В работе представлен анализ основных показателей загрязненности воздушной среды, таких как: угарный газ (CO), сероводород (H2S), аммиак (NH3), оксид азота (NO), диоксид азота (NO2), диоксид серы (SO2) и пыль. Измерения проводились в летне-осенний период в городе Краснодаре в разных районах города и на территории МБОУ СОШ №16 при помощи универсального газового анализатора УГ-2. Превышения содержания вредных веществ в воздушной среде нашего города выявлено не было. Наименьшие средние уровни загрязнения воздуха получены на территории МБОУ СОШ №16.

Введение

Экологические проблемы Краснодара как и большинства современных городов во многом связаны с качеством воздушного бассейна в условиях интенсивного техногенного загрязнения. В последние десятилетия произошло усиление процессов урбанизации в виде уплотнения городской застройки, роста загрязнения атмосферы, снижении аэрации и озеленения городских территорий, что усугубляется на фоне современных глобальных и региональных климатических изменений, в частности, «потепления» климата и тенденции к росту аномально жарких дней на территории России и Европы [1]. Загрязнение атмосферного воздуха в Краснодаре, главным образом, создается за счет выбросов от объектов теплоэлектроэнергетики, городского транспорта, а также предприятий топливной и пищевой промышленности. По данным Всемирной организации здравоохранения загрязненный воздух становится причиной более 3-х миллионов смертей ежегодно [2]. На фоне ухудшения экологии увеличивается заболеваемость населения, а создание климатически комфортной среды обитания становится важнейшей задачей жизнеобеспечения нашего города. В число загрязнителей, вызывающих наибольшую обеспокоенность ВОЗ, входят твердые частицы (пыль), угарный газ, озон, двуокись азота и двуокись серы [3]. Поэтому целью нашего исследования стал сравнительный анализ содержания данных газообразных веществ на территории школы №16, а так же улиц города Краснодара.

Материал и методы исследования

Исследование проводилось ежемесячно с июня по сентябрь 2017 года, на территории МБОУ СОШ №16, а так же на улицах Краснодара: Трамвайной, Кубанской набережной и Тургенева. При работе над исследованием была изучена специальная литературы по данной проблеме, проведено измерение содержания угарного газа (CO), сероводорода (H2S), аммиака (NH3), оксида азота (NO), диоксида азота (NO2), диоксида серы (SO2) и пыли при помощи универсального газового анализатора УГ-2.

Обзор литературы

- ПДК с.с. – среднесуточная предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, которая не оказывает пагубного влияния на здоровье человека при условии круглосуточного вдыхания.

- H2S или Сероводород (сернистый водород, сульфид водорода, дигидросульфид) – бесцветный газ со сладковатым вкусом, имеющий запах протухших куриных яиц. Очень токсичен. При вдыхании воздуха с большой концентрацией из-за паралича обонятельного нерва запах сероводорода почти сразу перестает ощущаться. При высокой концентрации однократное вдыхание может вызвать мгновенную смерть. ПДКс.с. – 0,008 мг/м3[4, 5].

- CO – Монооксиид углероода (угарный газ, окись углерода, оксид углерода(II)) – бесцветный чрезвычайно токсичный газ без вкуса и запаха. Основным антропогенным источником CO в настоящее время служат выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания. Оксид углерода образуется при сгорании углеводородного топлива в двигателях внутреннего сгорания. Основное влияние угарного газа на организм человека – это блокирование доставки кислорода к клеткам. Как известно, в этом процессе участвует белок гемоглобин, содержащийся в эритроцитах. Под действием СО транспорт кислорода к тканям нарушается в результате образования карбоксигемоглобина (соединения СО и гемоглобина). Следствием подобных изменений является развитие гемической гипоксии. Помимо этого он оказывает пагубное воздействие на мышечную ткань вследствие связывания мышечным белком – миоглобином. В результате отмечаются нарушения работы сердца и скелетной мускулатуры. Угарный газ очень опасен, так как не имеет запаха и вызывает отравление и даже смерть. ПДКс.с. – 3,0 мг/м3 .[4, 5].

- NH3 – Аммиак (нитрид водорода) – химическое соединение, при нормальных условиях – бесцветный газ с резким характерным запахом. По физиологическому действию на организм относится к группе веществ удушающего и нейротропного действия, способных при ингаляционном поражении вызвать токсический отек легких и тяжелое поражение нервной системы. Основной источник NH3- крупные промышленные предприятия, сжигание всех видов топлива. ПДКс.с. – 0,04 мг/м3[4, 5]

- NO – Оксид азота (II) (мон(о)оксид азота, окись азота, нитрозил-радикал) бесцветный ядовитый газ, плохо растворимый в воде. Более 90% от общего количества выбросов оксидов азота попадают в воздушную среду при сжигании различных видов топлива. Патологические эффекты проявляются в том, что NO2 делает человека более восприимчивым к патогенам, вызывающим болезни дыхательных путей. Некоторые исследователи считают, что в районах с высоким содержанием в атмосфере диоксида азота наблюдается повышенная смертность от сердечных и раковых заболеваний. ПДКс.с. – 0,06 мг/м3[4, 5]

- NO2 – Оксид азота (IV) (диоксид азота) – ядовитый газ, красно-бурого цвета, с характерным острым запахом или желтоватая жидкость. Оксиды азота, улетучивающиеся в атмосферу, представляют серьезную опасность для экологической ситуации, так как способны вызывать кислотные дожди, а также сами по себе являются токсичными веществами, вызывающими раздражение слизистых оболочек. Двуокись азота воздействует в основном на дыхательные пути и легкие, а также вызывает изменения состава крови, в частности, уменьшает содержание в крови гемоглобина. ПДКс.с. – 0,04 мг/м3[4, 5]

- SO2 – Оксид серы (IV) (диоксид серы, двуокись серы, сернистый газ, сернистый ангидрид) – представляет собой бесцветный газ с характерным резким запахом (запах загорающейся спички), очень токсичен. Из-за образования в больших количествах в качестве отходов диоксид серы является одним из основных газов, загрязняющих атмосферу. ТЭЦ ежегодно выбрасывают в атмосферу десятки миллионов тонн серного ангидрида. Выпадая с осадками, она подкисляет почву, обостряет заболевания дыхательных путей, скрыто угнетающе воздействует на здоровье человека. ПДКс.с. – 0,05 мг/м3 [4, 5].

- Пыль – мелкие твердые частицы органического или минерального происхождения. К пыли относят частицы меньшего диаметра от долей микрона и до максимального – 0,1 мм. Более крупные частицы переводят материал в разряд песка, который имеет размеры от 0,1 до 5 мм. Химический состав пыли определяет многообразие воздействия ее на организм. Специфическое влияние проявляется при вдыхании пыли; меньшее значение имеет заглатывание ее со слюной и слизью. Вдыхание пыли может вызывать поражение органов дыхания – бронхит, пневмокониоз, либо развитие общих реакций – аллергии и интоксикации и способствовать развитию пневмонии, туберкулеза, рака легких. ПДКс.с. – 0,15 мг/м3[4, 5]

Результаты собственного исследования

В ходе измерений обнаружено, что содержание изучаемых вредных веществ не превысило допустимые нормы. Полученные данные представлены в таблицах 1-4.

Таблица 1

Средние показатели загрязнения воздуха в июне 2017 года

Примечание: * – здесь и далее ПДК с.с. – среднесуточная предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, которая не оказывает пагубного влияния на здоровье человека при условии круглосуточного вдыхания.

Таблица 2

Средние показатели загрязнения воздуха в июле 2017 года

Таблица 3

Средние показатели загрязнения воздуха в августе 2017 года

Таблица 4

Средние показатели загрязнения воздуха в сентябре 2017 года

Рис. 1. Результаты измерений, проведенных в июне

Рис. 2. Результаты измерений, проведенных в июле

Рис. 3. Результаты измерений, проведенных в августе

Рис. 4. Результаты измерений, проведенных в сентябре

Для наглядности, полученные данные (табл. 1-4) были изображены в виде графиков (рис. 1-4). При сравнительном анализе выявлено, что наименьшие средние уровни загрязняющих веществ были получены на территории МБОУ СОШ №16 (рис 1-4). А наибольшие средние концентрации выявлены на территории улицы Тургенева в июне, июле и августе. В сентябре улица Трамвайная соответствовала по уровню загрязнения воздуха улице Тургенева.

Далее нами было проанализировано состояние воздушной среды каждого объекта исследования в зависимости от месяца. На территории нашей школы наибольшая выраженность загрязнения обнаружена августе. Среди вредных веществ во все месяцы на всех исследованных территориях преобладало пылевое загрязнение (табл.1-4). На улице Трамвайной наиболее неблагоприятная обстановка выявлена в августе-сентябре с преобладанием пылевого загрязнения (рис 3-4). На улице Кубанская набережная выявлено также преобладание пылевого загрязнения с максимумом интенсивности воздушных загрязнений в июле (рис. 2). На улице Тургенева во все периоды наблюдения выявлены наиболее высокие уровни вредных газообразных веществ, особенно таких как NO и NH3 (табл. 1-4).

Обсуждение

Полученные нами данные демонстрируют удовлетворительное состояние воздушной среды Краснодара. Характерным для всех объектов исследования явилось преобладание пылевого компонента, что может быть связано со временем проведения нашей работы – преимущественно летний, засушливый период. Однако выбранный нами для исследования временной промежуток может несколько занижать результаты, поскольку время с мая по сентябрь является традиционно отпускным периодом, и, соответственно снижается интенсивность транспортного сообщения нашего города. Кроме того, в указанный период не работают ТЭЦ и котельные, наносящие огромный урон экологии нашего города. Выявленную нами наибольшую сохранность воздушной среды на территории МБОУ СОШ №16 можно объяснить ее внутриквартальным расположением и достаточной степенью озеленения в районе школы, что соответствует нормам СанПИН [6]. Соблюдение таких норм очень важно особенно для детских дошкольных и школьных учреждений. По мнению экспертов ВОЗ, даже здоровые дети относятся к наиболее уязвимой группе населения. Ряд факторов ведет к повышению уровней воздействия на детей по сравнению со взрослыми: дети, как правило, проводят больше времени вне помещений, на открытом воздухе; они более активны, вдыхают больше воздуха и, соответственно, в их организм попадает больше вредных компонентов из расчета на единицу массы тела. Легкие у детей находятся в стадии развития, что обусловливает их повышенную, по сравнению со взрослыми, чувствительность к загрязнению воздуха, поэтому они более чувствительны к продолжительному воздействию загрязнения воздуха [7].

Выводы

1) Превышения содержания вредных веществ в воздушной среде нашего города (ПДК с.с.) выявлено не было;

2) Наименьшие уровни загрязнения воздуха выявлены на территории МБОУ СОШ №16;

3) Наибольшие средние уровни загрязняющих веществ выявлены на улице Тургенева.

Выражаем глубокую благодарность администрации ФГБОУ ВО «КубГУ» за предоставления измерительного прибора для проведения исследования.