Загрязнение воздуха в Нижнекамске: основные источники и их характеристика

Нижнекамск является промышленным центром нефтехимической и нефтеперерабатывающей отрасли. В его структуру включены предприятия всероссийского значения. Атмосферный воздух является наиболее значимым компонентом, неотъемлемой частью среды обитания человека.

Загрязнение биосферы происходит разными элементами: химическими веществами, твердыми частицами и биологическими материалами, способными причинить вред человеку и другим живым организмам.

Нижнекамск – является одним из крупнейших нефтехимических центров как Поволжского Федерального округа, как и всей Российской Федерации.

Учитывая изложенное, определение источников загрязнения воздуха в Нижнекамске и их влияние на всю экологическую систему государства является актуальным в настоящее время.

Целью статьи является проведение анализа и качественной оценки загрязнения атмосферного воздуха в городе Нижнекамск как стационарными, так и передвижными источниками загрязнения.

Главное негативное влияние на состояние окружающей природной среды Нижнекамска оказывает комплекс нефтехимических производств и предприятий энергетики. Обширный состав примесей, их токсичность и периодичность выбросов в воздух, способствуют более высокому значению ущерба, наносимого данными предприятиями окружающей среде. Нефтеперерабатывающие заводы выбрасывают различные загрязняющие вещества, в том числе оксиды азота, диоксид серы и твердые частицы, которые могут оказывать негативное воздействие как на окружающую среду, так и на здоровье человека.

Загрязнение воздуха в Нижнекамске является одной из самых серьезных проблем, с которыми сталкивается город. Это влияет не только на качество жизни жителей, но и на их здоровье, в частности на респираторные и кардиоваскулярные системы. Чтобы решить эту проблему, необходимо понимать основные источники загрязнения воздуха и их характеристику.

Загрязнение атмосферного воздуха – изменение состава и свойств атмосферного воздуха в результате поступления или образования в нем физических, биологических факторов и (или) химических соединений, которые могут неблагоприятно влиять на здоровье человека и состояние окружающей среды.

Стационарный источник загрязнения – неподвижный объект, который сохраняет свои пространственные координаты в течение определенного времени и производит выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух.

Промышленность выбрасывает в воздух токсичные вещества, такие как углекислый газ, серы и другие загрязняющие вещества. Транспорт, в свою очередь, выбрасывает в воздух оксиды азота и углеводороды, что также приводит к загрязнению воздуха. Кроме того, нефтехимическая промышленность также выделяет большое количество летучих органических соединений (ЛОС), которые являются токсичными и могут вызывать серьезные проблемы со здоровьем, включая головные боли, головокружение и тошноту.

Нефтехимическая промышленность вносит наибольший вклад в загрязнение воздуха в Нижнекамске, выбрасывая широкий спектр загрязняющих веществ, в том числе и токсичные химические вещества, такие как хлор и бензол. Эти загрязнители могут вызывать серьезные проблемы со здоровьем, включая рак и проблемы с дыханием, а также экологические проблемы, такие как деградация почвы и воды.

Нижнекамск является одним из городов Российской Федерации, в котором Министерством экологии и природных ресурсов Республики Татарстан реализована система сводных расчетов загрязнения атмосферного воздуха [2].

По суммарным показателям 98% валовых выбросов идут от промышленных предприятий г. Нижнекамска, таких как ПАО «Нижнекамскнефтехим», ОАО «ТАИФ-НК», Филиал ОАО «ТГК-16» – «Нижнекамская ТЭЦ (ПТК-1)», ООО «Нижнекамская ТЭЦ», АО «ТАНЕКО», ПАО «Нижнекамскшина» и АО «Нижнекамсктехуглерод». Доля иных выбросов в городе составляет порядка 2%.

Рассмотрим рисунок 1, на котором пунктирной линией отмечена промышленная территория, которая производит наибольшую массу валовых выбросов от стационарных источников. В указанном месте находятся основные нефтехимические предприятия города.

Рис. 1. Месторасположение основной части производственных площадок г. Нижнекамска (обозначена пунктирной линией)

Следует отметить, еще несколько производственных площадок, располагающихся к юго-западу от города (рис. 2), такие как Биологические Очистные Сооружения ПАО «Нижнекамскнефтехим», предприятие ООО «Экология», Нижнекамский филиал ОАО «Татавтодор», «Нижнекамская нефтебаза», «Нижнекамский гравийно-сортировочный завод», «Причал-НК», «Нефтехиммаркет». От которых суммарный валовый выброс в этой зоне составляет 363.8 т/год (что составляет 0.5% валовых выбросов всех стационарных источников г. Нижнекамска) и суммарный максимальный разовый – 41.6 г/с.

Рис. 2. Зона расположения предприятий к юго-западу от жилой части города (обозначена пунктирной линией)

Теперь рассмотрим следующий источник загрязнения окружающей среды, такой как интенсивное использование транспортных средств на дорогах и автомагистралях города, выбрасывающих в атмосферу такие вредные для здоровья человека вещества, как окись углерода и оксиды азота. Широкое использование личных транспортных средств и ограниченная доступность общественного транспорта усугубляет ситуацию по загрязнению воздуха в городе [1, c. 93].

Загрязнение воздуха наносит ущерб сельскому хозяйству. Наличие двуокиси углерода в атмосфере затрудняет развитие растений. Фтористые соединения плохо влияют на фотосинтез. Также значительно уменьшается количество и вес плодов.

В условиях нарастающего экологического кризиса необходимо разработать соответствующие меры по борьбе с загрязнением воздуха. Их можно разделить на отдельные категории [3, c. 61].

Фоновая концентрация SO₂, CO, NO₂, сероводорода, фенола и формальдегида в Нижнекамске повышена при восточных направлениях ветров и штилях (при υ < 2 м/с) (табл.).

Таблица

Фоновая концентрация загрязняющих веществ в атмосферном воздухе в Нижнекамске

Архитектурно-планировочные мероприятия связаны с правильным взаимным размещением источников выбросов и застройки с учетом направления ветра, обустройством вокруг промышленных предприятий зеленых зон и т.д.

Инженерно-организационные мероприятия направлены на снижение интенсивности движения автотранспорта, строительство объездных и окружных дорог вокруг города, строительство разноуровневых развязок на перекрестках дорог, увеличение высоты дымовых труб для лучшего рассеивания пылегазовых выбросов в атмосфере.

Экологизация производств, а именно внедрение безотходных и малоотходных технологий позволяет значительно снизить уровень загрязнения атмосферы. Необходимо повысить использование вторичных энергоресурсов в виде горячей воды и горячих газов.

Рассмотрим существующие технико-технологические мероприятия по очистке выбросов. На основе этих методов разработано много устройств и комплексное их использование обеспечивает высокоэффективную очистку пылегазовых выбросов.

Для очистки газов от твердых и жидких частиц используют технологии сухой инерционной очистки газов, мокрой очистки газов, фильтрации, электростатического осаждения [4, c. 221].

Для решения проблемы загрязнения атмосферного воздуха в Нижнекамске важно выявить основные источники загрязнения атмосферного воздуха. Внедрение более строгих правил и стандартов для промышленных объектов, поощрение использования альтернативных видов транспорта могут помочь уменьшить загрязнение воздуха в Нижнекамске. Кроме того, повышение осведомленности общественности об опасностях загрязнения воздуха и поощрение людей к принятию мер по сокращению собственных выбросов также могут сыграть свою роль в решении этой важной экологической проблемы.

Также целесообразно устанавливать оборудования для контроля загрязнения воздуха на промышленных объектах, а также обеспечить усиление контроля и соблюдение стандартов качества воздуха.

Функционирование системы мониторинга окружающей среды является неотъемлемой составляющей государственной политики в сфере охраны окружающей среды, направленной на обеспечение конституционного права граждан на безопасную среду обитания.

Можно выделить следующие правовые средства охраны атмосферного воздуха как стандартизация и нормирование, проводимые с целью установления комплекса обязательных норм, правил, требований к охране атмосферного воздуха от загрязнения и экологической безопасности.

Атмосфера обладает способностью к самоочищению. Концентрация загрязняющих веществ из-за распыления его в воздухе, оседания твердых частиц под влиянием силы гравитации, выпадения различных примесей с осадками (дождь интенсивностью 1 мм/ч. за 45 мин. вымывает из воздуха 28% частиц пыли диаметром 10 мкм). Однако от множества загрязняющих веществ, поступающих в атмосферу сегодня, она не успевает самоочищаться.

Чтобы контролировать количество вредных выбросов в атмосферу с целью их уменьшения, в Нижнекамске необходимо установить систему контроля выбросов продуктов сгорания, несмотря на большую стоимость таких систем. Усиливается контроль за содержанием выхлопных газов, устанавливаются очистные сооружения на электростанциях и других промышленных предприятиях, внедряются технологии десульфуризации дымовых газов. Установка каталитических нейтрализаторов на бензиновых автомобильных двигателях позволяет снизить объемы выбросов в атмосферу оксидов азота, угарного газа и углеводородов более чем на 75%.

Кроме того, для уменьшения количества выбросов в атмосферный воздух от передвижных и стационарных источников загрязнения следует осуществить следующие природоохранные мероприятия: скоординированная организация движения транспорта внутри города; разгрузка центральной части города от автотранспорта; ремонт дорог; использование более качественного горючего; модернизация технологий производства; проведение экологического аудита с целью выявления несоответствий действующего законодательства.

Принимая меры по сокращению выбросов и защите здоровья населения, Нижнекамск может способствовать более чистому и здоровому будущему для своих жителей [5, c. 76].

Если в атмосферном воздухе города до 2000 года преобладали оксид углерода, диоксид азота, сероводород, диоксид серы, то в последнее время резко увеличивается влияние более токсичных веществ, таких как формальдегид и бенз(а)пирен [6, c. 103].

Подводя итоги исследования, отметим, что доля Нижнекамска в общем объеме валовых выбросов Республики Татарстан составляет 20%. При этом около 98% выбросов предприятий Нижнекамска производится на территории Нижнекамского промышленного узла (НПУ), занимающей юго-восточную часть административной территории города.

На территории НПУ находятся крупнейшие предприятия национального значения. В атмосферу выбрасываются вещества более 320 наименований, общая масса которых составляет более 76.4 тыс. т/год. Большая часть массы этих веществ приходится на диоксид серы, оксиды азота, оксид углерода и углеводороды. Наибольший объем выбросов производится источниками ПАО «Нижнекамскнефтехим», ПАО «Нижнекамскшина», ОАО «ТАИФ-НК», ООО «Нижнекамская ТЭЦ», АО «Нижнекамсктехуглерод», АО «ТАНЕКО», нижнекамская ТЭЦ ОАО «ТГК-16».

Контроль и регулирование негативного воздействия источников загрязнения атмосферы Нижнекамского промышленного узла – важная задача не только муниципального образования, но и государства.

Следовательно, ситуация с загрязнением воздуха в Нижнекамске чрезвычайно опасна. Разнообразные вредные выбросы в атмосферу представляют угрозу как здоровью и жизни людей, так и природе. При этом существуют эффективные средства борьбы с загрязнениями атмосферы, разрабатываются новые способы снижения содержания вредных веществ в воздухе. Кроме того, необходимо проведение государственной политики и мониторинга за состоянием атмосферного воздуха в городе. К оперативным мерам следует отнести установку фильтров на предприятиях и очистку промысловых и канализационных сточных вод.