Введение к работе
Актуальность проблемы. Жилищная проблема в нашей стране является одной из наиболее острых. Износ жилищного фонда в настоящее время составляет около 70%. В ветхом и аварийном жилищном фонде проживают более 2,5 млн чел., а его доля в общем объеме составляет 3,8%. При этом ввод нового жилья не перекрывает старение жилищного фонда. Если в 1995 году ветхий и аварийный жилищный фонд составляет 37,7 млн м2, то в настоящее время он насчитываем около 90 млн м2 (рост в 2,4 раза), а еще 300 млн м2 нуждаются в ремонтно-строительных и отделочных работах. В улучшении жилищных условий нуждаются более 80% населения страны. Это жилые дома и здания, возводимы в 40-х и 50-х годах и даже раньше.
В последние годы в России вследствие реализации программы «Ветхое жилье» наблюдается устойчивая тенденция к росту объемов выполнения ремонтно-строительных и отделочных работ. Динамический темп роста ремонтно-строительных и отделочных работ в среднем с каждым годом увеличивается от 2-4 раза.
В результате осуществления ремонтно-реконструктивных мероприятий совершенствуются планировочные решения жилых домов, улучшается их внешний облик и инженерное обустройство, повышается надежность, огне-, тепло- и шумозащита, обновляется благоустройство жилых районов и кварталов.
Однако ремонтно-строительные и отделочные работы являются серьезным источником пылевыделения в окружающую среду и производственные помещения. При осуществлении многих технологических процессов, а именно, при сбивании наружной плитки, штроблении, выравнивании стен после оштукатуривания, замешивание бетона, очистки стен и т.д., в атмосферный воздух и воздух рабочей зоне поступает мелкодисперсная пыль. При этом следует учесть, что при проведении ремонтно-строительных и отделочных работах рабочая зона является атмосферным воздухом городской застройки.
По уровню влияния на качество атмосферного воздуха и здоровье работающих, взвешенные частицы, особенно мелкие, всемирной организацией здравоохранения отнесены к приоритетным загрязняющим веществам, их нормирование известно как РМ10 и РМ2,5. Нормирование в нашей стране содержание мелкодисперсных частиц пыли в воздухе атмосферы городской среды и в воздухе рабочей зоне при ремонтно-строительных и отделочных работах ввели в 2010 г., а мониторинг содержание мелкодисперсных частиц пыли в воздухе до настоящего времени отсутствует.
Поэтому актуальным является разработка основ организация мониторинга мелкодисперсных частиц пыли в воздухе городской среды и рабочей зоне при ремонтно-строительных и отделочных работах, направленная на снижение запыленности воздуха.
Работа выполнялась в соответствии с тематическим планом научно-исследовательских работ ФГБОУ ВПО Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета.
Цель работы – снижение экологической и производственной опасности при ремонтно-строительных и отделочных работах и риска возникновения профессиональных заболеваний работающих посредством организации системы мониторинга содержания частиц пыли РМ10 и РМ2,5 в атмосферном воздухе городской среды и в воздухе рабочей зоне.
Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:
оценка ремонтно-строительных и отделочных работ как источника поступления пыли в атмосферу и рабочую зону;
исследования дисперсного состава пыли, выделяющейся при ремонтно-строительных и отделочных работах в воздушную среду жилых и рабочих зон;
обобщение данных об основных физико-химических свойствах образующейся пыли;
проведение теоретических и экспериментальных исследований аэродинамических характеристик пыли, выделяющейся при ремонтно-строительных и отделочных работах, и разработка на их основе расчетной модели распространения пыли в атмосферном воздухе и воздухе рабочей зоны;
разработка математической модель для описания дисперсного состава пыли, выделяющейся при ремонтно-строительных и отделочных работ в воздушной среде;
разработка принципов и схемы организация мониторинга частиц пыли РМ10 и РМ2,5 при ремонтно-строительных и отделочных работах.
Основная идея работы состоит в организации мониторинга частиц пыли РМ10 и РМ2,5 при ремонтно-строительных и отделочных работах на основе уточнения дисперсного состава, аэродинамических характеристик пыли и оценки в ней доли мелкодисперсных фракций.
Методы исследования включали: аналитическое обобщение известных научных и технических результатов, моделирование изучаемых процессов, обработку экспериментальных данных методами математической статистики и корреляционного анализа с применением ПК, лабораторные исследования.
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обоснована применением классических положений теоретического анализа, планированием необходимого объема экспериментальных исследований, и подтверждена удовлетворяющей сходимостью теоретических результатов с результатами полученных экспериментальных исследований, выполненных в лабораторных и натурных условиях с результатами теоретических обобщений и данными других авторов.
Научная новизна работы состоит в том, что:
получены экспериментальные зависимости, характеризующие концентрацию частиц пыли РМ10 и РМ2,5, в зависимости от влажности воздуха и расстоянии от источника пылевыделения в условиях штиля;
по результатам экспериментальных исследований определены скорости витания и скорость оседания мелкодисперсных частиц пыли, характерных для процессов ремонтно-строительных и отделочных работ;
получены зависимости для описания дисперсного состава пыли выделяющейся при ремонтно-строительных и отделочных работах;
разработана математическая модель для описания дисперсного состава пыли, выделяющейся при ремонтно-строительных и отделочных работ в воздушной среде и оценки в ней доли РМ10 и РМ2,5;
предложена схема мониторинга содержания мелкодисперсных частиц пыли в атмосферном воздухе городской среды и в воздухе рабочей зоне.
Практическое значение работы:
усовершенствованна система оценки интенсивности пылевыделения с уточнением дисперсного состава пыли для предприятий строительной индустрии;
разработана методика для определения массы частиц пыли РМ10 и РМ2,5 при производстве ремонтно-строительных и отделочных работах;
обоснованы схема и основные принципы проведения мониторинга содержания мелкодисперсных частиц пыли в воздухе, образующихся при ремонтно-строительных и отделочных работах.
Реализация результатов работы:
система исследований источников и применения дисперсного анализа пыли для мероприятий по снижению экологической нагрузки на окружающую среду внедрена в ОАО «Промстройконструкция», ОАО «Волгохимремонт», ООО «Волгмехстрой», ОАО «Югспецстрой»;
методика для определения массы частиц РМ10 и РМ2,5 внедрена в ПТБ ПСО «Волгоградгражданстрой» для разработки ОВОС и разделов проектов «Мероприятия по охране окружающей среды»;
- материалы диссертационной работы использованы кафедрой «Безопасность жизнедеятельности в техносфере» в учебном процессе ФГБОУ ВПО Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета при подготовке инженеров по специальности подготовке инженеров по специальности «Безопасность жизнедеятельности в техносфере» (280101); «Инженерная защита окружающей среды» (280202), бакалавров по специальности «Защита окружающей среды» (280200).
На защиту выносятся:
полученные экспериментальные зависимости, характеризующие изменения концентраций частиц пыли РМ10 и РМ2,5, в зависимости от влажности воздуха и расстоянии от источника пылевыделения в условиях штиля;
результаты экспериментальных исследований по определению скорости витания и скорость оседания мелкодисперсных частиц пыли, характерных для процессов ремонтно-строительных и отделочных работах;
зависимости для описания дисперсного состава пыли, выделяющейся при ремонтно-строительных и отделочных работах;
математическая модель для описания дисперсного состава пыли, выделяющейся при ремонтно-строительных и отделочных работах в воздушной среде и оценки в ней доли РМ10 и РМ2,5;
- схема мониторинга содержания мелкодисперсных частиц пыли в атмосферном воздухе городской среды и в воздухе рабочей зоне
Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и получили одобрение на: III Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы безопасности жизнедеятельности и защиты населения и территорий в чрезвычайных ситуациях». Секция - Экологическая безопасность: целостность биогенных систем и антропогенное воздействие (Ставрополь, 2012); Международной научно-технической конференции «Научные исследования и их практическое применение. Современное состояние и пути развития» (Одесса, 2011 г.); во второй международной научно-практической конференции «Экологическая геология: теория, практика и региональные проблемы» (Воронеж, 2011;. ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава ФГБОУ ВПО Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета (Волгоград, 2010-2012 г.г.,).
Публикации. Основные результаты исследований по теме диссертации изложены в 6 работах, в том числе в 3 статьях, опубликованных в изданиях рекомендуемых ВАК России.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка использованной литературы и приложений. Общий объем работы – 133 страниц, в том числе: 121 страниц - основной текст, содержащий 10 таблиц на 12 страницах, 15 рисунков на 11 страницах; список литературы из 112 наименований на 13 страницах, 6 приложения на 7 страницах.
