время», 2011г. - С.52-54.

9. Зелеев Д.Ф. Характеристика источников загрязнения атмосферы Западной части Ульяновской области / Д.Ф. Зелеев. // Теория и практика современной науки [Текст] : материалы VII Международной научно-практической конференции, г. Москва, 3—4 октября 2012 г. В 2 т.: т. I / Науч.-инф. издат. центр «Институт стратегических исследований». -Москва : Спецкнига, 2012. -С.56-60.

10. Зелеев Д.Ф. Стационарные источники загрязнения атмосферы и состояние здоровья населения Ульяновской области / Д.Ф. Зелеев. // Ломоносов-2013: XX международная конференция студентов, аспирантов и молодых учёных: Секция «Биология», 8-13 апреля 2013г.,

Москва, МГУ имени М.В. Ломоносова, биологический факультет: Тезисы докладов / отв.ред.Е.Н.Темерова. Сост. Г.В.Кочетова. - М.:МАКС Пресс, 2013. - С.275-276.

11. Зелеев Д.Ф. Характеристика источников загрязнения атмосферы Заволжской части Ульяновской области / Д.Ф. Зелеев. // Теоретические и практические аспекты развития современной науки[текст]: материалы V международной научно-практической конференции, пМосква, 2-3 октября 2012г. / науч.-инф. издат. центр «Институт стратегических исследований». - Москва: Спецкнига, 2012г. - С.31-35.

12. Зелеев Д.Ф. Характеристика источников загрязнения атмосферы Западной части Ульяновской области / Д.Ф. Зелеев. // Современные проблемы гуманитарных и естественных наук [текст]: материалы XII международной научно-практической конференции 2-3 октября 2012г. / науч.-инф. издат. центр «Институт стратегических исследований». - Москва: Спецкнига, 2012. - С.27-30

13. Зелеев Д.Ф. Характеристика источников загрязнения атмосферы Центральной части Ульяновской области / Д.Ф. Зелеев. // Международный научно-исследовательский журнал (ISSN 2303-9868) №10(29) 2014 часть 1. Сборник по результатам XXXII заочной научной конференции Research Journal oflntemational Studies. - Екатеринбург: ООО «Импекс», 2014г. -С.42-44.

14. Зелеев Д.Ф. Влияние промышленного загрязнения атмосферного воздуха на заболеваемость населения Ульяновской области болезнями органов дыхания / Д.Ф. Зелеев. // Журнал научных и прикладных исследований (ISSN 2306-9147) Научно-практический журнал №11/2014.-Уфа: Инфинити, 2014г. -С.27-31.

Подписано в печать 29.01.2015. Тираж 120 экз. Отпечатано с предоставленного оригинал-макета

в ООО «Цветной Мир» 432017, г. Ульяновск, ул. Спасская, д.5, офис 15 тел. 8-9510-96-63-70 email: tsvetnoy-mir@yandex.ru