XXV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА ГОРОДОВ МУРМАНСКОЙ ОБЛАСТИ И ЕГО МОНИТОРИНГ

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Загороднюк А.В. 1

---

1МБОУ гимназия № 3 г. Мурманск

Смирнов А.И. 1

---

1МБОУ г. Мурманска Гимназия №3

Работа в формате PDF

369.8 KB

Автор работы награжден дипломом победителя I степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

ВВЕДЕНИЕ

Институт экологического мониторинга становится всё более значимым в Российской Федерации, и заслуживает повышенного внимания.

Обосновывается это тем, что высокие концентрации загрязняющих веществ, содержащихся в атмосферном воздухе, почве, воде, оказывают негативное влияние на здоровье людей и экосистемы в целом. Поэтому необходимо проводить регулярные наблюдения за состоянием окружающей среды, чтобы, вовремя предотвратить и остановить процессы загрязнения.

Печальные последствия хозяйственной деятельности человека для биосферы являются объективной реальностью. Вместе с тем негативные результаты антропогенных воздействий в условиях развития современной цивилизации не могут быть признаны неизбежными. Ухудшение состояния окружающей природной среды, как правило, связано с нерациональным использованием природных ресурсов, ошибками в технической и экологической политике, крайне низким уровнем разработки и внедрения безотходных технологий, малой изученностью всех последствий антропогенного воздействия на окружающую среду. В сложившейся ситуации чрезвычайно важным для практических действий и долгосрочного прогнозирования качества окружающей среды являются контроль состояния и определение тенденций ее изменения.

Объектами мониторинга являются – атмосфера, гидросфера, литосфера, почва, земельные, лесные, рыбные, сельскохозяйственные и иные ресурсы. К его целям относятся:

1. формирование прогноза состояния окружающей среды и о возможных его изменениях;

2. качественная и количественная оценка состояния воздуха, поверхностных вод, почвенного покрова, флоры и фауны, контролирование стоков и выбросов на промышленных предприятиях;

3. наблюдение за химическими, физическими, биологическими процессами, имеющимися в окружающей природной среде, уровнем загрязнения атмосферного воздуха, воды, почв и последствия этого влияния на растительный и животный мир;

4. предоставление организациям и населению текущей и экстренной информации об изменениях в окружающей природной среде, предупреждений, прогнозирование ее состояния.

Современное развитие технологий и промышленности приводит к увеличению концентрации вредных веществ в окружающей среде. Это создает серьезные экологические проблемы, которые могут негативно сказаться на здоровье людей и экосистемах в целом. Производство и использование нано-объектов, альтернативных видов топлива и синтетических материалов требует тщательного контроля и оценки воздействия на природу.

Все это в совокупности дало мне идею рассмотреть состояния атмосферного воздуха на примере Мурманской области и проводимого мониторинга в этой сфере.

Актуальность заключается в том, что территория Мурманской области находится на Крайнем Севере и это край с особыми климатическими условиями.

Мурманская область является одним из самых урбанизированных регионов Кольского Севера. Территория, занимаемая промышленными объектами и населенными пунктами в Мурманской области, составляет около 0,5 % площади Кольского полуострова. Несмотря на малые площади, занимаемые городами и промышленными узлами, антропогенное воздействие на природу очень велико.

На территории Мурманской области функционирует около 170 предприятий, которые ежегодно выбрасывают в атмосферный воздух вредные вещества. С каждым годом возрастает техногенное влияние на окружающую среду, меняется состав выбрасываемых веществ, уровень их токсичности. 

Цель работы: дать оценку состояния атмосферного воздуха и мониторинга в городах Мурманской области: Мончегорск, Заполярный, Никель, Кандалакша, Мурманск и Апатиты.

Гипотеза: выявить уровень загрязнения атмосферного воздуха городов Мурманской области: Мончегорск, Заполярный, Никель, Кандалакша, Мурманск и Апатиты.

Новизна исследования: анализ, сравнение и обобщение данных за последние 5 лет состояния атмосферного воздуха городов Мурманской области на наличие вредных примесей, их концентрации.

Практическая значимость: данная работа может быть использована на уроках биологии и экологии, химии, географии.

Объект исследования: состояние атмосферного воздуха и его мониторинг в городах Мурманской области: Мончегорск, Заполярный, Никель, Кандалакша, Мурманск и Апатиты.

Предмет исследования: мониторинг окружающей среды и уровень загрязнения газами Мурманской области.

Данные города выбраны по таким критериям как: в городах Мончегорск, Заполярный, Никель расположены комбинаты «Североникель» и «Печенганикель», входящие в состав ГМК «Норильский Никель» позиционируют они наличием техногенной пустоши -результат влияния выбросов комбината «Североникель».

В г. Кандалакше – Кандалакшский алюминиевый завод. Предприятия черной металлургии представлены ОАО «Олкон» (г. Оленегорск), ОАО «Ковдорский ГОК» (г. Ковдор) выбросы в атмосферу.

В городах Кировск, Апатиты работают крупнейшие в России предприятия по производству апатитового и нефелинового концентрата для производства минеральных удобрений.

В Мурманске – ОАО «Мурманская ТЭЦ», ГОУТП «ТЭКОС» и т.д.

На долю вышеуказанных предприятий приходится порядка 70 % всех выбросов загрязняющих веществ.

Методы исследования: эмпирические–сравнительный анализ, синтез; теоретические – изучение и обобщение.

Задачи: Изучить литературу о состоянии атмосферного воздуха и проследить как проходит мониторинг атмосферного воздуха в исследуемых городах Мурманской области. Проанализировать результаты, сделать выводы.

Глава 1. Понятие о мониторинге окружающей среды. Цели и задачи.

Экологический мониторинг играет ключевую роль в управлении природными ресурсами и охране окружающей среды. Он обеспечивает систематический сбор и анализ данных о состоянии экосистем, что позволяет своевременно реагировать на изменения, вызванные как естественными процессами, так и человеческой деятельностью.

Во многом благодаря программам, подобным той, что была разработана ЮНЕСКО, мониторинг стал более структурированным и научно обоснованным. Такой подход позволяет не только фиксировать изменения, но и создавать модели, которые помогают предсказать потенциальные сценарии развития событий, что крайне важно для устойчивого развития.

Единая государственная система экологического мониторинга (ЕГСЭМ) в России служит примером упорядочивания и интеграции данных, собранных из разных источников и регионов. Это позволяет органам государственной власти и научным учреждениям иметь доступ к актуальной информации, необходимой для принятия обоснованных решений.

Система мониторинга включает в себя различные компоненты, такие как наблюдение за качеством воздуха, воды, почвы, биоразнообразием и другими факторами, влияющими на здоровье экосистем. Регулярный мониторинг способствует выявлению загрязнителей, оценке влияния антропогенной деятельности и разработке мер по минимизации негативных последствий.

Объектами мониторинга в первую очередь являются: атмосфера (мониторинг приземного слоя атмосферы и верхней атмосферы); атмосферные осадки (мониторинг атмосферных осадков); поверхностные воды суши, океаны и моря, подземные воды (мониторинг гидросферы), криосфера (мониторинг составляющих климатической системы).

Кроме того, объектами мониторинга являются антропогенные воздействия и их источники:

- связанные с поступлением в окружающую среду токсичных для человека и опасных для флоры и фауны веществ, а также других видов воздействия (электромагнитного, шумового и др.);

- приводящие к изменению сложившегося или естественного состояния природных сред, природных комплексов и их компонентов, а также к сокращению или изменению биологического разнообразия, изменению ландшафта;

- связанные с изъятием или изменением состояния природных ресурсов.

С помощью экологического мониторинга контролируется состояние экологических систем, в том числе природно-технических подсистем, а также медико-гигиенические показатели среды обитания человека.

Таким образом, объектом мониторинга является окружающая природная среда. Окружающую среду, в таком случае следует рассматривать как совокупность факторов и элементов, способных оказывать прямое влияние на живой организм на любой стадии его индивидуального развития.

В настоящее время, с развитием антропосферы, необходимо учитывать прямую и обратную связь между деятельностью человека и состоянием окружающей среды, что позволяет сделать мониторинг.

Таким образом, задачи и цели мониторинга окружающей природной среды будут следующие:

• Наблюдение за источниками антропогенного воздействия;

• Наблюдение за факторами антропогенного воздействия;

• Наблюдение за состоянием природной среды и происходящими в ней процессами под влиянием факторов антропогенного воздействия;

• Оценка физического состояния природной среды;

• Прогноз изменений природной среды под влиянием факторов антропогенного воздействия и оценка прогнозируемого состояния природной среды.

Наблюдение за состоянием окружающей среды по сути представляет собой сбор информации о фактическом состоянии объектов окружающей среды; об источниках загрязнения; об основных изменениях в состоянии окружающей среды под воздействием загрязнителей. В соответствии с целями и задачами мониторинга сбор информации о состоянии окружающей среды относится к системе так называемого «диагностического» мониторинга, который служит основой для оценки наблюдаемых изменений, составления прогнозов возможных изменений окружающей среды, предотвращения отрицательных последствий антропогенного воздействия на окружающую среду и разработки стратегий оптимальных взаимоотношений общества и окружающей среды.

1. 1. Классификация видов мониторинга

Мониторинг состояния окружающей природной среды предусматривает постоянное наблюдение за процессами, происходящими в природе и техносфере, с целью предвидения изменений их качества, ухудшения среды обитания человека, деградации биосферы.

В зависимости от конкретных целей, задач, объектов наблюдения различают несколько видов и классов мониторинга.

По объектам наблюдения различают: атмосферный, воздушный, водный, почвенный, климатический мониторинг, мониторинг растительности, животного мира, здоровья населения и т.д.

Существует классификация систем мониторинга по факторам, источникам и масштабам воздействия.

Мониторинг факторов воздействия - мониторинг различных химических загрязнителей (ингредиентный мониторинг) и разнообразных природных и физических факторов воздействия (электромагнитное излучение, радиоактивные излучения, солнечная радиация, акустические шумы и шумовые вибрации).

Мониторинг источников загрязнения - мониторинг точечных стационарных источников (заводские трубы), точечных подвижных (транспорт), пространственных (города, поля с внесенными химическими веществами) источников.

По масштабам воздействия мониторинг бывает пространственным и временным.

По характеру обобщения информации различают следующие системы мониторинга:

Глобальный- слежение за общемировыми процессами и явлениям в биосфере Земли, включая все ее экологические компоненты, и предупреждение о возникающих экстремальных ситуациях;

Базовый (фоновый) - слежение за общебиосферными, в основном природными явлениями, явлениями без наложения на них региональных антропогенных влияний;

Национальный- мониторинг в масштабах страны;

Региональный- слежение за процессами и явлениями в пределах какого-то региона, где эти процессы и явления могут различаться и по природному характеру, и по антропогенным воздействиям от базового фона, характерного для всей биосферы;

Локальный- мониторинг воздействия конкретного антропогенного источника;

Импактный- мониторинг региональных и локальных антропогенных воздействий в особо-опасных зонах и местах.

Классификация систем мониторинга может основываться и на методах наблюдения (мониторинг по физико-химическим и биологическим показателям, дистанционный мониторинг).

Химический мониторинг - это система наблюдений за химическим составом (природного и антропогенного происхождения) атмосферы, осадков, поверхностных и подземных вод, вод океанов и морей, почв, донных отложений, растительности, животных и контроль за динамикой распространения химических загрязняющих веществ. Глобальной задачей химического мониторинга является определение фактического уровня загрязнения окружающей среды приоритетными высокотоксичными ингредиентами.

Физический мониторинг- система наблюдений за влиянием физических процессов и явлений на окружающую среду (электромагнитные излучения, радиация, акустические шумы и т.д.).

Биологический мониторинг - мониторинг, осуществляемый с помощью биоиндикаторов (т.е. таких организмов, по наличию, состоянию и поведению которых судят об изменениях в среде).

Экобиохимический мониторинг - мониторинг, базирующийся на оценке двух составляющих окружающей среды (химической и биологической).

Дистанционный мониторинг - в основном авиационный, космический мониторинг с применением летательных аппаратов, оснащенных радиометрической аппаратурой, способный осуществлять активное зондирование изучаемых объектов и регистрацию опытных данных.

В зависимости от принципа классификации имеются различные системы мониторинга

Наиболее универсальным является комплексный экологический мониторинг окружающей среды.

Комплексный экологический мониторинг окружающей среды - это организация системы наблюдений за состоянием объектов окружающей природной среды для оценки фактического уровня загрязнения и предупреждения о создающихся критических ситуациях, вредных для здоровья людей и других живых организмов.

При проведении комплексного экологического мониторинга окружающей среды:

а) проводиться постоянная оценка экологических условий среды обитания человека и биологических объектов (растений, животных, микроорганизмов и т.д.), а также оценка состояния и функциональной целостности экосистем;

б) создаются условия для определения корректирующих действий в тех случаях, когда целевые показатели экологических условий не достигаются.

Система комплексного экологического мониторинга предусматривает:

• выделение объекта наблюдения;

• обследование выделенного объекта наблюдения;

• составление для объекта наблюдения информационной модели;

• планирование измерений;

• оценку состояния объекта наблюдения и идентификацию его информационной модели;

• прогнозирование изменения состояния объекта наблюдения;

• предоставление информации в удобной для использования форме и доведение ее до потребителя.

Основные цели комплексного экологического мониторинга состоят в том, что на основании полученной информации:

1) оценить показатели состояния и функциональной целостности экосистем и среды обитания человека (т.е. провести оценку соблюдения экологических нормативов);

2) выявить причины изменения этих показателей и оценить последствия таких изменений, а также определить корректирующие меры в тех случаях, когда целевые показатели экологических условий не достигаются (т.е. провести диагностику состояния экосистем и среды обитания);

3) создать предпосылки для определения мер по исправлению возникающих негативных ситуаций до того, как будет нанесен ущерб, т.е. обеспечить заблаговременное предупреждение негативных ситуаций.

В настоящее время наибольшую актуальность приобретает мониторинг антропогенных изменений, так как именно техногенное или хозяйственное воздействие человека на окружающую среду приносит опасные изменения в экологические системы, ландшафты, природные комплексы. Основой для этого служит фоновый мониторинг в неизмененных или малоизмененных природных комплексах.

Исключительно важное значение имеют результаты фонового мониторинга в процессе биосферного мониторинга, предназначенного для определения глобально-фоновых изменений в окружающей природной среде под усиливающимся антропогенным воздействием.

1. 2. Критерии санитарно-гигиенической оценки состояния воздуха

Степень загрязнения воздуха оценивается при сравнении фактических концентраций примесей (в мг/м3, мкг/м3) с предельно допустимыми концентрациями (ПДК) загрязняющего вещества в атмосферном воздухе.

ПДК – концентрация, не оказывающая в течение всей жизни прямого или косвенного неблагоприятного действия на настоящее или будущие поколения, не снижающая работоспособности человека, не ухудшающая его самочувствия и санитарно-бытовых условий жизни. Величины ПДК приведены в мг вещества на 1м3 воздуха (мг/м3).

ПДК м.р. – предельно допустимая максимальная разовая концентрация загрязняющего вещества в воздухе населенных мест, в мг/м3;

ПДК с.с. – предельно допустимая среднесуточная концентрация загрязняющего вещества в воздухе населенных мест, мг/м3. 

*Содержание загрязняющих веществ сравниваются с предельно допустимыми концентрациями СаНПиН 0053-23, в который были внесены изменения 27 мая 2024 года по содержанию мелкодисперсных частиц PM2,5.

Предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ

Интегральным показателем уровня загрязнения атмосферного воздуха является Индекс загрязнения атмосферного воздуха (ИЗА), который рассчитывается по пяти ингредиентам, имеющим наиболее высокие концентрации для данной территории и учитывает класс опасности веществ.

ИЗА является удобной санитарно-гигиенической характеристикой для оценки динамики уровня загрязнения атмосферного воздуха для конкретных населенных пунктов, где проводятся стационарные наблюдения. ИЗА характеризует уровень хронического, длительного загрязнения воздуха.

Уровень загрязнения воздуха считается низким - при ИЗА до 5, повышенным при ИЗА от 5 до 7, высоким при ИЗА от 7 до 14, очень высоким при ИЗА от 14. Оценка уровня загрязнения атмосферы выражается через концентрацию примеси путем сравнения ее с гигиеническими нормативами.

Наиболее распространенными в настоящее время критериями оценки качества природных сред – атмосферного воздуха и вод суши – являются предельно-допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в названных средах. Нормативы ПДК различных веществ, утвержденные Минздравом России, едины для всего государства. В России установлены ПДК для более 600 различных атмосферных примесей (ГН 2.1.6.1338-03).

В соответствии с существующими методами оценки уровень загрязнения считается: низким, если ИЗА ниже 5, повышенным при ИЗА от 5 до 6, высоким при ИЗА от 7 до 13, очень высоким при ИЗА больше 13.

Уровень загрязнения считается средним по городам страны, если 5< ИЗА5.

Глава 2. Состояние атмосферного воздуха в Мурманской области и мониторинг окружающей среды

Атмосферный воздух действительно играет ключевую роль в обеспечении санитарно-эпидемиологического благополучия населения. Чистота и качество воздуха напрямую влияют на здоровье людей, поскольку загрязненный воздух может вызывать различные заболевания, включая респираторные инфекции, аллергии и сердечно-сосудистые патологии. Чистый воздух представляет собой смесь газов (таблица № 1).

Таблица № 1 Характеристика химического состава атмосферного воздуха

Работы по экологическому мониторингу в Мурманской области проводятся Центром мониторинга загрязнения окружающей среды (ЦМС) при ФГБУ «Мурманское УГМС». Контроль качества атмосферного воздуха на территории Мурманской области осуществляется Федеральной службой по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет), «ЦЛАТИ по Мурманской области», ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Мурманской области», лабораториями промышленных организаций на стационарных и маршрутных постах.

На 13 постах наблюдений ежедневно отбираются пробы воздуха для лабораторного определения содержания основных загрязняющих веществ: взвешенных веществ (пыль), оксидов азота, диоксида серы, оксида углерода.

В промышленных центрах области (города Заполярный, Кандалакша, Ковдор, Кола, Мурманск, Мончегорск, Североморск, пгт. Никель) работают автоматизированные информационно-измерительные комплексы контроля загрязняющих веществ Мурманской территориальной автоматизированной системы комплексного мониторинга атмосферного воздуха. 

Уровень загрязнения воздуха определяется по значениям средних и максимальных разовых концентраций загрязняющих веществ. Степень загрязнения оценивается при сравнении фактических концентраций с предельно-допустимыми концентрациями (ПДК). 

При обобщении информации о состоянии загрязнения атмосферного воздуха учитываются метеорологические условия, определяющие перенос и рассеивание вредных веществ в атмосфере. 

Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха на территории Мурманской области являются предприятия чёрной и цветной металлургии, автотранспорт, предприятия теплоэнергетики, производство минеральных удобрений и предприятия жилищно-коммунального хозяйства.

Основными загрязняющими веществами воздушного бассейна являются: сернистый ангидрид, на долю которого приходится 73,1%, твердые вещества – 12,1%, окись углерода – 8,3%, двуокись азота – 5,0%, никель – 0,34%, медь – 0,25%.

В значительной степени рассеиванию загрязняющих веществ в атмосферном воздухе Мурманской области способствует активная деятельность циклонов с умеренными и сильными ветрами приходится, как правило, на холодное время года: январь, февраль, март, ноябрь, декабрь.

Неблагоприятными метеоусловиями, способствующими накоплению вредных примесей в атмосфере, являются также продолжительные ветры со стороны промышленных предприятий в жилую зону, которые создают повышенные концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе.

В Мурманской области основным источником загрязнения среды тяжелыми металлами являются горно-металлургические предприятия и добывающие комбинаты. В состав предприятий горнопромышленного комплекса Мурманской области входят предприятия горно-химической промышленности, цветной и черной металлургии: комбинаты «Печенганикель» и «Североникель», ОАО «Кольская ГМК», ОАО «Апатит», ОАО «Ковдорский ГОК», ОАО «Олкон», ОАО «Ковдорслюда», ООО «Ловозерский ГОК», филиал ОАО «СУАЛ» «КАЗСУАЛ», являющиеся основными источниками образования отходов.

2.1. Сбор данных выбросов в атмосферу в Мурманске и Мурманской области за период 2019-2023 гг.

Мной был проведен сбор и анализ данных из докладов и авторских источников о состоянии и мониторинге окружающей среды Мурманской области за 2019-2024 года по рассматриваемым городам Мурманской области.

Качество воздуха определяется по данным нескольких тысяч измерений в год. На стационарных постах контроля атмосферного воздуха было отобрано и проанализировано порядка 80 тыс. проб на содержание загрязняющих веществ (взвешенные вещества, оксид углерода, диоксид серы, диоксид азота, фенол, фтористый водород, твердые фториды, бенз(а)пирен, металлы) по государственной программе отбора проб 3—4 раза в сутки.

Основные источники выбросов загрязняющих веществ в воздушный бассейн городов и промышленных центров являются: г. Мончегорск – Кольская ГМК (ОАО «Комбинат Североникель»), Мурманск – ОАО «Мурманская ТЭЦ», ГОУТП «ТЭКОС», Никель – горно-металлургический комбинат «Печенганикель».

Общие выбросы основных веществ, загрязняющих атмосферный воздух в Мурманской области в 2019 году, составляют 215,322 тыс. т.

Доля (удельный вес) твердых веществ составляет 9,9% (что в абсолютном значении составляет 27,3771 тыс. т), доля диоксида серы составляет 53,1 % (146,328 тыс. т), удельный вес оксида углерода - 23,8 % (65,4441 тыс. т), оксидов азота (NOx) 7,5% (20,531 тыс. т), доля углеводородов (без ЛОС) 2,5% (6,9449 тыс. т), на удельный вес летучих органических соединений (ЛОС) приходится 2,7% (7,548 тыс. т) и других загрязняющих веществ – 0,4% (1,148 тыс. т).

В 2019 году выбросы по сравнению с предшествующим годом сократились на 27,597 тыс. т, а вот выбросы от передвижных источников в регионе увеличились на 1,2 тыс. т. и составили на отчетную дату 60 тыс. т.

Основными веществами, контролируемыми на территории Мурманской области Управлением Роспотребнадзора по Мурманской области последние 5 лет, являлись окислы азота, углерода оксид, пыль, серы диоксид, фенол, формальдегид, свинец, ртуть, бенз(а)пирен.

При обобщении информации о состоянии загрязнения атмосферного воздуха учитываются метеорологические условия, определяющие перенос и рассеивание вредных веществ в атмосфере. В значительной степени рассеиванию загрязняющих веществ в атмосферном воздухе Мурманской области способствует активная циклональная деятельность с умеренными и сильными ветрами. По многолетним климатическим данным максимальное количество дней с неблагоприятными метеорологическими условиями (НМУ), способствующими накоплению вредных примесей в атмосфере приходится, как правило, на холодное время года: январь, февраль, март, ноябрь, декабрь.

В атмосферном воздухе г. Мончегорска с 2019-2024 гг.основными загрязняющими компонентом являются формальдегиды и бенз(а)пирены. В г. Мончегорске повышенные разовые концентрации диоксида серы регистрировались при неблагоприятных метеоусловиях (застои воздуха, приземные инверсии, туманы): максимальная разовая концентрация в атмосферном воздухе – 4,0 ПДК – отмечалась в мае и октябре.

В атмосферном воздухе г. Мурманска среднегодовая концентрация взвешенных веществ превышала санитарную норму в 1,5 раза, среднемесячные концентрации повышались в августе-ноябре до 1,4 ПДК, максимальное значение из разовых концентраций – 0,9 ПДК – наблюдалось в феврале и мае.

Повышение содержания взвешенных веществ в атмосферном воздухе отмечалось в г. Апатиты: максимальная разовая концентрация - 2,1 ПДК (май) и 1,3 ПДК (июнь), в г. Кировске – 1,7 ПДК (сентябрь).

В зимний период в атмосферном воздухе городов Апатиты, Ковдор, Мурманск, наблюдались повышенные разовые концентрации оксидов азота до 2,7 ПДК в марте (г. Ковдор), 2,5 ПДК в ноябре – декабре (г. Мурманск, ул. Лобова), 1,2 ПДК в ноябре (г. Апатиты). Среднемесячные концентрации бенз(а)пирена превышали установленные нормативы в г. Мурманске – 1,03 ПДК (декабрь), г. Мончегорске – 1,6 ПДК (декабрь).

По данным наблюдений среднегодовая концентрация диоксида серы в атмосферном воздухе по результатам измерений всех постов в 2022 году не превышала допустимую санитарную норму: в г. Заполярном - 0,2 ПДК, пгт. Никеле – 0,1 ПДК, г. Мончегорске - 0,4 ПДК (рис. 1).

Рис. 1. Среднегодовая концентрация диоксида серы в атмосферном воздухе в 2022 году.

Среднемесячные концентрации формальдегида в атмосферном воздухе городов Заполярный, Мончегорск, Мурманск и пгт. Никель изменялись от 1,1 ПДК в холодное время года до 3,7 ПДК в июне (г. Мурманск) и сентябре (г. Мончегорск) (рис. 2).

Рис. 2 Среднемесячные концентрации формальдегида в атмосферном воздухе по результатам измерений на стационарных постах наблюдения в 2023 г.

По результатам наблюдений за содержанием загрязняющих веществ в атмосферном воздухе промышленных центров Мурманской области и критериям оценки в соответствии с утвержденными СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания» рассчитаны значения индекса загрязнения атмосферы:

− гг. Заполярный, Мончегорск, Мурманск, пгт. Никель – высокий уровень загрязнения; гг. Апатиты, Кандалакша, Кировск, Кола, Оленегорск, Североморск - низкий уровень загрязнения.

Информационной основой государственного учета выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух служат данные ежегодной статистической отчетности предприятий по форме № 2-ТП (воздух). Обработка данных о выбросах загрязняющих веществ в атмосферный воздух в Российской Федерации проводится Федеральной службой по надзору в сфере природопользования (Росприроднадзором).

Общий объем выбросов загрязняющих веществ в 2023 г. повысился на 11,5 % по сравнению с 2022 г. и составил 172,418 тыс. т.

Общий объем выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух от стационарных источников в 2023 г. повысился по сравнению с уровнем 2022 г. на 12,8 % и составил 147,022 тыс. т, в т.ч.: твердых веществ – 26,587 тыс. т; газообразных и жидких веществ – 120,435 тыс. т.

Общий объем выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух от передвижных источников в 2023 г. увеличился по сравнению с уровнем 2022 г. на 4,8 % и составил 25,396 тыс. т, в т.ч.: твердых веществ – 0,166 тыс. т; газообразных и жидких веществ – 25,230 тыс. т.

Основными загрязняющими веществами, поступающими в атмосферный воздух вместе с выбросами загрязняющих веществ предприятий различных отраслей промышленности и транспорта, являются диоксид серы, оксид углерода, твердые вещества, оксиды азота.

Динамика выбросов твердых, газообразных и жидких загрязняющих веществ, отходящих от стационарных и передвижных источников в атмосферный воздух Мурманской области за 2019-2023 гг., представлена на рисунке 3.

Рис. 3 Выбросы основных загрязняющих веществ от стационарных и передвижных источников в атмосферный воздух Мурманской области в 2019-2023 гг.

Наибольший вклад в выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух в 2023 г. внесли диоксид серы и оксид углерода.

В 2023 г. суммарные выбросы основных загрязняющих веществ в атмосферный воздух Мурманской области от стационарных и передвижных источников составили 172,418 тыс. т, в том числе из них: твердых веществ – 26,753 тыс. т (15,5 %), диоксида серы (SO2) – 65,465 тыс. т (38,0 %), оксида углерода (СО) – 39,104 тыс. т (22,7 %), оксидов азота (NOx) – 21,707 тыс. т (12,6 %), углеводородов (без летучих органических соединений, ЛОС) – 13,190 тыс. т (7,7 %), летучих органических соединений (ЛОС) – 5,132 тыс. т (3 %), аммиака – 0,524 тыс. т. (0,3 %) и прочих загрязняющих веществ – 0,543 тыс. т (0,3 %) (рис. 4).

Рис. 4 Динамика суммарных выбросов основных загрязняющих веществ в атмосферный воздух Мурманской области от стационарных и передвижных источников с 2019 по 2023 гг. представлена на рисунке.

Наибольший объем выбросов основных загрязняющих веществ от стационарных источников в атмосферный воздух зафиксирован на территории города Мурманска – 28,2 тыс. т (в 2022 г. – 24,8 тыс. т) и Кандалакшского района – 22,7 тыс. т (в 2022 г. – 16,5 тыс. т). Распределение выбросов основных загрязняющих веществ от стационарных источников в атмосферный воздух по муниципальным районам и городским округам Мурманской области в 2023 г. представлено на рисунке 5.

Рис. 5 Выбросы основных загрязняющих веществ от стационарных источников в атмосферный воздух по муниципальным районам и городским округам Мурманской области в 2023 г., %

Анализ объемов выбросов загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферный воздух стационарными и передвижными источниками за 2022-2023 гг., показывает снижение объема выбросов загрязняющих веществ от стационарных источников по сравнению с 2019 г.

Выбросы основных загрязняющих веществ в атмосферный воздух Мурманской области в 2023 г. от стационарных источников составили 147,022 тыс. т. Из них: твердые вещества – 18,1%, диоксид серы (SO2) – 44,4 %, оксид углерода (СО) – 13,9 %, оксиды азота (в пересчете на NO2) – 11,4 %, углеводороды (без ЛОС) – 8,9 %, летучие органические соединения (ЛОС) – 2,7 %, аммиак – 0,1% и прочие загрязняющие вещества – 0,4% рисунок 6.

Рис. 6 Динамика основных загрязняющих веществ в выбросах в атмосферный воздух от стационарных источников в Мурманской области за 2019-2023 гг., тыс. т.

Общий вклад передвижных источников в суммарные выбросы основных загрязняющих веществ в атмосферный воздух Мурманской области в 2023 г. составил 14,7 %, из них вклад: твердых веществ – 0,7 %, диоксида серы (SO2) – 0,8 %, оксида углерода (СО) – 73,3 %, оксидов азота (в пересчете на NO2) – 19,4 %, углеводородов (без ЛОС) – 0,2 %, летучих органических соединений (ЛОС) – 4,3 %, аммиака – 1,4 % и прочих загрязняющих веществ – 0 %. рисунок 7.

Рис. 7. Динамика основных загрязняющих веществ в выбросах в атмосферный воздух от передвижных источников в Мурманской области за 2019-2023 гг., тыс. т.

Таким образом, Основным загрязнителем атмосферного воздуха в городах Мурманской области является оксид углерода (СО), который составляет 73,3% от всех выбросов передвижных источников, что указывает на высокую степень загрязнения от автомобильного транспорта. Вклад оксидов азота (19,4%) также вызывает беспокойство, так как они способствуют образованию смога и могут негативно влиять на здоровье населения. Остальные загрязняющие вещества, такие как твердые вещества и диоксид серы, имеют значительно меньшие доли, что может свидетельствовать о более эффективном контроле их выбросов. Важно продолжать мониторинг и внедрять меры по снижению загрязнения воздуха, особенно в отношении оксида углерода и оксидов азота.

2.2. Рекомендации по улучшению качества атмосферного воздуха в городах Мурманской области

Экологические проблемы, с которыми сталкивается Мурманская область, требуют комплексного и системного подхода к их решению. Реализация целевых программ является важными шагами, направленными на улучшение состояния окружающей среды. Однако, серьезная проблема загрязнения атмосферного воздуха, продолжает тревожить население, что указывает на необходимость более активного вовлечения граждан в процесс принятия решений.

Общественное мнение играет ключевую роль в формировании экологической политики. Готовность жителей Мурманска выражать свои опасения через обращения к властям и участие в митингах свидетельствует о высоком уровне экологической осведомленности и социальной активности. Это создает предпосылки для активного диалога между общественностью и государственными органами, что может привести к более эффективным и ориентированным на реальные потребности решениям.

В условиях глобализации, когда экологические проблемы не знают границ, важно объединить усилия всех заинтересованных сторон — от государства до местных сообществ и бизнес-структур. Таким образом, для успешного разрешения экологических проблем в Мурманской области необходимо:

1. Усиление экологического контроля и мониторинга. Постоянный надзор за состоянием окружающей среды и оперативное реагирование на проблемы поможет минимизировать негативные последствия.

2. Привлечение граждан к процессу принятия решений. Создание платформ для обсуждения и взаимодействия между властью и населением способно повысить уровень доверия и ответственности.

3. Стимулирование экологической активности населения. Образовательные программы и экологические инициативы могут способствовать формированию устойчивых привычек к защите окружающей среды.

4. Поиск международных партнерств. Реализация совместных проектов может ускорить процессы модернизации и внедрения новых технологий в сфере экологии.

Поскольку экологические проблемы в условиях глобализации становятся первоочередными, то для их решения необходима консолидация всех слоев общества, его граждан. Консолидации усилий общественности в процессе реализации природоохранных мероприятий способствует организация достаточно масштабного экологического движения в регионе.

 Общественное экологическое движение в Мурманской области представлено следующими организациями:

1. Мурманская областная организация Всероссийского общества охраны природы (ВООП);

2. Мурманское региональное общественное движение «Союз-4Н»;

3. «Северная коалиция», в которую входят неправительственные экологические организации.

 Основной целью деятельности Мурманского отделения ВООП является активизация движения общественности за здоровую и благоприятную экологическую обстановку в области, за создание условий, способствующих ее устойчивому экологически безопасному развитию. Главными направлениями деятельности Мурманского отделения ВООП является реализация следующих задач:

1) пропаганда экологических знаний, экологическое просвещение населения;

2) научно-техническая и практическая природоохранная деятельность;

3) организация общественного экологического контроля;

4) оказание природоохранных услуг населению,организациям, предприятиям.

 Мурманское региональное общественное движение «Союз-4Н» осуществляет экообразовательную и воспитательную работу с детьми и подростками. Региональное движение «Союз-4Н» занимается организацией и проведением выставок детских работ с экологической направленностью: «Природа глазами детей», «Зимняя сказка». Важным направлением деятельности регионального общественного движения «Союз-4Н» является организация экологических экспедиций для учащихся школ с целью привлечения подрастающего поколения к практической природоохранной деятельности, формирования у детей и подростков столь необходимых в условиях Крайнего Севера умений и навыков самообслуживания и жизнеобеспечения в полевых условиях. Организация экологических экспедиций с учащимися школ способствует воспитанию бережного и аккуратного отношения к природе родного края.

 В связи с вышесказанным, мною на базе МБОУ г. Мурманска Гимназия №3 был проведён опрос среди 8-11 классов и сотрудников образовательной организации на тему «Причины и решения загрязнения атмосферного воздуха в городе Мурманске». Всего в опросе приняло участие 134 человека. Содержание опроса представлено в приложении.

  По результатам исследования были выявлены не только основные причины загрязнения атмосферного воздуха в городе Мурманске, но и способы их решения:

Наиболее распространенной причиной загрязнения воздуха в Мурманске респонденты назвали промышленные выбросы (41%). Транспортные выбросы также являются значительным фактором (36%), что говорит о важности общественного транспорта и частных автомобилей в загрязнении. Отходы и свалки, а также отопление углем, были отмечены меньше, что может указывать на относительную меньшую значимость этих факторов (рисунок 8).

Рис. 8. Диаграмма. Ответы участников опроса на 1 вопрос.

Большинство участников (55%) считают уровень загрязнения воздуха в своем районе высоким или очень высоким. Это подчеркивает серьезность проблемы загрязнения в Мурманске. Лишь 23% опрошенных оценивают уровень загрязнения как низкий или очень низкий, что свидетельствует о значительных экологических проблемах в городе (рисунок 9).

Рис. 9. Диаграмма. Ответы участников опроса на 2 вопрос.

 Наиболее предпочтительной мерой, по мнению участников опроса, стало введение более строгих норм для транспорта (28%). Развитие общественного транспорта также считается важным шагом (27%). Меньшее внимание уделяется озеленению и образовательным программам, хотя они все еще имеют значимую поддержку (27%). Следует отметить, что увеличить позитивные сдвиги в рационализации природопользования возможно за счет заимствования и распространения зарубежного природоохранного опыта (рисунок 10).

Рис. 10. Диаграмма. Ответы участников опроса на 3 вопрос.

В ответах на четвертый вопрос 62% участников выражают готовность участвовать в инициативах по улучшению качества воздуха, что показывает готовность общества к изменениям. Однако 38% только готовы участвовать время от времени, что может говорить о недостаточной мотивации или ресурсах для активного участия (рисунок 11).

Рис. 11. Диаграмма. Ответы участников опроса на 4 вопрос.

Опрос выявил, что жители Мурманска остро осознают проблему загрязнения воздуха, с акцентом на промышленные и транспортные выбросы. Люди открыты к участию в инициативе по улучшению ситуации, однако для достижения значительных результатов необходимо разработать и внедрить комплексные меры и программы на уровне города и региона.

Существующие меры и программы, а также разработка новых могут перенять положительный опыт утилизации отходов и уменьшения выбросов газов из других стран, где, как и у нас в России активно борются с похожими проблемами мирового уровня.

В качестве примера можно привести влияние новых финансовых механизмов в Кении на развитие возобновляемых источников энергии (солнечной, ветровой, гидроэнергии, биогаза, энергии, получаемой за счет утилизации бытовых отходов), что привело к повышению уровня доходов и занятости.

 Переход к стратегии экономического роста и снижения уровня выбросов углекислого газа за счет использования источников возобновляемой энергии способствовал созданию новых рабочих мест и увеличению вложений в развитие экологически безопасных технологий.

Реализация проекта по трансформации двух крупнейших мусорных свалок в экологически безопасные полигоны для захоронения мусора в Сан-Паулу (Бразилия) позволила предотвратить выброс в атмосферу 352 000 тонн метана, из которого было произведено свыше миллиона мегаватт электроэнергии.

 Использование в Канаде сертификации «ЭкоЛого», одного из наиболее уважаемых знаков экологической безопасности в Северной Америке, способствовало повышению популярности тысяч наименований товаров, соответствующих экологическим стандартам.

  Творческий подход к внедрению апробированных за рубежом природоохранных проектов, улучшающий качество природных объектов, может стать надежным основанием для дальнейшей реализации концепции устойчивого развития.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Экологическая ситуация требует нашего внимания и участия. Каждый из нас может внести свой вклад в улучшение состояния окружающей среды, начиная с личных привычек и заканчивая поддержкой инициатив по модернизации производств.

Важно понимать, что мониторинг качества воздуха и его показателей является ключевым элементом в борьбе с загрязнением. Регулярные замеры и анализ помогут выявлять основные источники загрязнения и вырабатывать стратегии по их сокращению.

Повышение уровня экологической грамотности среди населения – это не только образовательный процесс, но и необходимость. Осведомленное общество способно требовать от предприятий и властей более ответственного отношения к экологии, что в свою очередь может привести к более строгим стандартам и внедрению наилучших доступных технологий.

Применение принципа НДТ в России – это шаг в правильном направлении, однако необходимо продолжать работу в этом направлении и обеспечивать контроль за соблюдением экологических норм. Это может потребовать, как законодательных инициатив, так и активного участия общественности в процессе принятия решений.

Тем не менее, каждый из нас может начать с себя: сокращение использования пластиковых изделий, правильная утилизация отходов, поддержка экологически чистых инициатив и общественных проектов – все это может значительно повлиять на улучшение экологической ситуации. Совместными усилиями мы сможем достичь позитивных изменений в нашем окружающем мире.

Таким образом, гипотеза, что уровень загрязнения атмосферного воздуха городов Мурманской области в исследуемых городах в пределах допустимых концентраций, не подтвердилась. По некоторым примесям концентрации выше. Мончегорск в основном по содержанию формальдегида, Мурманск – бенз(а)пирена и фенола, а в последние годы – повышенное содержание углеводородов в центре города. Никель – содержанием диоксида серы.

Итак, кроме уже традиционных видов экологического мониторинга в России появляются и будет совершенствоваться его новые виды, соответствующие развитию экономики и государству – это экомониторинг и космический мониторинг. Эффективность мониторинга окружающей природной среды во многом зависит от научного обоснования его теоретических и методологических основ, критериев оценки различных факторов и показателей антропогенных изменений и нарушений в биосфере. Решение этих вопросов существенно повысит уровень практической значимости результатов, полученных в процессе реализации программ мониторинга окружающей природной среды.

Список использованных источников и литературы

1. Доклад о состоянии и об охране окружающей среды Мурманской области [Электронный ресурс]. – 2019. – Режим доступа: https://gov-murman.ru/region/environmentstate/ (дата обращения: 20.02.2025).

2. Доклад о состоянии и об охране окружающей среды Мурманской области [Электронный ресурс]. – 2020. – Режим доступа: https://gov-murman.ru/region/environmentstate/ (дата обращения: 24.02.2025).

3. Доклад о состоянии и об охране окружающей среды Мурманской области [Электронный ресурс]. – 2021. – Режим доступа: https://gov-murman.ru/region/environmentstate/ (дата обращения: 03.03.2025).

4. Доклад о состоянии и об охране окружающей среды Мурманской области [Электронный ресурс]. – 2022. – Режим доступа: https://gov-murman.ru/region/environmentstate/ (дата обращения: 05.03.2025).

5. Доклад о состоянии и об охране окружающей среды Мурманской области [Электронный ресурс]. – 2023. – Режим доступа: https://gov-murman.ru/region/environmentstate/ (дата обращения: 10.03.2025).

6. Наблюдательная сеть наблюдательные станции Мурманской области [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.kolgimet.ru/ob-uchrezhdenii/nabljudatelnaja-set/?type=0 (дата обращения: 15.03.2025).

7. Васильева В. Н., Жигунова Г. В. Экологическая ситуация на территории Мурманской области: региональные проблемы и перспективы их решения в условиях информационного общества // Философия и гуманитарные науки в информационном обществе. – 2017. – № 3. – С. 20–33.

8. Росгидромет Федеральное государственное бюджетное учреждение «Центральное управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды» (ФГБУ «Центральное УГМС»). Бюллетень загрязнения окружающей среды Москва, 2019.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Опрос: «Причины и решения загрязнения атмосферного воздуха в городе Мурманске»

1. Какие из следующих факторов, по вашему мнению, являются основными причинами загрязнения атмосферного воздуха в Мурманске?

1. Транспортные выбросы

2. Промышленные выбросы

3. Отходы и свалки

4. Отопление и использование угля

5. Другие (укажите): __________

2. Как вы оцениваете уровень загрязнения воздуха в вашем районе?

1. Очень высокий

2. Высокий

3. Умеренный

4. Низкий

5. Очень низкий

3. Какие меры вы считаете наиболее эффективными для снижения загрязнения воздуха в нашем городе?

1. Введение более строгих норм для транспорта

2. Переход от угольного отопления к газовому

3. Поддержка экологически чистых технологий

4. Озеленение города и увеличение зеленых зон

5. Образовательные программы по экологии

4. Насколько вы готовы участвовать в инициативах по улучшению качества воздуха в Мурманске?

1. Очень готов (активно участвовать)

2. Готов (участвовать время от времени)

3. Не очень готов (только наблюдать)

4. Не готов (не интересует)

5. Какие дополнительные предложения у вас есть для решения проблемы загрязнения воздуха в Мурманске? (Открытый вопрос для свободного ответа)»

_______________________________________________________________________