4.1. Атмосферный воздух г. Волжского и источники его загрязнения.

Городской округ – г. Волжский обладает специфическим набором промышленных производств, что вызывает необходимость уточнить роль зеленых насаждений в формировании микроклимата территории. Одним из таких аспектов является определение зон негативного воздействия промышленных предприятий химического комплекса. В 2005-2007 гг. Клюшниковой Н.В. было проведено геоэкологическое районирование территории, а именно по методике А.А. Кошелева были рассчитаны основные зоны распространения ряда источников промышленных выбросов. При этом расположение санитарно-защитных и селитебной зон города в расчет не закладывалось. Неизученным остается вопрос о влиянии промышленного комплекса с учетом параметров озеленения территории города Волжского. Не полностью рассмотрено воздействие автотранспорта на придорожные защитные насаждения, не выявлена общая нагрузка на территорию.

С учетом аридного характера климата изучаемой территории порядок подбора пород, перечень возможных видов деревьев и кустарников определялся в ходе исследований ряда научных институтов и образовательных учреждений. В необходимые критерии также закладывалось изучение солевого, водного баланса, почвенных условий, результатов опытов по закладке несвойственных для аридной территории видов и их интродукции.

Городской округ г. Волжский – город химии, машиностроения, металлургии и гидроэнергетики. Такое сочетание отраслей промышленности в городе с населением более 300 тыс. чел. при существующих технологиях производства существенно сказывается на состоянии окружающей среды.³⁰

Атмосферный воздух загрязняется путем привнесения или образования в нем загрязняющих веществ в концентрациях, превышающих нормативы качества или уровни естественного содержания.³¹

Основными источниками загрязнения атмосферы на территории города являются промышленность и транспорт. Доля каждого из источников в общем загрязнении атмосферного воздуха сильно отличается в зависимости от местоположения. Наиболее сильным источником является, прежде всего, промышленное производство. Источником загрязнения могут выступать теплоэлектростанции, которые вместе с дымом выбрасывают в атмосферу сернистый и углекислый газ; металлургические предприятия, особенно цветной металлургии, выбрасывающие в воздух окислы азота, сероводород, хлор, аммиак, соединения фосфора, частицы и соединения ртути и мышьяка; химические и цементные заводы.

Загрязняющие вещества поступают в воздух в результате сжигания топлива для нужд промышленности, отопления жилищ, работы транспорта, сжигания и переработки бытовых и промышленных отходов.³²

Атмосферные загрязнители разделяют на первичные, поступающие непосредственно в атмосферу, и вторичные, являющиеся результатом превращения последних. Так, поступающий в атмосферу сернистый газ окисляется до серного ангидрида, который взаимодействует с парами воды и образует капли серной кислоты. При взаимодействии серного ангидрида с аммиаком образуются кристаллы сульфата аммония. Подобным образом в результате химических, фотохимических, физико-химических реакций между загрязняющими веществами и компонентами атмосферы, образуются другие вторичные загрязнители. Основным источником пирогенного загрязнения являются тепловые электростанции, металлургические и химические предприятия, котельные установки, потребляющие более 70% ежегодно добываемого твердого и жидкого топлива.³³

Основными вредными примесями пирогенного происхождения являются: оксид углерода, сернистый ангидрид, серный ангидрид, сероводород и сероуглерод, окислы азота, соединения фтора, хлора и аэрозоли.

Основу промышленного потенциала г. Волжского составляют предприятия гидротеплоэнергетики, строительной индустрии, химической, металлургической и машиностроительной промышленности.

Число промышленных предприятий на территории города – 685, общее число предприятий всех форм собственности – 4768. Предприятия города производят до 3 миллионов шин, 600 тысяч стальных труб различного ассортимента, 60 тысяч тонн синтетического каучука, асбестотехнические и резинотехнические изделия, абразивно-шлифовальные материалы и изделия, метионин, химические волокна, в том числе спандекс, запасные части и комплектующие изделия к оборудованию и остнастке предприятий нефтепереработки, запасные части и комплектующие изделия к автомобилям, разнообразные товары народного потребления.³⁴

По данным МУ "СООС" за 2003 год от стационарных источников (т.е. источников выбросов промышленных предприятий) в атмосферу выброшено 42,336 тыс. тонн загрязняющих веществ, а от передвижных – 63,717 тыс. тонн. По данным за 2006 год от стационарных источников выброшено 49,180тыс. тонн, а в 2007 году - 52,179 тыс. тонн загрязняющих веществ, что на 1,013 тыс. тонн больше. В свою очередь, в 2008 году количество выбросов составило 51,297 тыс. тонн, а в 2009г. - 45,0173 тыс. тонн, что на 1,139 тыс. тонн меньше. Данное улучшение преимущественно связано с приостановкой деятельности на некоторых заводах города.³⁵ Динамика выбросов загрязняющих веществ в атмосферу по основным предприятиям г. Волжского, за 2006 – 2009 годы представлена в табл. 4.1. Г. Волжский характеризуется достаточно высоким индексом загрязнения атмосферы (ИЗА), который в 2009 г. был равен 15, в 2008 г. этот показатель составлял 10.³⁶

Из данных таблицы 4.1 видно, что за 2007 год произошло увеличение выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух на предприятиях ОАО «ВТЗ» и ОАО «ВАЗ». Связано это с увеличением объемов производимой продукции. Снижение выбросов произошло на предприятиях: ОАО «Волжский Оргсинтез», Волжская ТЭЦ-2 и Волжская ТЭЦ-1, за счет внедрения более совершенных природоохранных технологий. В 2008 году наблюдалось незначительное увеличение объемов выбросов на ОАО «ВАЗ», ОАО «Волжский Оргсинтез».

Таблица 4.1

Основные показатели загрязнения атмосферного воздуха г. Волжского ("Доклад об охране…", 2009)³⁷

Наименование загрязнителя	Масса загрязняющих веществ, тонн
	2006г.	2007г.	2008г.	2009г.
ОАО "ВТЗ"	3858	4019	3684	3234
ОАО "Волжский Оргсинтез"	4655	2852	3563	3128
Волжская ТЭЦ-1	3797	3423	3347	2939
Волжская ТЭЦ-2	2619	2369	2183	1916
ОАО "ВПЗ"	134,2	134,2	130,2	114,3
ОАО "Волтайр-пром"	981,3	981,3	834,1	732,3
ОАО "ВАКЗ"	19,28	19,29	18,82	16,5
ОАО "ВАЗ"	34250	37528	37531	32951
Всего	50315	51328	51297	45017

За 2009 год заводы Волгоградской области выбросили в атмосферу больше 68 тысяч тонн загрязняющих веществ. Основным загрязнителем выступил Волжский абразивный завод, объем выбросов которого составил 37,5 тысяч тонн отходов. Чуть меньше выбросили алюминиевый завод и «Лукойл-Волгограднефтепереработка». Несмотря на то, что индекс загрязненности атмосферного воздуха снизился на 25%, экологическая обстановка в Волгограде и Волжском остается крайне напряженной.³⁸

В то же время в ходе проверки в декабре 2008г. Волгоградской межрайонной природоохранной прокуратурой выбросов Волжского абразивного завода установлено, что выбросы диоксида серы превышены в 1,2 раза, оксида азота – в 2 раза, диоксида азота – в 2 раза. Кроме того, в ходе проведения анализа был выявлен факт выброса бензапирена, не предусмотренного для данного предприятия. По результатам анализа проб атмосферного воздуха выбросы сероводорода превышают норму почти в 8 раз.³⁹

Результаты проверки природоохранной прокуратуры и Ростехнадзора показали, что в 2007 году на ВТЗ выбросы по пыли в 21,3 раза превысили предельно допустимые показатели, а по оксиду углерода – в 4,6 раза. На ВАЗ в 49 пробах атмосферного воздуха зафиксировано превышение ПДК сероводорода и оксида углерода.⁴⁰ Сведения о максимально разовых предельно допустимых концентрациях загрязняющих веществ по некоторым предприятиям г. Волжского приведены в табл. 4.2.

Таблица 4.2

Выявленные превышения максимально разовых предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе по предприятиям г. Волжского. ("Доклад об охране…", 2009)⁴¹

№ п/п	Наименование предприятия	Количество превышений по ингредиентам
1	ОАО "ВАЗ"	Оксид углерода – 84
		Сероводород – 95
		Диоксид серы – 3
		Диоксид азота – 1
2	ОАО "ВТЗ"	Пыль - 8
		Сероводород – 1
3	ОАО "ВПЗ"	Запах – 16
		Оксид углерода – 3
	Итого	214

Наиболее опасными производствами, оказывающими максимальное воздействие на здоровье человека, на общее состояние населения в городе являются ОАО "Волжский оргсинтез" и ОАО "Волжский абразивный завод".⁴²

ОАО "Волжский Оргсинтез" расположен в северо-восточной части промышленной зоны г.Волжского. Предприятие состоит из одной промплощадки. Общая площадь предприятия 320 га. Санитарно-защитная зона составляет 2000 м. Ближайшие жилые массивы находятся на расстоянии 4 км.

Предприятие по номенклатуре относится к анилинокрасочной отрасли химической и нефтехимической промышленности и выпускает химические добавки для полимерных материалов, аминокислоты, сероуглерод, сульфат натрия, анилин, сульфенамид, натрий цианистый, аммиачную воду 25% и 100%, углекислоту, водород, карбамид Д. Применяемые технологии по выпуску продуктов органического синтеза и пылегазоочистное оборудование являются типовыми для России.

Производственная и хозяйственная деятельность ОАО "Волжский Оргсинтез" сопровождается промышленными выбросами, образованием отходов производства 1-5 классов опасности. Основной деятельностью предприятия являются производства резиновых ускорителей, ксантогенатов, сероуглерода, метионина, анилина и другой продукции производственно-технического назначения.

Основными загрязнителями, характерными для ОАО "Волжский Оргсинтез" являются: сернистый ангидрид (98% всех выбросов), сероводород, сероуглерод, метилмеркаптан, диметилсульфид.

Сероводород H₂S – бесцветный газ с характерным запахом тухлых яиц. Плотность газа 1,528 кг/м3, что тяжелее воздуха. Порог ощущения запаха 0,012-0.03 мг/м³; незначительный, но ощутимый запах отмечается при 1,4-2,3 мг/м³; сильный запах, но при привыкании не тягостный – при 3 мг/м³; значительный запах – при 4 мг/м³; при 7-11 мг/м³ запах тягостный даже для привыкших к нему. При более высоких концентрациях запах менее сильный и неприятный. Сероводород – сильный нервный яд. При четырехчасовом вдыхании 6 мг/м³ – головная боль, слезоточение, светобоязнь, насморк, боли в глазах, снижение воздушной и костной проводимости. Воздействие 700 мг/м³ более 30 минут может привести к бронхиту или воспалению или отеку легких. ⁴³

При вдыхании 1000 мг/м³ и выше отравление может развиться почти мгновенно: судороги и потеря сознания оканчиваются быстрой смертью от остановки дыхания, а иногда от паралича сердца.

Сероуглерод CS₂ – бесцветная жидкость с неприятным запахом, частично разлагающаяся на свету; продукты разложения придают желтый цвет и плохой запах. Порог восприятия запаха не выше 0,04 мг/м³. Высокие концентрации действуют наркотически. Хроническое воздействие малых концентраций приводит к заболеваниям центральной, вегетативной, периферической нервной системы, эндокринных и внутренних органов, системы крови.

Диоксид серы SO₂ – бесцветный газ с резким запахом. Плотность газа 2,926 мг/м³. Порог восприятия запаха 3 мг/м³, у наиболее чувствительных людей 0,87 мг/м³. Раздражает дыхательные пути, вызывая спазм бронхов и увеличение сопротивления дыхательных путей.

Метилмеркаптан CH₃SH – газ с резким запахом, плотность 0,8665 мг/м³. Порог запаха 0,0001 – 0,0003 мг/м³ или 0,00002 мг/м³. В ничтожных концентрациях пары вызывают рефлекторную тошноту и головную боль вследствие едкого запаха. В более высоких концентрациях влияют на центральную нервную систему. Обладают наркотическим эффектом, характеризующимся особой мышечной скованностью.

Диметилсульфид (CH₃)S – бесцветная жидкость со слабым эфирным запахом. Порог ощущения запаха 0,37 мг/м³ возбуждает, а затем угнетает центральную нервную систему, вызывая глубокий наркоз. При существующих концентрациях возможны дистрофические изменения во внутренних органах.

Все указанные вещества имеют неприятный запах. Запах является наиболее воспринимаемой формой загрязнения воздуха. Запах может быть результатом воздействия одного или нескольких химических веществ. Ощущение запаха зависит от концентрации вещества в воздухе.⁴⁴

В зимнее время на территории города преобладают северо-восточные, северные и восточные ветра, в летнее время южные и юго-западные (рис. 4.1). Летний период также характеризуется большим количеством распространяемых веществ. При этом значительная часть в зимний период осаждается на снеговом покрове, таяние которого приносит накопленные элементы веществ в почву и грунтовые воды в весенний период.⁴⁵

а) скорость и направление ветра в 2007г.

б) скорость и направление ветра в 2008г.

в) скорость и направление ветра в 2009г.

Рис 4.1. Скорость и направление ветра в г. Волжском. (по данным Росгидромета, 2007-2010гг.)

Условные обозначения:

Направление ветра

ОАО "Волжский абразивный завод" является элементом экономической системы Волгоградской области, так как его строительство было обусловлено наличием достаточной сырьевой базы: источник кварцевого песка – Орловский карьер на правом берегу Волги, нефтекокса – Волгоградский нефтеперерабатывающий завод, электроэнергии – Волжская ГЭС.

Основная деятельность эмитента развернута на рынках абразивного инструмента, шлифовальных материалов и огнеупорных изделий. Технологической основой производства является карбид кремния черный и зеленый собственного изготовления. В части производства шлифовального инструмента на керамической связке и огнеупорных изделий из карбида кремния эмитент занимает ведущее место в отрасли, а также является одним из немногих обладателей технологии производства шлифовальных материалов из карбида кремния.

Основой текущего производства предприятия является плавка и переработка карбида кремния, используемого в абразивной, огнеупорной и металлургической областях. Вторым направлением является производство абразивного инструмента на керамической и бакелитовой связках, как на базе карбида кремния собственного производства, так и с использованием приобретаемых корундовых материалов. Третьим направлением является производство огнеупорных изделий на базе карбида кремния собственного производства.⁴⁶

Деятельность ОАО "ВАЗ" сопровождается выбросом в атмосферу более 30 наименований загрязняющих веществ. Общее число источников выбросов загрязняющих веществ в атмосферу на 2010г. составляет 307 шт. Выброс вредных веществ в атмосферу в целом по предприятию составляет 44313,747 тонн в год. Выбрасываемые вещества оказывают негативное влияние на состояние здоровья человека.

Аммиак NH₃ – порог обонятельного ощущения аммиака – 0,50-0,55 мг/м³. При концентрациях 40-80 мг/м³ резкое раздражение глаз, верхних дыхательных путей, головная боль. Вдыхание 3 мг/м³ в течение 8 часов вызывает тенденцию к уменьшению утилизации кислорода и замедление пульса. Смертельными для человека при экспозиции 0,5-1 ч считают 1500-2700 мг/м³.⁴⁷

Последствия отравления диоксидом азота NO₂ проявляются более года и выражаются в нарушении ассоциативных способностей, ослаблении памяти, мышечной силы. Возможны парез лицевых мышц, нарушения чувствительности кожи, общая слабость.

При отравлении марганцем возможны случаи острого отравления в результате вдыхания пыли сульфата, хлорида и метабората марганца и приема внутрь перманганата калия. При этом возможны симптомы расстройства кровообращения, резкая одышка, помрачение сознания, в более легких случаях раздражение дыхательных путей или желудочно-кишечного тракта. Основными клиническими проявлениями интоксикации являются нарушения в деятельности ЦНС.⁴⁸ На ранней стадии отравления марганцем выявляются изменения со стороны крови, функционального состояния щитовидной, надпочечных и половых желез.

Действие высоких паров бензола сказывается, главным образом, на центральной нервной системе, при многократном воздействии низких концентраций происходит изменение состава крови и кроветворных органов. Происходит накопление бензола в костном мозге.⁴⁹

Особенность экологического воздействия предприятий химического комплекса – многообразие источников и видов выделяющихся вредных веществ⁵⁰. Выбросы предприятий химической промышленности характеризуются наличием в них твердых, жидких и газообразных веществ, а также широким перечнем специфических вредных веществ.⁵¹ С использованием данных по скорости и направлению ветра за 2007-2010гг. (рис. 4.1) были выделены зоны загрязнения территории г. Волжского промышленными выбросами по суммарному воздействию всех веществ (рис. 4.2.)

Рис.4.2. Картосхема распространения загрязнений от источников химической промышленности (составлено автором).

Условные обозначения:

1 – зона непосредственного загрязнения, проживание населения не допускается; 2 – зона ограниченного воздействия, наблюдается застройка местности, возможно снижение здоровья у новорожденных, срок проявления – до 5 лет. 3 – зона постоянного загрязнения, допускается проживание населения, проявления патологий не наблюдается, дополнительно воздействуют природные факторы.

Представленная градация территории показывает, что опасность подвергнуться воздействию неблагоприятных факторов практически существует у каждого жителя территории, причем, как в рабочей зоне у работающих на производстве людей, так и у проживающих на территории, расположенной в непосредственной близости от источников загрязнения. В расчет зоны воздействия не закладывалось воздействие передвижных источников. Это означает, что при расчете окончательной нагрузки на территорию стационарные источники будут представлять собой лишь минимальную часть загрязнения, что не является объективным критерием для оценки благоприятности проживания в черте г. Волжского.

Полученные данные согласуются с данными Б.И. Кочурова, Ю.Г. Иванова,⁵² а также с данными по информационным моделям природных комплексов А.Д. Арманд. ⁵³