Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. История изучения развития гидрометеорологической региональной сети наблюдений 10
1.1. История изучения и исследование атмосферного воздуха 10
1.2. Развитие гидрометеорологической региональной сети наблюдений на территории Астраханской области 16
Глава 2. Климатические особенности Астраханской области 24
2.1. Радиационный режим 24
2.2. Циркуляция атмосферы 28
2.3. Термический режим 32
2.4. Атмосферные осадки 35
2.5.Влияние метеорологических условий на распространение примесей в атмосферном воздухе 38
2.6. Методики контроля атмосферного воздуха 47
Глава 3. Экологическое состояние атмосферного воздуха в Астраханской области 53
3.1. Современное состояние воздушной среды 53
3.2. Мониторинг нижних слоев атмосферы 59
Глава 4. Оценка наблюдения за состоянием загрязнения приземного слоя атмосферы в районе Астраханского газового комплекса (АГК) 70
4.1. Экологическая оценка влияния Астраханского газового комплекса 70
4.2. Источники загрязнения и состав выбросов в атмосферу 81
4.3. Степень загрязнения в санитарно-загцитной зоне Астраханского газового комплекса (АГК) 84
Глава 5. Динамика объемов добычи и переработки газа и содержание загрязняющих веществ в атмосферном воздухе 92
5.1. Динамика объемов добычи и переработки газа и содержание загрязняющих веществ в атмосферном воздухе 92
5.2. Динамика распространения азот- и серосодержащих веществ в приземном слое атмосферного воздуха в пределах санитарно-защитной зоны и близлежащих населенных пунктах 98
Заключение 107
Приложение 109
Литература 126
- История изучения и исследование атмосферного воздуха
- Методики контроля атмосферного воздуха
- Экологическая оценка влияния Астраханского газового комплекса
- Динамика распространения азот- и серосодержащих веществ в приземном слое атмосферного воздуха в пределах санитарно-защитной зоны и близлежащих населенных пунктах
Введение к работе
Актуальность исследования. В течение последних двухсот лет в изменении состава атмосферы всё большую роль наряду с природными факторами приобретает фактор антропогенный, связанный с поступлением в атмосферу побочных продуктов промышленного производства, сельского хозяйства и жизнедеятельности человека. В некоторых случаях это влияние становится настолько заметным, что нарушает установившиеся природные биогеохимические циклы.
Увеличение выбросов вредных веществ в атмосферу городов и населенных пунктов, которое неизбежно является опасным спутником возрастающего уровня производственной деятельности, потребовало развития исследований в области загрязнения воздуха. Человечество постоянно испытывает на себе негативные последствия антропогенной деятельности, что отражается на здоровье нации, на благосостоянии населения и на репродуктивной функции. Проблема охраны и восстановления окружающей среды на данный момент является основной из важнейших задач.
Рост индустрии, превращение городов в крупные мегаполисы, наращивание автомобильного парка влекут за собой формирование критического уровня состояния воздушного бассейна. Часть ингредиентов, поступающих в воздух, подвержены эффекту суммации, часть способна накапливаться в почве и воде, а затем, опосредованно оказывать неблагоприятное воздействие на все живые существа.
В решении данного вопроса неоспоримое преимущество принадлежит аналитическому моделированию, которое позволяет учесть орографические, и климатические особенности того или иного региона, выбрать оптимальные условия для работы промышленных объектов, правильно и обосновано сформулировать рекомендации по принятию мер, направленных на улучшение экологической обстановки.
Особый интерес при этом представляет разработка Астраханского газоконденсатного месторождения, где сформировался мощный природно-техногенный комплекс, который оказывает значительное техногенное воздействие на природную среду района.
В связи с этим важнейшей проблемой является изучение закономерностей формирования экологических функций атмосферы в регионах расположения крупнейших газо-химических комплексов и возрастающие требования к снижению этого негативного влияния, которые определяют подход к разработке системы мониторинга и определению приоритетов экологической опасности техногенного воздействия.
Объектом исследования является состояние атмосферного воздуха в пределах санитарно-защитной зоны Астраханского газоконденсатного комплекса (АГК), расположенного на крупнейшем газоконденсатном месторождении, характеризирующемся содержанием сероводорода до 25 %.
Предмет исследования – выявление изменений качества атмосферного воздуха при различных метеорологических условиях в результате воздействия предприятия газоперерабатывающей промышленности.
Цель работы выявление особенностей накопления и распространения кислотообразующих соединений в приземном слое атмосферы в техногенных условиях работы Астраханского газоперерабатывающего комплекса.
В соответствии с поставленной целью в работе ставились и решались следующие задачи:
проанализировать становление и развитие гидрометеорологической сети наблюдений в Астраханском регионе;
исследовать особенности влияния метеорологических условий Астраханской области на формирование примесей в приземном слое атмосферы;
проанализировать динамику накопления и рассеивания содержания серо- и азотосодержащих соединений в приземном слое атмосферы в пределах санитарно-защитной зоны Астраханского газоперерабатывающего комплекса (СЗЗ АГК);
разработать базу данных по содержанию концентраций серо- и азотосодержащих соединений для лаборатории охраны окружающей среды предприятия ООО «Газпром добыча Астрахань»;
предложить систему мероприятий по снижению воздействия Астраханского газового комплекса путем совершенствования принципов и методов экологического мониторинга атмосферного воздуха.
Теоретическая и методологическая основа исследования.
Работа выполнена на основе теоретических и методологических принципов геоэкологического, картографического и геоинформационного анализа, разрабатываемых в исследованиях В.А. Андрианова, Н.В. Головановой, В.А. Чертова, В.А. Абакумова, М.А. Глазовской, В.Г. Заиканова, А.В. Хабарова, Э.Ю. Безуглой, Т.В. Звонковой, Н.М. Чернавской и др.
При изучении степени техногенного загрязнения атмосферного воздуха Астраханской области применялся следующий комплекс методов: статистическая обработка многолетних климатических данных, данных с постов слежения за состоянием атмосферного воздуха; вероятностно-статистические - при установлении корреляционных зависимостей; компьютерное моделирование зон распространения загрязняющих веществ от промышленных источников; графико-построительные - при совмещение модельных результатов и схем территории исследования.
Фактический материал. Материалом для исследования послужили архивные документы ГУ «Астраханский центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды», Отчеты лаборатории охраны окружающей среды ООО «Газпром добыча Астрахань», Территориального органа Федеральной службы государственной статистики по Астраханской области, Министерства промышленности и природных ресурсов Астраханской области, а также материалы к Государственному докладу о состоянии природной среды РФ по Астраханской области и личные полевые и лабораторные исследования автора (2005-2010 гг.).
Научная новизна работы заключается в следующих положениях:
проведен историко-географический анализ становления и развития гидрометеорологической сети наблюдений на территории Нижнего Поволжья;
оценено влияние газообразных выбросов (SO2, NO2, H2S) на состояние приземного слоя атмосферы санитарно-защитной зоны Астраханского газового комплекса;
проанализирована сезонная изменчивость уровней содержания серо- и азотосодержащих веществ в приземном слое атмосферы;
выполнено геоинформационное картирование распространения азото - и серосодержащих соединений на территории санитарно-защитной зоны Астраханского газового комплекса в современных условиях и в условиях возможного превышения концентраций содержания серо- и азотосодержащих веществ в случае увеличения объемов работы предприятия;
рассмотрены пути оптимизации негативного воздействия предприятия на окружающую среду санитарно-защитной зоны в связи с увеличением объемов добычи и переработки природного газа.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Оценка современного состояния атмосферного воздуха Астраханской области в условиях современного техногенного воздействия и выделение структуры и динамики проявления влияния газообразных выбросов (SO2, NO2, H2S) на состояние атмосферы на территории санитарно-защитной зоны Астраханского газового комплекса.
-
Проявление сезонной изменчивости уровней содержания серо- и азотосодержащих веществ в воздушной среде, отражающих динамику значений и определяющих закономерности проявления изменений состояния воздушной среды.
-
Создание картографической модели распространения азото - и серосодержащих соединений на территории исследования, определяющей зоны, подверженные наибольшему влиянию загрязнения приземного слоя атмосферного воздуха.
-
Рекомендованы меры для снижения негативных последствий загрязнения нижних слоев атмосферы в связи с увеличением добычи газа на Астраханский газовый комплекс.
Теоретическое и практическое значение работы
Основные положения работы служат научным обоснованием при разработке и корректировке генерального плана-схемы развития предприятия Астраханского газового комплекса, которые позволят более эффективно прогнозировать воздействие Астраханского газового комплекса на окружающую среду и здоровье населения, создании базы данных концентраций загрязняющих веществ приземного слоя атмосферы санитарно-защитной зоны комплекса. Данные, полученные в результате полевых и лабораторных исследований, дают возможность определить общие тенденции и динамику изменения воздушной среды.
Материал диссертационного исследования использовался автором при разработке рабочих программ и лекционных курсов по дисциплинам «Геоэкология», «Экологический мониторинг» и «Основы природопользования» в Астраханском государственном университете.
Апробация работы и публикации. Основные положения и данные, полученные в ходе исследования и докладывались на Международных, Межрегиональных и Всероссийских научно-практических конференциях: VIII Международная конференция «Эколого-биологические проблемы бассейна Каспийского моря» (Астрахань, 2005), Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы охраны биоресурсов Волго-Каспийского бассейна: междисциплинарный подход» (Астрахань, 2007), «Эколого-биологические проблемы бассейна внутреннего стока Евразии» (Астрахань, 2008), «Первый Международный научно-практический семинар, посвященный 450-летию г. Астрахань» (Астрахань, 2008), «Туризм и рекреация: методические подходы и практические решения» (Астрахань, 2008), III Научно-техническая конференция молодых работников и специалистов ООО «Газпром добыча Астрахань» (Астрахань, 2009), Международная научная конференция «Инновационные технологии в управлении, образовании, промышленности «АСТИНТЕХ-2010» (Астрахань, 2010).
Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы (175 наименований) и приложений. Объем работы 143 страниц машинопечатного текста. Работа включает 34 рисунка и 36 таблиц.
История изучения и исследование атмосферного воздуха
Становление и развитие экологической политики как системы мер, направленных на сохранение окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов, в Советской России проходило сложно и противоречиво. Об этом свидетельствуют многочисленные документы партийных и советских органов, публикации в средствах массовой информации, архивные материалы [24].
В настоящее время специалисты выделяют несколько этапов формирование и развития природоохранной политики в стране, как- правило, совпадающих с этапами социально-экономического развития? общества в XX веке: 1917 - конец 1920-х г.г., начало 1930-х - первая половина 1950-х г.г., вторая половина 1950-х - конец 1960-х г.г., начало 1970-х - конец 1980-х г.г., 1990-е годы [23].
Описание первого этапа в истории экологической политики было бы неполным без упоминания о достаточно активном, несмотря на малочисленность, природоохранном движении, состоявшем в основном из представителей интеллигенции. Представители научной и педагогической элиты, воспитанные в дореволюционных университетах, имели высокий духовно-нравственный потенциал, который часто предопределял их деятельность, - как профессиональную, так и общественную. Они не только пропагандировали экологические знания, но и принимали участие в разработке законодательства Советской России, способствовали созданию Всероссийского общества охраны природы (1924 г.) и ряда государственных комитетов-и комиссий; в том-числе Государственного комитета по охране природы (1925 г.). Значительный вклад в развитие общественного экологического движения внесли ученые П. Г. Ємидович, Ф. Н. Петров, В. Н. Макаров, F. А. Кожевников, Б. М. Житков, Є. И. Огнев, Г. П. Дементьев и другие [78].
Период с начала 1930-х до 1950-х г.г. труднее всего поддается объективной оценке в силу ряда причин [77].
Общий контроль за состоянием окружающей среды осуществляла созданная В 1922 г. Государственная санитарная инспекция, на которую были возложены следующие "функции: контроль качества внешней среды, санитарная охрана- воды, воздуха, почвы, жилища, пищевых продуктов; противоэпидемические мероприятия; борьба с социальными и профессиональными болезнями; охрана здоровья детей и другие.
Наряду с практической работой, санитарные органы проводили серьезные научные исследования по гигиене воды, атмосферного воздуха, изучали, влияние факторов окружающей среды на здоровье человека, в том числе шума, излучения и т. д. Целый комплекс исследований проводился в крупных городах с развивающейся промышленностью - Москве, Ленинграде, Магнитогорске, Челябинске, Новокузнецке и др. Полученные данные использовались при разработке природоохранного и санитарного законодательства, организации санитарных зон предприятий, размещении промышленных производств и жилья.
В 1930-е годы началась разработка системы нормативов в природопользовании, были установлены предельно-допустимые концентрации (ПДК) для 12 вредных веществ. За двадцать первых лет работы санитарной службы было принято несколько принципиально важных документов, в числе которых можно назвать «О загрязнении воздуха выбросами электростанций» (1937 г.). Но, несмотря на значительность всех мер, направленных на решение экологических проблем, в стране наблюдалось ухудшение качества окружающей среды. Так, например, серьезные опасения вызывали неудовлетворительное состояние лесов и загрязненность атмосферного воздуха населенных мест. Можно согласиться с мнением историка В. В. Соколова, который, анализируя советскую экологическую политику, писал о том, что «во второй половине 1930-х годов природоохранные задачи, решаемые в ходе реализации экономических планов, носили скорее прикладной, технологический характер».
Поиск новых подходов, решений и критическая оценка опыта прошлых десятилетий в конце 1950-х г,г. способствовали тому, что основное внимание при изучении экологических проблем стало уделяться социально-экономическим, политическим и нормативно-правовым аспектам проблемы. В природоохранной работе общественности наблюдался подъем, расширилась научно-исследовательская работа, началась активная подготовка к принятию закона об охране окружающей среды. После принятия 27 октября 1960 г. закона «Об охране природы в РСФСР», в котором охрана природы была провозглашена государственной задачей и делом всего народа, природоохранная политика в стране активизировалась.
В 1970-1980-е г.г. в СССР проблемы охраны окружающей среды были признаны приоритетными. В этот период были разработаны и приняты фундаментальные законы о земельных и водных ресурсах, недрах, лесах, атмосферном воздухе, животном мире и здравоохранении. В 1970-х годах завершилось создание системы охраны природы на всех уровнях государственного управления - начиная с Верховного Совета СССР и Совета Министров СССР, и заканчивая местными Советами депутатов трудящихся. Контроль за использованием и охраной отдельных видов природных ресурсов (земель, вод, атмосферного воздуха, лесов, охотничье-промысловых животных и рыбных запасов) осуществляли специальные государственные органы. Значительное влияние на формирование экологической- политики; оказала:Стокгольмская;конференция 1972 г., посвященная,проблемам;охраны окружающей среды. Несмотря;на то, что СЄЄРотказался принять участие в: этой конференции- по. политическим мотивам, ее: основные положения и рекомендации были отражены в. постановлениях партии; и правительства и других, материалах; посвященных проблемам охраны окружающей среды; в 1970 1980-х.годах,[78]. Подводя итоги последнего десятилетия XX века, следует отметить, что экологическая; политика в РФ имела противоречивый характер.. Є одной стороны, большое внимание уделялось. созданию современной- законодательно-нормативной базы: только, за 1991-2000 т.г. было принято более 30 федеральных законов,. касающихся охраны окружающей среды. Была создана, система государственного экологического контроля и независимой экологической экспертизы. Началось развитие: системы подготовки и переподготовки кадров, направленной на повышение; уровня экологической культуры природопользователей. С другой стороны -нормативно-правовая база; в области управления природопользованием и охраной" окружающей; среды не позволяла эффективно осуществлять экологическую политику, особенно1 в таких регионах, где неблагоприятная экологическая, ситуация" складывалась десятилетиями, федеральное законодательство носило декларативный характер, очень . медленно развивалась региональная нормативная база [169].
На данный момент экологическое законодательство РФ представляет собой совокупность нормативных актов, объединенных в интегрированную комплексную; отрасль законодательства, регулирующих общественные . отношения; в области взаимодействия общества и природы для- сохранения благоприятного качества окружающей природной среды для человека, создания условий рационального природопользования,, сохранения природного баланса в интересах настоящего и будущего поколения . В настоящее время существует множество многосторонних международных конвенций и соглашений. Конвенция об оценке воздействия на окружающую среду в трансфаничном контексте составлена в Эспоо (Финляндия) 25.02.1991 г. Она рассматривает комплекс мер по предотвращению вредного трансфаничного воздействия»в-результате планируемой деятельности, а также по его уменьшению и конфолю над ним. Конвенция была подписана Правительством СССР 06.07.91 и подтверждена Правительством РФ 13.01.92 (№ Н-№ 11 ГП МИД России). После создания национального списка объектов, подлежащих процедуре ОВОС, Конвенция вступила в силу как нормативный документ на территории Российской Федерации [169].
Конвенция о фансфаничном воздействии промышленных аварий- была подписана от имени Правительства Российской Федерации 17.03.92 в Хельсинки, ратифицирована 18.03.92 и введена в действие на территории России с 04.11.93 Постановлением Совета Министров РФ от 04.11.93 № 1118 «О принятии Конвенции о фансфаничном воздействии промьплленных аварий». Настоящая Конвенция применяется в отношении промышленных аварий, обеспечения готовности к ним и ликвидации последствий тех аварий, которые могут привести к фансфаничному воздействию, включая воздействие аварий, вызванных стихийными бедствиями, а также в отношении международного софудничества, касающегося взаимной помощи, исследований и разработок, обмена информацией и технологией в области предотвращения промышленных аварий, обеспечения готовности к ним и ликвидации их последствий
Методики контроля атмосферного воздуха
Для анализа содержания загрязняющих веществ в природных объектах и состояния окружающей среды использовались различные существующие физико-химические и физиолого-биологические методы.
Пробы атмосферного воздуха отбираются аспирационным способом. Метод основан на улавливании из воздуха определённого вещества плёночным твёрдым хемосорбентом с большой поглощаемой поверхностью, обработанной специальными поглотительными растворами, с последующим фотометрическим определением [137].
Территорией исследования является санитарно-защитная зона (СЗЗ) Астраханского газоперерабатывающего завода (АГПЗ). К населенным пунктам, прилегающим к границе 5 км СЗЗ АГПЗ Красноярского района Астраханской области, относятся п. Комсомольский, ст. Досанг, с. Сеитовка, п. Бузан - СМП, ст. Аксарайская.
Ведомственная лаборатория охраны окружающей среды (ЛООС) ООО „Газпром добыча Астрахань" проводит наблюдения в 5 населенных пунктах Астраханского газоконденсатного месторождения (АГКМ).
Мониторинговые наблюдения осуществляются на постах следующих типов: стационарные (ст. Аксарайская); маршрутные (с. Бузан - СМП, ст. Досанг, п. Комсомольский, с. Сеитовка, граница 5 км СЗЗ); передвижные (п/ф 3 км от факелов АГПЗ; п/ф 5 км от факелов АГПЗ; п/ф 8 км от факелов АГПЗ) [125].
Наблюдения ведутся в совокупности за семнадцатью ингредиентами: взвешенные вещества (пыль), диоксид серы, диоксид азота, аэрозоли растворимых сульфатов, сероводород, оксид углерода, суммарный органический углерод, метан, сероуглерод, бензол, ксилолы (сумма), толуол, этилбензол, метилмеркаптан.
Оценка качества атмосферного воздуха в населенных пунктах, расположенных за пределами границ СЗЗ комплекса по данным автоматизированной системы контроля свидетельствует о низком уровне загрязнения измеряемыми ингредиентами. В систему мониторинга ЛООС входит:
-контроль атмосферного воздуха в населенных пунктах, прилегающих к 5 км СЗЗ (санитарно-защитной зоны) АГК (рис. 6);
-подфакельные наблюдения от группы источников АГПЗ по оси факела в точках 3, 5 и 8 км (рис. 7);
-контроль атмосферного воздуха на границе СЗЗ
-оперативная отработка по жалобам жителей населенных пунктов на посторонние запахи не свойственные атмосферному воздуху
-мониторинг источников промышленных выбросов;
-мониторинг природных сред при обращении с отходами производства и потребления согласно СП 2.1.7.1038-01 [126].
Организация наблюдений за уровнем загрязнения атмосферного воздуха на территории исследования представлена в таблице 18.
Экологическая оценка влияния Астраханского газового комплекса
Деятельность предприятия ООО «Газпром добыча Астрахань» осуществляется в соответствии с природоохранительным законодательством РФ на основе:
- проектной документации на строительство АГК и других объектов с оценкой воздействия на окружающею природную среду в установленном порядке согласованной с заинтересованными госорганами и прошедшей государственную экологическую экспертизу;
- проектов нормативов предельно-допустимых выбросов (ПДВ) загрязняющих веществ в атмосферу, нормативов образования и лимитов размещения отходов производства и потребления;
- размещение на выброс (сброс) загрязняющих веществ в объекты окружающей природной среды, размещение отходов;
- лицензий на спецводопользование, пользование водными объектами акваториями, отдельные виды деятельности в области охраны окружающей среды [113].
Астраханское газоконденсатное месторождение (АГКМ) открыто в 1976 году.
Расположено оно на крупнейшей положительной структуре Прикаспийской синеклизы - Астраханском своде. Площадь свода на изогипсе - 6500 м составляет 17000 км", амплитуда 2500-2600 м.
Месторождение почти полностью находится на территории Астраханской области. И только лишь небольшая по площади его восточная часть располагается на территории Казахстана, рисунок 9.
Протяжённость месторождения ПО км, максимальная ширина в центре 40 км. Абсолютные отметки залегания продуктивных пород колеблются от 3845 до 4073 м (ГВК). Начальное пластовое давление 625 атм. Начальная пластовая температура на глубине 4015 м составляет 107 С.
Запасы газа и конденсата АГКМ в 2,0-2,5 раза превышают оренбургские. В разведанной части содержится 3,8-4,2 трлн.м газа, причём углеводородная часть содержит около 900 млн.т конденсата. В углеводородной части содержится примерно 130 млн.т этана и столько же пропан-бутановой фракции.
Пластовая смесь характеризуется как высокосернистая со сложным составом. Из соединений серы, кроме H2S, среднее содержание которого составляет 24 %, в газе содержится большое количество сероокиси углерода (около 1000 мг/м ), серы меркаптановой (около 2000 мг/м ). Кроме того, в пластовом газе содержится 12-16 % углекислого газа, что по запасам составляет более 1млрд. тонн.
Из запасов сероводорода можно выработать примерно 1,5 млрд.т серы. При щадящей нагрузке на регион по экологическим соображениям, запасов хватит на 100 лет.
Освоение такого месторождения постоянно требует, а в перспективе в большей степени будет требовать обеспечения экологической безопасности всего региона с его уникальной природной средой.
Первая очередь была запущена в 1986 году. Вторая очередь планировалась к пуску в 1988 году, но в связи с нестабильной работой завода первой очереди пуск её был приостановлен [2].
Территория месторождения находится в северо-западной части Прикаспийской низменности, которая располагается в полупустынной природно-климатической зоне, внутри её сильно обводненный ландшафт дельты р. Волги.
Засушливый климат формируется под воздействием циркуляционных атмосферных процессов южной зоны умеренных широт. Территория доступна также выносу арктических, тропических, морских и континентальных воздушных масс. Господствующее положение (60 - 80%) занимают континентальные массы умеренных широт.
Сумма радиационного баланса положительна круглый год. Максимум солнечной радиации наблюдается в полдень летом. Продолжительность солнечного сияния в Астрахани за год достигает 2682 часов.
Температура воздуха района АГК в связи с круглосуточным господством континентальных воздушных масс отличается большой сезонной контрастностью. Средняя температура воздуха самого жаркого месяца (июль) +29,5С, самого холодного (январь) -6,9С. Засушливость климата рассматриваемого района обусловлена тем, что среднегодовое количество осадков составляет 164 мм. С ноября осадки начинают выпадать в виде снега. Снежный покров неустойчив и может удерживаться 42-50 сут.
Важными элементами климата, определяющими условия застоя-рассеяния вредных веществ в атмосфере, кроме осадков, являются режим ветров, влажность воздуха, повторяемость туманов и метелей.
В течение всего года над исследованной территорией, особенно в холодный период, наблюдается широтная циркуляция воздушных масс с преобладанием восточных румбов (до 70%). В основном скорость ветра не превышает 8 м/с. Максимальная скорость ветра достигает 20-25 м/с. Число штилей незначительно. Практически ежегодно при восточных и юго-восточных ветрах происходят пыльные и солевые бури [3].
Относительная влажность воздуха достигает наибольшей величины (80-90%) в зимнее время и наименьшей (40-50%) - летом. Туманы в основном наблюдаются в осенне-зимний период и составляют 33-49 дней в году (Справочник по климату СССР, 1966, 1967, 1968). В целом, на исследуемой территории можно выделить два района: район крайне сухого, очень жаркого климата пустыни и район смягченного климата Волго-Ахтубинской поймы и дельты. В климатическом отношении последний исследуемый год характеризуется амплитудными значениями температуры атмосферного воздуха в границах абсолютных значений по многолетним наблюдениям (табл. 28.):
Из рисунка 10 видно, что основная доля ветров приходилась на 2 и 3 четверти. Основные направления ветра - В, ВЮВ и 3. Процент штилей в 2010 году составил - 2,17 % (2004 -2,07 %).
Прошедший год по сравнению с предыдущими годами (по данным среднегодовых температур) можно отнести к средне континентальным.
Выделение загрязняющих веществ в атмосферу происходит на всех этапах технологического процесса при переработке газа и конденсата. В то же время не исключаются периодические, залповые выбросы при аварийных ситуациях, остановках технологического процесса, ремонтных работах, пуско-наладочных операциях и выводах процесса на режим.
В атмосферу могут поступать загрязняющие вещества, выделяющиеся из целевых продуктов в процессе их получения, хранения, отгрузки (H2S, SO2, RSH, СО, NOx, углеводороды предельные и ароматические, пыль серы и т.д.): из используемых реагентов (пары метанола, амины и др.); продукты сжигания газа на факелах; от сжигания топлива на вспомогательных объектах (котельная, ДЭС, а/техника и т.д.) [82].
Все организованные источники выбросов вредных веществ на АГК по технологическому признаку объединены в 8 групп: трубы установок получения серы; трубы технологических печей и подогревателей; дымовая труба котельной; факелы; вентиляционные выбросы; резервуарный парк; погрузка серы.
Динамика распространения азот- и серосодержащих веществ в приземном слое атмосферного воздуха в пределах санитарно-защитной зоны и близлежащих населенных пунктах
Визуализация средних концентраций азото- и серосодержащих веществ в населенных пунктах санитарно- защитной зоны Астраханского газоперерабатывающего завода за период с 2005 по 2009 годы в сезонном аспекте представлена в приложении (см. Приложение рис. 1, рис. 2, рис. 3).
Рассматривая изменения концентрации изучаемых загрязняющих веществ, в сезонном аспекте в 2005 году, можно отметить высокие показатели осенью и в первой декаде зимы диоксида азота - 0,021мг/м3; диоксида серы - 0,0054 мг/м ; сероводорода - 0,0025 мг/м . Летний и весенний сезоны характеризовались меньшими концентрациями диоксида азота - 0,019мг/м ; диоксида серы - 0,0052 мг/м ; сероводорода - 0,0022 мг/м3 (рис. 28).
Рассматривая изменения концентрации изучаемых загрязняющих веществ, в сезонном аспекте в 2006 году, можно отметить высокие показатели диоксида азота - 0,027мг/м в весенний и летний периоды; диоксида серы - 0,0116 мг/м в осенний период; сероводорода - 0,0032 мг/м в летний период. Меньшие концентрации наблюдались в зимнее время года -диоксида азота - 0,024мг/м ; диоксида серы - 0,0081 мг/м ; сероводорода -0,0028 мг/м3 (рис.29).
Рассматривая изменения концентрации изучаемых загрязняющих веществ, в сезонном аспекте в 2007 году, можно отметить высокие показатели диоксида азота - 0,024мг/м ; диоксида серы - 0,0138 мг/м ; сероводорода - 0,0033 мг/м в летний период. Меньшие концентрации наблюдались в зимнее время года - диоксида азота - 0,022мг/м ; диоксида серы - 0,00121 мг/м ; сероводорода - 0,0031 мг/м (рис. 30).
Рассматривая изменения концентрации изучаемых загрязняющих веществ, в сезонном аспекте в 2008 году, можно отметить высокие показатели диоксида азота - 0,024мг/м в летний период; диоксида серы -0,0112 мг/м ; сероводорода - 0,0031 мг/м в зимний период. Меньшие концентрации диоксида азота - 0,022мг/м и диоксида серы - 0,0089 мг/м наблюдались в весеннее время года, а сероводорода - 0,0029 мг/м3 в осенний период (рис. 31).
Рассматривая, в сезонном аспекте по всем изучаемым пунктам, изменения концентраций загрязняющих веществ, можно отметить, вероятно, росту концентраций этих веществ, способствовали часто повторяющиеся в эти периоды, явления, как туман (рис. 32), дымка (рис. 33), так как накопление примесей усиливается в тумане, при поглощении примесей влагой могут образоваться более токсичные вещества. Например, в тумане происходит окисление диоксида серы до серной кислоты. Доказано, что при образовании тумана происходит увеличение концентрации примеси на 40-110% по сравнению с концентрацией ее до тумана. С туманами часто возникают, зимние смоги, когда в течение длительного времени в приземном слое сохраняются высокие концентрации вредных веществ.
С выпадением большого количества атмосферных осадков в виде дождей в исследуемом районе связано уменьшение влияния загрязняющих веществ, так как осадки приводят к заметному очищению воздуха от вредных примесей, поступающих как от высоких, так и от низких выбросов.
Концентрации диоксида азота, в период исследования на всей исследуемой территории, были в пределах допустимых значений.
Повышенные их концентрации прослеживаются весной и летом, когда были зарегистрированы пыльные бури (рис.34). Летний период характеризуется высокими температурами (+36С) и наличием инверсионных слоев, которые существенно влияли на рост концентраций диоксида серы и сероводорода в течение всего периода.
Минимальные концентрации специфичных загрязнителей (сероводород, диоксид серы) для АГПЗ, отмечены в зимний период, когда на территории исследуемых населенных пунктов прослеживается выпадение большого количества снега.
Исходя из контроля за состоянием атмосферного воздуха, на границе санитарно-защитной зоны, можно отметить, что ареалы выбросов данного предприятия носят локальный характер и значительно варьируют по сезонам года.
