Алматы қаласының атмофералық ауа сапасын жақсарту бойынша іс-шаралардың тиімділігін бағалау



Мақалада климаттың өзгеруіне және адам өміріне әкелетін зиянды шығарындылардың әсерін ашып көрсету, бағалау және көпжылдық бағалау қарастырылған.

Кілт сөздер: ластану, эффективтілік, Алматы, вариация, атмосфера ластану индексі, ШМК, тасталым.

В статье рассматриваются раскрытие, ранжирование и многолетняя оценка последствий вредных выбросов, приводящих к изменению климата и жизни человека.

Ключевые слова: загрязнение, эффективность, Алматы, вариация, индекс загрязнения атмосферы, ПДК, сброс.

Атмосфераның ластануы — әр түрлі газдардың, қатты және сұйық заттардың немесе табиғи булар мен қалдықтардың ұсақ түйіршіктерінің ауаға қосылуы. Бұлардың ішінде газ тектес заттар атмосфераға шығарылатын ластағыштардың шамамен 90 %-ін құрайды. Көп тараған атмосфера ластағыштарына күкіртті газ (SO₂), азот оксидтері (NO₂), көміртек оксидтері (иіс газы СО), хлор, формальдегид (НСНО), фенол-бенз(а)пирен, шаң-тозаң жатады.Атмосфераның ластану деңгейін үздіксіз бақылаудан басқа қосымша әдістер қолданылады. Атмосфераның ластану деңгейін зерттеудің қосымша әдістері: атмосфералық жауын — шашын сынамаларын алу және талдау; қардағы, топырақтағы және өсімдік жамылғысындағы зиянды заттардың құрамын анықтау. Бұл мәліметтер процесі жүретін жауын-шашын және жауын-шашын болмаған кездегі құрғақ заттар түсетін, бұлт түзілетін, газ алмасу процесі жүретін атмосфера қабатының ластануын сипаттайды.

Зерттеу тапсырмасы: зиянды тасталымдардың адам өмірі және климаттың өзгерісіне әкелетін зардабын ашып көрсету, саралау және көпжылдық бағалау.

Зерттеу пәні: Алматы қаласының климаттық ресурстары

Зерттеу әдістері: географиялық — салыстыру, статистикалық және басқа зерттеу әдістері.

1 Алматы қаласы бойынша атмосфералық ауаның ластануы

1.1 Атмосфераның ластану индексінің динамикасы

Ауа сапасының ШМК-ға негізделген орташаланған және бір реттік көрсеткіші атмосфераның ластану индексі (АЛИ) деп аталады.

Қаланың жеке аймақтарындағы бірнеше заттармен атмосфера ластануын бағалау үшін, жыл сайын жоғары деңгейлі ластанған қалалардың тізімін құрастыруға бірдей қоспалардың мөлшерінен кешенді атмосфера ластану индексі есептеледі.

Кешенді атмосфера ластану индексін есептеу үшін атмосфера ластану индексінің бес көрсеткіштері бойынша бірліктері қолданылады. Бір затпен атмосфераның ластану деңгейі жалпы алғанда бірлік ластану индексі- АЛИ бойынша есептеледі, және оның формуласы келесідей болып табылады:

АЛИi=(Сi / ШМКi)кi (1)

мұндағы:

Сi — i затының орташа концентрациясы;

ШМКi — i затының орташа тәуліктік шекті мүмкіндік концентрациясы;

кi — зиянды заттың зиянды газға келтірілген өлшемсіз тұрақтысы.

Жеке қоспалардың ауа ластану деңгейіндегі мөлшерлік сипаттамасы, яғни SO₂ қауіптілігіне және қауіптілік дәрежесінің өсіне келтірілген жеке қоспаплардың АЛИ болып табылады.

немесе , (2)

мұндағы:

і — қоспа;

Сі — 1,2,3,4 қауіптілік класына сәйкес 1,7,1,3,1,0,0,9 есептелінген тұрақты шама;

Qг — қаладағы N — посттардан алынған ластаушы заттардың арифметикалық жылдық концентрациясы;

q — жыл бойында алынған бір реттік және орташа тәуліктік концентрациялардың арифметикалық мәні.

Әр түрлі қалалар мен аудандардағы ластаушы заттардың концентрациясын салыстыру үшін кешенді АЛИ (КАЛИ) — атмосфераның бірнеше қоспалармен ластану дәрежесінің мөлшерсіз сипаттамасы.

Атмосфераға түсетін бір зат үшін КАЛИ келесі формуламен есептелінеді:

, (3)

4 негізгі қоспаға бақылау жүргізгенде (шаң, күкіртті газ, СО, NO₂) КАЛИ келесі формуламен есептелінеді:

, (4)

Атмосфераны ластану индексінің мәліметтері алу үшін 5 көрсеткіш бойынша алына отырып, ол мәліметтерді посттар арқылы ала отырып, КазГидроМет архивында сақталып, қадағаланып оырады. Бастапқыда әр шамаға жеке-жеке парциалды шама алынып, содан соң вариациялық қатар құрылады, оның арасында ең көп индекске тең мәлімет көрінеді. Кейін, алынған 5 жоғары иднексті заттар үшін қосынды индексті мәліметі алынады.

Стандартты индекс — қала бойынша кез келген зиянды заттың бір реттік максималды концентрацияның ең көп өлшемінің ШМК-на қатынасы.

Яғни бұл бірлік көрсеткіш. Мысал ретінде бақылау 8 зат бойынша жүргізіледі және әрқайсысы үшін бірыңғай концентрациясы анықталады және зат бір ай ішінде басқасынан жоғары болатын ең жоғарғы бірыңғай концентрациясы алынады. АЛИ-дан негізгі айырмашылығы, СИ денсаулыққа зиянды затқа ұзақ уақыт әсер ету әсерін ескермейді, бұл барлық қоспалардың араласқандығы емес, бір «ерекше» қоспаның рұқсат етілген деңгейге қатынасын көрсетеді. ИЗА-дан айырмашылығы, Стандарт индексі осындай ластанудан болатын ықтимал зиянды бағалауды қамтымайды.

Ендігі кезекте Алматы қаласының АЛИ көрсеткішін қарастыратын болсақ, келесі суретте Алматы қаласы бойынша АЛИ көрсеткіші берілген (1-сурет).

1-сурет. Алматы қаласы бойынша 1992–2018 жылдардағы АЛИ көрсеткіші

1-суретте көрстелігендей, АЛИ көрсеткішінің ең жоғары деңгейдегі мәні 1993–1994 жылдар аралығында 16,7–16,8 арасында байқалған, ол дегеніміз өте жоғары деңгейді көрсетеді. 1998–2000 жылдар аралығындағы төменгі көрсеткіштердің негізгі Алматы қаласындағы бақылау посттарындағы экономикалық жағдайға байланысты. 2000 жылдардан бергі ақпараттарды қарастыратын болсақ, ең жоғары көрсеткіш ретінде 2009 жыл алынады, 15,8-ге тең болып табылады. Алматы қаласы бойынша зиянды заттармен ластануда ерекше орында тұратын азот диоксиді (NO₂), күкірт диоксиді (SO₂), көміртек оксиді (CO) және өлшенген заттар болып табылады.

Кешенді ластнауды алдын алу жұмыстарын жүргізу нәтижесінде бірнеше кезеңді деңгейлі жұмыс жасау шаралары орын алады. Оның негізінде АЛИ көрсеткішін 7-ге дейін нәтижелі түрде төмендету жоспарланады.

Бірінші кезең (2009–2011 жыл) атмосфераның ластану индексі 11-ге дейін төмендету жоспарланады. Зиянды заттардың жалпы тасталымы 50 мың т/жыл болып 237116 т/жыл-дан 187116 т/жылға өзгертілу жоспарлануда.

Екінші кезеңде (2012–2014 жыл) атмосфераның ластану индексі 9-ға дейін төмендету жоспарлануда. Сонымен жалпы тасталым 41 мың т/жыл және 187116 т/жыл-дан 146116 т/жыл-ға өзгертілу жоспарлануда.

Үшінші кезең (2015–2018 жыл) атмосфераның ластану индексі 7-ге дейін төмендетіліп, сонымен қатар жалпы тасталымды 35 мың т/жыл-ға кеміте отырып, 146116 т/жыл-дан 111116 т/жыл-ға өзгертілу жоспарлануда.

2.2 Алматы қаласы бойынша ластаушы заттардың концентрациясы

Алматы қаласы бойынша зиянды заттармен ластануда ерекше орында тұратын азот диоксиді (NO₂), күкірт диоксиді (SO₂), көміртек оксиді (CO) және өлшенген заттар болып табылады. Олардың тек қана атмосфералық ауаны ғана ластап қоймай, сонымен қатар адам денсаулығына үлкен әсерін тигізетіні белгілі. Кез-келген жоғарыда аталған зиянды заттар адам организміне тыныс алу мүшелері арқылы тасымалданып, организмде тұрақтап қалу қауіпі бар болып келеді. АЛИ көрсеткіші бойынша есептелетін зиянды заттардың шекті мүмкіндік тасталым көрсеткіші бойынша есептелінетіні белгілі.

Келесі суретте Алматы қаласы бойынша 2010–2018 жылдар аралығындағы күкірт диоксидінің шекті мүмкіндік концентрациясы берілген (2-сурет).

2-сурет. Алматы қаласы бойынша 2010–2018 жылдар аралығындағы күкірт диоксидінің шекті мүмкіндік концентрациясы

2-суретте көрсетілгендей, күкірт диоксидінің шекті мүмкіндік концентрациясынан 2013 жылдан басқа барлық жылдар нормадан асқандығын көруімізге болады. Ең жоғары мәнге 2016 жылы 1,6-ға тең болып келеді. Ал, ең төменгі мән 2013 жылға сәйкес келеді, 0,05-ке тең. Күкірт диоксидінің атмосфераға түсуі мұнайдың қалдықтарын жағу, көмірдің жануымен байланысты пайда болады. Ең басты ластаушы көздері жылу электр станциялары, қазандықтар және де металлургия болып табылады.

Келесі суретте Алматы қаласы бойынша 2010–2018 жылдар аралығындағы көміртек оксидінің шекті мүмкіндік концентрациясы берілген (3-сурет).

3-сурет. Алматы қаласы бойынша 2010–2018 жылдар аралығындағы көміртек оксидінің шекті мүмкіндік концентрациясы

3-суретте көрсетлігендей, Алматы қаласы бойынша 2010–2018 жылдар аралығындағы көміртек оксидінің шекті мүмкіндік концентрациясы нормадан асқан жылдары 2010, 2011, 2014, 2017 жылдарға сәйкес келеді. Ең жоғары көрсеткіш болып 2011 жыл саналады, 3,8-ге тең.

Ал, 2012, 2013, 2016 жылдары шекті мүмкіндік концентрациясы нормадан аспаған болып келеді. Ең төменгі көрсеткіш 2012 жылы 2,8-ге тең болса, 2016 жылы 2,7-ге тең болып табылады. Көміртек оксидінің басты шығатын ортасы ретінде автомобильдерден шығатын тасталымдар және эылу электр станцияларынан келетін түтін салдары болып табылады. Сонымен қатар, органикалық заттардың ішінара анаэробтық жануы және де темекі, ағаш жануларынан кейін пайда болады.

Келесі суретте, Алматы қаласы бойынша 2010–2018 жылдар аралығындағы азот диоксидінің шекті мүмкіндік концентрациясы берілген (4-сурет).

4-сурет. Алматы қаласы бойынша 2010–2018 жылдар аралығындағы азот диоксидінің шекті мүмкіндік концентрациясы

4-суретте көрсетілгендей, азот диоксидінің шекті мүмкіндік концентрациясы 0,04-ке тең болып табылады. Ал, сол берілген нормадан барлық жылдарда 2010–2017-жылдар аралығында концентрациясы асып кеткен болып табылады. Яғни, 2010, 2013, 2014 жылдар аралығында шекті мүмкіндік концентрациясы сәйкесінше 0,14, 0,09, 0,1-ге тең болып келген. Ең жоғары көрсеткіш 2011-жылға сәйкес келеді, 2,7-ке тең. 2010 мен 2011 жылдар аралығында шекті мүмкіндік концентрация мөлшерінің күрт өскендігін байқауымызға болады. Себебі, 2014 жылы концентрация 0,1-ге тең болса, 2016 жылы 2,1-ге тең, яғни 2 жылд концентрация деңгейі 2,0-ге артқандығын байқауымызға болады. Азот диоксидінің негізгі шығу тегі отынның жоғары температурада жануынан және оттегінің жетіспеушілігінен пайда болады. Көбінесе, оның салдары ретінде автокөліктердің шығаратын газдарынан болып келеді.

Келесі суретте Алматы қаласы бойынша 2010–2018 жылдар аралығындағы азот оксидінің шекті мүмкіндік концентрациясы берілген (5-сурет).

5-сурет. Алматы қаласы бойынша 2010–2018 жылдар аралығындағы азот оксидінің шекті мүмкіндік концентрациясы

5-суретте көрсетілгендей, азот оксидінің 2011–2018 жылдар аралығында шекті мүмкіндік концентрациясы берілген нормадан асқандығы байқалады. 2010 мен 2017 жылдары шекті мүмкіндік концентрациясы нормаға жақындаған болып келеді, 0,07 мен 0,09. Шекті мүмкіндік концентрация мөлшері азот оксиді үшін 0,06-ға тең болып табылады. Ең жоғары көрсеткіш болып, 2014 жыл саналады, 2,3-ке тең болып келеді, ал төменгі көрсеткіш 2010 жылы 0,07-ге тең. Азот оксидінің шығатын негізгі көздері азот диоксидімен бірдей болып келеді, яғни жылу электр станцияларынан шығатын түтін, автомобильдерден шығатын улы газдар, қатты тасталымдарды жағу және газдың жануы болып табылады.

3 Алматы қаласының ауа бассейнінің автотранспорт қалдықтарымен ластану ерекшеліктері

Автомобильдердің магистраль бойымен қозғалысы кезінде транспортты құралдардың артында турбулентті араласу аймағы пайда болады. Сол кезде барлық механикалық араласу аймағындағы зиянды заттардың концентрациясын тегістейтін турбуленттілік аймақ, метеорологиялық жағдайлардың параметрлеріне (жел жылдамдығына, күн радиациясының арқасында пайда болатын турбуленттілікке және т.б) жағдай туғызады. Механикалық араласу аймағы зиянды заттардың концентрациясы бірдей болатын және ауа жақсы араласқан барлық нүктелерде туннель ретінде көрсетілуі мүмкін.

Алматы қаласында Қытай және Орта Азия, Ресей, Қырғызстан және Тәжікстан республикалары арасында маңызды көлік дәлізі болып саналады. Достық теміржол стансасы және Қорғас автокөліктер өтетін жолдар арқылы Қытайға және басқа да әлем елдеріне қазақстандық тауарларды экспортқа шығаруды жүзеге асырады.

Алматы қаласының статистиканы басқару мәліметі бойынша тұрақты көздердің жалпы тасталымы 1 қаңтар 2010 жылға 13176 тонна зиянды заттарды құрады, ол 2009 жылмен салыстырғанда 1824 тоннаға аз деп есептелінеді.

Сонымен қатар, автокөліктерден келетін зиянды тасталымдардың саны 19 мың тоннаға төмендеген болып есептеледі. Жол полиция басқармасының мәліметі бойынша 2010 жылдың 1 желтоқсанында қала бойынша тіркелген автокөліктерден шығатын жалпы тасталым мөлшері 496982 бірлікті құрады, ол 2008 жылмен салыстырғанда 11479 бірлікке аз екенін көрсетіп тұр.

Өз кезегінде Алматы қаласы бойынша мемлекеттік санитарлық-эпидемиологиялық басқарма комитетінің департаменті атмосфералық ауаның әр автомагистральдары бойынша атмосфера сапасын зерттеген. 252 үлгі алынып, ШМК-дан асқан 100 үлгі тіркеліп, ол азот диоксидінің 36,45 % асқандығын көрсетіп, 1,6–6,1 есе асып, көміртек оксиді бойынша 1,7–2,6 есе асқандығын көрсетеді.

Ауаның ластануы табиғаттан және адамның іс әрекетінен болады. Табиғи ластану жанартаулар атқылауынан, тастардың үгілуінен, дауылдан орман, дала өрттерінің әсерінен болады. Атмосфералық ауа үшін ең қауіптісі адам қызметінің нәтижесімен ластану. Ластайтын заттар өндірістен автокөліктен және тұрмыстық қалдықтардан таралады.Осы лас заттар атмосфералық ауаның төменгі қабатына күнде қосылып отырады.Қазақстанда ірі ірі өнеркәсіп орталықтары, зауыттар мен фабрикалар көп шоғырланған қалалар, мұнай газ т. с.с өндірістерді айтуға болады.

Мұнайдың буы онша зиян болмағанымен, сұйық мұнай адам денесіне әртүрлі тері ауруларын қоздырады (экземе). Бензин мен керосин адам ағзасына тыныс жолдарымен кіріп, одан ішек қарын арқылы қанға өтеді. Сөйтіп орталық жүйке тамырына әсер етеді, уландырады, кейде соңы өлімге апарады (ШРК дан асып кетсе); Көмірдің тотығы (СО) исі мен дәмі жоқ иіссіз газ. Жұмыс істейтін аймақта оның ШРК мөлшері — 20 мг/ м3. Егер концентрациясы 300 ден 600 мг/м3 болса адам жеңілдеу уланады, 1800 мг/м3 болса қатты уланады, ал 3600 мг/м3 де 2–3 рет тыныс алғанда — ақ адам өліп қалады. Азот тотығы қанды улайтын түссіз газ. Орталық жүйке тамырына тікелей әсер етеді. Азоттың қос тотығы тұншықтыратын исі бар, қоңыр түсті газ.

Ауадағы концентрациясы 10 мг/м3 болғанда иісі сезіледі, 80 м3 кубқа жетсе, тамақты жыбырлатып, ауыздан су ағады 200–300 мг/м3 концентрациясы адам өміріне қауіпті. ШРК — 5 мг/м3 Атмосфера ауасы өмір тіршілік үшін аса маңызды, тіршілікке нәр береді. Сондықтан атмосфераны ауаны ластанудан қорғау әр адамның мақсаты, міндеті болуы тиіс. Атмосфераны ластаушылардың түріде көп -ақ. Соның бірі автокөлік екені белгілі. Көліктің түрлері: автокөліктің қоршаған ортаға әсерлерін жағымды және жағымсыз деп екіге бөліп көрсетуге болады. Әрбір жағымды әсердің түріне бір жағымсыз әсерді сәйкес келтіруге болады. Мәліметтер кестеде көрсетілген.

Атмосфера ауасын ластайтын негізгі факторлардың бірі автокөлік болып табылды. Автокөлік бөліп шығаратын газдың құрамында шамамен 200 зат бар. Оның бірі түгелдей жанған немесе шала жанған көмірсутектер. Шала жанған көмірсутектер машинадан шығатын түтіннің құрамында, әсіресе көлік моторы баяу істеп тұрғанда көп бөлінеді.

Сапалы бензин құйылып, тоқтаусыз жүрген көліктен бөлінетін газдың құрамында 2, 7 % жанбайтын көмірсутегінің тотығы болады.Машина жылдамдығын баяулатқан кезде оның мөлшері 6, 9 % -ға дейін артады.Бұдан машинаны баяулатып жүру жиі болғандықтан қала ауасы көміртегінің тотығы көп бөлініп шығады. Бұл зат адам ағзасынан енетін болса, қан гемоглобині мен байланысып, оттегінің ұлпаларға жеткізілуіне кедергі жасайды.

Қорытынды

Зерттеу тәжірибесі барысында дайындалған материалдарды жинақтай келе қорытындылайтын болсақ:

1. Әдебиеттер тізімі толықтырылды, қажетті мақалалар мен статистикалар талданды;
2. АЛИ көрсеткішінің кейбір жылдары толықтырылды.
3. ШМК көрсеткіші бойынша есептеулер толықтырылды.

Республика көлемінде жүргізілетін іс-шаралар нәтидесінде қазіргі нарық заманына сай біз автокөліктердің, оның ішінде қалалық автобус, троллейбус және де жүк көліктерінің қажеттілігн сезіне отырып, олардың санын азайта алмаймыз.

Олардан шығатын өте улы газдар атмосферада қалқып тұратыны барлығымызға белгілі. Олардан арылуға метеожағдайлар көмекші рөл атқарып жатса да, ол мөлшерінің азаюйына көмек бермейді. Мәселен, Алматы қаласында жыл шінде орта есеппен 550–600 мм жауын-шашын жауады, оның қатты байқалатын уақыты көктемгі айларға түседі. Аймақта ең аз жауын-шашынның түсу периоды жазғы айларға түседі. Шамамен, 30–35 мм. Бұл метеожағдаймен қоса, жел де көмекші рөл атқарады.

Алматы қаласының ластануын бағалау үшін атмосфераның астану индексі негізге алынады. Алматы қаласында жүргізіліп жатқан жұмыстар нәтижесінде өте жоғары деңгейде болған АЛИ көрсеткішін 2018 жылы 7-ге дейін төмендетуге мүмкін болды. Оның басты шешімі ретінде- қалаларда жасылдандыру, өнеркәсіп орындарының шығаратын тасталымдарын қадағалау және автокөліктердің шығаратын зиянды газ мөлшеріне айыппұл салу болып табылады.

Автокөліктерден шығатын азот оксиді, азот диоксиді, өлшенген заттар, күкірт дтиоксиді секілді зиянды заттар атмосфераға таралып, оны ластайды. Алматы қаласының құтқару қызметі химия-радиациялық қозғалмалы зертхана арқылы ТЭЦ-1 ауданында ауаның құрамын зерттеу жүргізілді. Анализ қорытындысы бойынша шекті мүмкіндік тасталым концентрациясынан өлшенген бөлшектер 1,5 есе, күкірт диоксиді 2 есе нормадан асқандығы байқалған.

Одан бөлек, 12 қаңтар мен 12 ақпан арасында гидрометеорологиялық мониторинг орталығымен жүргізілген қоршаған ортаның мониторингісі бойынша өлшенген заттар(шаң) ШМК 1,1–1,3, көміртек оксиді 1,1–3,7, азот диоксиді 1,1–2,7 арасында болған. Күкірт диоксиді, фенол, формальдегид құрамы мүмкін болатын нормаға сай болып келетіні көрсетті.

Әдебиет:

1. Петренчук О. П. Изменение состава осадков в районе Свердловска в зависимости от метеорологических условий. // Труды ГГО. — 1963.- Вып.141. — 7–15 б.
2. Закон Республики Казахстан от 11.03.2002 N 302–2 «ОБ ОХРАНЕ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА»
3. Мониторинг качества атмосферного воздуха для оценки воздействия на здоровье человека. Всемирная организация здравоохранения, Европейская серия, № 85. 2001. — 316 б.
4. Саданов А.Қ., Əбжəлелов А. Б., Асқарова Ұ.Б. Экология.— Алматы, 2001.
5. 15. Батчер С. Р., Чарлсон Р. А. Введение в химию атмосферы. — М.: Мир, 1977. — 269 б.
6. Айдос Шөкім. Инвесторлар экологтарды неге басынып отыр.Заң газеті. № 54 /1280/.11 сәуір, 2008ж. 2 б.
7. Серік Амантаев. Оңтүстік астананың экологиясы қашан жақсарады № Атамекен. № 11 /399/ 5 маусым 2008ж.1б.
8. 3 желтоқсан 2003 жылы № 1241-ші Президент Жарлығы «2004–2015 жылдарға арналған Қазақстан Республикасының экологиялық қауіпсіздік тұжырымдамасында».
9. Канаев А. Т., Сагындыкова С. З. Экология окружающей среды Казахстана. Алматы, 2012 г.
10. К. Бородинов Экологически чистый бензин. Экология устойчивое развитие 2008, № 6, 25 б.
11. У. Т. Ауезова Экология устойчивое развитие 2008, № 1–2, январь-февраль, 25 б.
12. Т. Шарманов Человек победит все болзни, если решит проблему питания и начнем заниматься спортом. Экология устойчивое развитие 2010, № 7–8,
13. Владимиров А. М. Охрана окружающей среды. — Л.: Гидрометеоиздат. 1991, 423 б.
14. http://www.kazhydromet.kz/kk/mon_oksreda
15. Никаноров А. М., Посохов Е. В. Гидрохимия Гидрометеоиздат, 1985. — 232 б.
16. Израэль Ю. А. Экология и контроль состояние природной среды. — Л.: Гидрометеоиздат, 1984. — 556 б.