Загрязнение атмосферного воздуха Магнитогорска

План:

Введение ……………………………………………………………………..........3
Глава I. Загрязнение атмосферы как одна из важнейших экологических проблем современности ...........................................5
1.1. Деформация и разрушение экосистемы в XX ...........................................5
1.2. Антропогенное загрязнение атмосферы ..................................................11
Глава II. Особенности загрязнения атмосферного воздуха  в промышленной зоне г. Магнитогорска ...........................................18
2.1. Общая характеристика экологического состояния  Челябинской области  и г. Магнитогорска.............................................18
2.2. Оценка динамики загрязнения атмосферного воздуха г. Магнитогорска  и его промышленной зоны .........................................32
Заключение ............................................................................................................50
Список литературы ………………………………………………………...........52

Введение
Атмосферный воздух – один из важнейших жизнеобеспечивающих природных компонентов на Земле – представляет собой смесь газов и аэрозолей приземной части атмосферы, сложившуюся в ходе эволюции планеты, деятельности человека и находящуюся вне пределов жилых, производственных и иных помещений. Последние полученные обобщения подтвердили чрезвычайную значимость атмосферы в функционировании биосферы и высокую ее чувствительность к различного рода загрязнениям. Именно загрязнения приземного слоя атмосферы – это самый мощный, постоянно действующий фактор воздействия на растения, животных, микроорганизмы; на все трофические цепи и уровни; на качество жизни человека; на устойчивое функционирование экосистем и биосферы в целом. Атмосферный воздух имеет неограниченную емкость и играет роль наиболее подвижного, химически агрессивного и всепроникающего агента взаимодействия компонентов биосферы, гидросферы и литосферы вблизи поверхности Земли.
Загрязнение атмосферы – это привнесение в атмосферу или образование в ней физико-химических соединений, агентов или веществ, обусловленное как природными, так и антропогенными факторами.
Проблема загрязнения атмосферы является самой актуальной экологической проблемой  как в целом для России, так и для Челябинской области. Челябинская область, ее промышленные центры (Челябинск, Магнитогорск. Карабаш и др.)  являются зоной экологических бедствий.
В  данном исследовании мы обратились к изучению проблемы загрязнения  атмосферного воздуха в г. Магнитогорске.  Для Магнитогорска проблема экологии всегда воспринималась неоднозначно, зачастую становясь поводом для дискуссий и бурных споров. Одни говорят о том, что экологическая обстановка в городе критическая, а главным виновником считают ОАО «ММК». Другие, признавая актуальность проблемы загрязнения окружающей среды, доказывают, что ситуация меняется. Как бы не решался данный вопрос, г. Магнитогорск отнесен к зоне чрезвычайной экологической ситуации. Выбросы вредных веществ в атмосферу города  металлургическим гигантом превышают предельно допустимые концентрации в десятки раз. Это обуславливает увеличение числа онкозаболевших среди жителей города, высокую смертность среди новорожденных, рост числа заболеваний, влияющих на  репродуктивное здоровье  людей.
Актуальность выделенной проблемы обусловили выбор темы исследования : «Загрязнение атмосферного воздуха в промышленной зоне г. Магнитогорска».
Объект исследования – загрязнение атмосферы как экологическая проблема. Предмет исследования –  загрязнение атмосферного воздуха г. Магнитогорска.
Цель исследования – охарактеризовать специфику загрязнения атмосферного воздуха в промышленной зоне г. Магнитогорска.
Задачи исследования:
1) проанализировать научную литературу по проблеме исследования;
2) охарактеризовать основные изменения экосистемы планеты;
3) дать понятие «загрязнение атмосферы»,  выделить основные источники антропогенного загрязнения атмосферы;
4) представить общую характеристику экологического состояния Челябинской области и г. Магнитогорска;
5) оценить динамику загрязнения атмосферного воздуха г. Магнитогорска  и его промышленной зоны.
Структура исследования. Курсовая работа состоит из введения, двух глав, заключения и списка литературы

ГЛАВА I. ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ КАК ОДНА ИЗ ВАЖНЕЙШИХ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ СОВРЕМЕННОСТИ

1.1. Деформация и разрушение экосистемы в XX

Стремительный рост численности человечества и его научно-технической вооруженности в корне изменили ситуацию на Земле. Если в недавнем прошлом вся человеческая деятельность проявлялась отрицательно лишь на ограниченных, хоть и многочисленных территориях, а сила воздействия была несравненно меньше мощного круговорота веществ в природе, то теперь масштабы естественных и антропогенных процессов стали сопоставимыми, а соотношение между ними продолжает изменяться с ускорением в сторону возрастания мощности антропогенного влияния на биосферу.
Опасность непредсказуемых изменений в стабильном состоянии биосферы, к которому исторически приспособлены природные сообщества и виды, включая самого человека, столь велика при сохранении привычных способов хозяйствования, что перед нынешними поколениями людей, населяющими Землю, возникла задача экстренного усовершенствования всех сторон своей жизни в соответствии с необходимостью сохранения сложившегося круговорота веществ и энергии в биосфере. Кроме того, повсеместное загрязнение окружающей нас среды разнообразными веществами, подчас совершенно чуждыми для нормального существования организма людей, представляет серьезную опасность для нашего здоровья и благополучия будущих поколений (23, с.7).
Сама жизнь заставляет обновить ранее полученные знания, которых стало совершенно недостаточно для обеспечения хотя бы повседневного самосохранения. Да и общечеловеческую задачу переустройства сложившегося уклада нельзя решить лишь только силами специалистов и облеченных государственными полномочиями институтов управления общественным развитием. Требуется широкое просвещение всего населения от мала до велика по многочисленным и весьма разнообразным вопросам, касающимся жизнедеятельности человека, устройства природных сообществ и всей биосферы, особенностей ряда веществ и процессов, а также отдельных технологий, – для того чтобы все общество было подготовлено к сознательному принятию радикальных необычных мер организационного, правового и экономического характера, обеспечивающих глобальную перестройку сложившегося природопользования и изменения научно-технического направления развития.
Особая роль в этом процессе отводится тем, чья повседневная профессиональная деятельность включена в гигантский механизм обеспечения человечества всем необходимым для существования. Поскольку перестройка хозяйственной деятельности весьма инертный процесс, то большое значение в нем приобретают усилия миллионов людей на своих рабочих местах и дома, стремящихся везде, где только возможно, хоть незначительно уменьшить негативное воздействие устаревших форм хозяйствования на природу. Для этого надо разбираться в экологии и охране природы, надо понимать, чем определяется экологическая безопасность (21, с.18).
Когда обсуждают проблемы глобальных изменений окружающей среды, то обычно начинают с изменений климата, которые представляются в качестве главных регистрируемых при наблюдениях сдвигах в окружающей среде в результате антропогенного воздействия. Действительно, в ХХ веке отмечается повышение среднеглобальной температуры у поверхности планеты, но вызвано ли это повышение и обусловлены ли его темпы хозяйственной деятельностью человека.
Прямого доказательства, полученного в результате наблюдений, пока нет. Климатическая система настолько сложна, что модельные расчеты изменений климата под воздействием сжигания ископаемого топлива и антропогенного выброса парниковых газов остаются не более чем возможными сценариями или предположениями, вероятность реализации которых не превышает 60 %, поскольку большая достоверность не достигается при использовании имеющихся моделей. Это дает повод ряду исследователей обосновывать тезис о незначимости антропогенного фактора для изменений климата со ссылками на некоторые периоды прошлого, когда подобные среднеглобальные температуры и темпы их изменения, как предполагают, достигались и были даже выше, а также на эпизоды голоцена, когда происходили быстрые и заметные колебания температуры на Земле, например, известный эпизод – ранний дриас. Однако имеются серьезные основания полагать, что «климатический скачок» раннего дриаса, обнаруженный на основе интерпретации изотопного состава ледяных кернов, может иметь совсем не климатическую причину, связанную с особенностями ледниковых покровов (21, с.20).
К этому можно добавить также вероятность того, что увеличение концентрации парниковых газов в атмосфере вызывает не столько повышение среднеглобальной температуры, сколько «раскачку» климата, выведение его из состояния устойчивости доиндустриального периода с увеличением частоты экстремальных явлений и региональным перераспределением потоков тепла и влаги. Последнее положение еще больше увеличивает неопределенность в проблеме антропогенного изменения климата, и, поэтому, в дальнейшем факт потепления климата в XX веке здесь не будет использоваться как аргумент в пользу антропогенных глобальных изменений окружающей среды. К тому же станет ясно, что изменения климата могут быть только следствием более грандиозных и очевидных, непосредственно наблюдаемых и прямо связанных с хозяйственной деятельностью человека, глобальных изменений. Таким же очевидным следствием хозяйственной деятельности человека служит нарушение им на поверхности суши естестве экосистем, гигантские изменения, которые человек произвел на суше, в основном – в самых продуктивных экосистемах (18, с. 32).
Критериями для классификации степени нарушенности экосистем были (Hannah et al., 1994): для ненарушенных территорий – наличие естественных растительных покровов (естественных экосистем) и очень низкая плотность населения (менее 10 человек на 1 кв. км и менее 1 человека на 1 кв. км в пустынях, полупустынях и тундре); для частично нарушенных территорий – наличие сменяемых или постоянных сельскохозяйственных земель, вторичной, но естественно восстанавливающейся растительности повышенная плотность домашнего скота, превышающая возможности пастбищ, другие следы деятельности человека (например, вырубки леса) и невозможность отнесения к первому и третьему классам классификации; для нарушенных территорий – наличие постоянных сельскохозяйственных территорий и городских поселений, отсутствие естественной растительности, отличие существующей растительности от естественной растительности, присущей данному региону, проявления опустынивания и других видов постоянной деградации (Hannah et al., 1994). На основе этой классификации построена карта нарушений глобальной экосистемы человеком с разрешением 100 тыс. гектаров 918, с.34).
В наибольшей степени экосистемы разрушены в развитых странах – в Европе, Северной Америке и Японии. Здесь естественные экосистемы сохранились на небольших площадях, они представляют собой в основном небольшие пятна, окруженные со всех сторон нарушенными хозяйственной деятельностью человека территориями и поэтому подвержены сильному антропогенному давлению. В развитых странах значительная часть территории занята сельскохозяйственными землями, населенными пунктами и хозяйственной инфраструктурой, которые в сумме для большинства развитых стран занимают от 40 до 80% их территории (The environment…, 1992). Остальная часть территории этих стран представлена, как правило, вторичными или промышленно выращиваемыми лесами и водными объектами, которые обычно сильно загрязнены, закислены или эвтрофицированы.
Такое состояние с разрушением экосистем сложилось исторически. Экосистемы в Западной, Центральной и на юге Восточной Европы были разрушены еще в средневековье, когда интенсивно развивалось сельское хозяйство при быстром сведении лесов, вырубавшихся для пополнения сельскохозяйственных территорий, строительства домов и флота, получения древесного угля для выплавки железа. Известным примером служит Великобритания: развитие суконной промышленности требовало все больше шерсти, и пастбища для овец создавались за счет сведения лесов. Лес шел также на создание флота. Недаром известно выражение о Великобритании: «овцы съели Англию». С тех пор Великобритания преимущественно безлесная страна, леса сейчас занимают только 12 % ее территории, в основном в горах Шотландии (21, с.56).
Промышленная революция сохранила и усугубила процесс разрушения естественных экосистем в Европе, добавив в этот процесс мощный поток химических веществ. Это привело к деградации и изменению всего региона – воздушной, водной, почвенной среды – и оказало сильное давление на естественные и искусственные ценозы, а также на самого человека. В средние века и в период промышленной революции в ХVIII и ХIХ веках численность населения Земли увеличивалась в первую очередь за счет роста населения Европы, часть которого эмигрировала на другие континенты.
Развивающиеся страны с высокой плотностью населения и высоким уровнем рождаемости также внесли существенный вклад в разрушение экосистемы и дестабилизацию окружающей среды.
На суше Земли сформировалось три центра дестабилизации окружающей среды. В каждом из них сформировалось единое пространство с практически полностью разрушенными экосистемами площадью в несколько миллионов квадратных километров. Все они находятся в Северном полушарии. Североамериканский центр включает в основном США, частично Канаду и Мексику. Основными биогеографическими провинциями, разрушенными здесь человеком, являются: восточные леса и прерии, а также горные экосистемы (Hannah et al., 1994). Общая площадь территории, на которой сохранилось меньше 10 % площади, занятой естественными экосистемами, превышает 6 млн. кв. км.
Европейский центр дестабилизации окружающей среды включает Западную, Центральную и Восточную Европу (в последнюю входят республики бывшего СССР, в том числе страны Балтии) без Скандинавии и значительную часть Европейской территории России. Здесь разрушены или антропогенно изменены лесные экосистемы и степи всех биогеографических провинций, на территориях которых сохранилось не более 1 – 8 % естественных экосистем (Hannah et al., 1994). Общая площадь этого центра превышает 7 млн. кв. км.
Азиатский центр включает страны субконтинента Индостан, Цейлон, Малайзию, Бирму, Индонезию (без о. Суматры), Китай с Тайванем (за исключением Тибета и пустынь Такла-Макан и Гоби), Японию, Корейский полуостров, Филиппины. Общая площадь этого центра превышает 7 млн. кв. км. Здесь сохранилось значительно меньше 5 % естественных экосистем.
Вместе с тем, в Северном полушарии сохранились и достаточно крупные единые территории с естественными экосистемами, которые можно назвать центрами стабилизации окружающей среды на суше. Крупнейшим центром стабилизации является Северный Евроазиатский. Он включает биогеографические провинции Скандинавии, Севера Европейской части России, значительную часть Западной Сибири, почти всю Восточную Сибирь и Дальний Восток за исключением южных районов. Площадь этого центра составляет примерно 13 млн. кв. км и включает около 9,5 млн. кв. км восточной евразийской и восточносибирской тайги, а остальную часть занимают лесотундра, высокоарктическая тундра и арктические пустыни. Другим центром является Североамериканский, занимающий Канаду и Аляску. Площадь центра превышает 9 млн. кв. км, из которых около 6,5 млн. кв. км занимают канадская и юконская тайга, а остальная часть относится к тундре и лесотундре (21, с.57-58)
В Южном полушарии также сохранилось два центра стабилизации. Южноамериканский центр включает Амазонию и прилегающие к ней территории, а также горные биогеографические провинции. Общая площадь центра приближается к 10 млн. кв. км, где значительную долю составляют тропические леса. Второй центр – Австралийский, включает территорию Австралии за исключением интенсивно освоенных Восточной и Южной частей. Площадь центра превышает 4 млн. кв. км, но почти половину его занимает Центральная пустыня.
Вне суши самым мощным центром стабилизации окружающей среды служит Мировой океан с его пока сохранившимися естественными экосистемами.
Все перечисленные глобальные изменения на суше нашей планеты зафиксированы как наземными, так и спутниковыми наблюдениями. Построены карты этих изменений и отрицать их антропогенный характер, как это делается в отношении климатических изменений, невозможно. Эти изменения нельзя не признать драматическими, к тому же с ними связан и ими обусловлен целый комплекс других изменений, начиная от генетических и до глобальных биогеохимических.

1.2. Антропогенное загрязнение атмосферы
Атмосферный воздух является самой важной жизнеобеспечивающей природной средой и представляет собой смесь газов и аэрозолей приземного слоя атмосферы, сложившуюся в ходе эволюции Земли, деятельности человека и находящуюся за пределами жилых, производственных и иных помещений. Результаты экологических исследований, как в России, так и за рубежом, однозначно свидетельствуют о том, что загрязнение приземной атмосферы – самый мощный, постоянно действующий фактор воздействия на человека, пищевую цепь и окружающую среду. Атмосферный воздух имеет неограниченную емкость и играет роль наиболее подвижного, химически агрессивного и всепроникающего агента взаимодействия вблизи поверхности компонентов биосферы, гидросферы и литосферы.
Под загрязнением атмосферы следует понимать изменение ее состава при поступлении примесей естественного или антропогенного происхождения. Вещества-загрязнители бывают трех видов: газы, пыль и аэрозоли. К последним относятся диспергированные твердые частицы, выбрасываемые в атмосферу и находящиеся в ней длительное время во взвешенном состоянии (18, с.63).
К основным загрязнителям атмосферы относятся углекислый газ, оксид углерода, диоксиды серы и азота, а также малые газовые составляющие, способные оказывать влияние на температурный режим тропосферы: диоксид азота, галогенуглероды (фреоны), метан и тропосферный озон. Объем выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных источников на территории России составляет около 22 – 25 млн. т. в год. Объем этих выбросов за последние 10 лет ежегодно сокращается на 300 – 600 тыс. т. Сокращение выбросов обусловлено главным образом повсеместным спадом промышленного производства, особенно в добывающих и ресурсоперерабатывающих отраслях. Позитивную роль в этих условиях сыграла относительная стабильность добычи и использования газа – экологически чистого топлива.
Наблюдения за состоянием атмосферного воздуха свидетельствуют о снижении средних концентраций взвешенных веществ, растворимых сульфатов, аммиака, бенз(а)пирена, сажи, сероводорода, формальдегида, вследствие спада производства и закрытия предприятий. При этом возросли средние концентрации диоксида азота, оксида углерода, сероуглерода, фенола, фторида водорода, что связано с неритмичностью работы предприятий. Отмечен также рост концентраций оксида углерода, диоксида азота и формальдегида на автомагистралях крупных городов и прилегающих к ним территориях (18, с.64).
Так, по данным наблюдений, за ряд лет в 254 городах России уровень загрязнения воздуха изменялся незначительно.
Среднегодовые концентрации взвешенных веществ (пыли), диоксида азота, фенола и фторида водорода достигали одного ПДК, сероуглерода превышали 2 ПДК, формальдегида – 3 ПДК, бенз(а)пирена – 1 ПДК и стандарт Всемирной организации здравоохранения – в 2,6 раза. Все загрязнители среды имеют конкретные источники выбросов. Большинство из них под воздействием природных факторов с течением времени, нейтрализуется или разрушается. В качестве примера на рис. 3.5 приведена схема загрязнения среды канцерогенным углеводородом (бенз(а)пиреном) и ее самоочищения (22, с.42).
Ежегодно при анализе информации о загрязнении атмосферного воздуха в приоритетный список городов вносятся города с наибольшим уровнем загрязнения атмосферы. Например, при составлении такого списка за 1995 г. в связи с суровой зимой возросли концентрации бенз(а)пирена, вызванные выбросами от котельных и печного отопления. По сравнению с предыдущим годом отмечен рост средних концентраций бенз(а)пирена на 22%.
За счет загрязнения атмосферного воздуха этим веществом приоритетный список расширился, в него были включены 45 городов (в 1994 г. список содержал 38 городов). В Ангарске, Каменске-Уральском, Норильске, Омске, Ставрополе, Усолье-Сибирском уровень загрязнения воздуха продолжал расти.
Для загрязнений воздуха в городах, вошедших в список, характерны высокие концентрации специфических загрязняющих веществ. Почти в каждом городе наибольший вклад в загрязнение воздуха определяется концентрациями бенз(а)пирена, формальдегида, метилмеркаптана, сероуглерода, бензола и других веществ.
Основной вклад в высокий уровень загрязнения воздуха вносят предприятия черной и цветной металлургии, химии и нефтехимии, стройиндустрии, энергетики, целлюлозно-бумажной промышленности, а в некоторых городах и котельные. Из года в год возрастает загрязнение атмосферного воздуха веществами, характерными для автомобильного транспорта.
Основной причиной высокого загрязнения воздуха являются выбросы специфических веществ. Для принятия эффективных мер по улучшению качества атмосферного воздуха и выбросов промышленных предприятий и автотранспорта в городах, в первую очередь, бенз(а)пирена, формальдегида, аммиака, сероуглерода и других загрязняющих веществ, определяющих высокое загрязнение воздуха в городах и промышленных центрах, особое внимание следует уделять городам, которые впервые внесены в список городов с максимальными разовыми концентрациями загрязняющих веществ, превышающими 10 ПДК, и с наибольшим уровнем загрязнения воздуха (22, с.43).
Одним из основных загрязнителей атмосферы по массе является углекислый газ СО2. Вместе с кислородом он является биогеном атмосферы, который в основном контролируется биотой. В ХХ веке наблюдается рост концентрации углекислого газа в атмосфере, доля которого с начала века увеличилась почти на 25%, а за последние 40 лет – на 13%.
Кроме того, около 2% общей массы выбросов в атмосферу составили вредные вещества с высокой токсичностью (сероуглерод, фтористые соединения, бенз(а)пирен, сероводород и др.). Особенно велики промышленные выбросы от стационарных источников – предприятий черной и цветной металлургии в городах. Например, выбросы диоксида серы (млн. т./год): в Норильске – 2,4, Мончегорске – 0,2, Никеле – 0,19, Орске – 0,17; выбросы оксида углерода (млн. т/год): в Новокузнецке – 0,44, Магнитогорске – 0,43, Липецке – 0,41, Череповце – 0,4, Нижнем Тагиле – 0,3 и т.д. (22, с.44)
Из естественных и антропогенных источников в атмосферу ежегодно поступают сотни миллионов тонн аэрозолей. К естественным источникам относят пыльные бури, вулканические извержения и лесные пожары. Газообразные выбросы (например, SO2) приводят к образованию в атмосфере аэрозолей. Несмотря на то, что время пребывания в тропосфере аэрозолей исчисляется несколькими сутками, они могут вызвать снижение средней температуры воздуха у земной поверхности на 0,1 – 0,3С0. Не меньшую опасность для атмосферы и биосферы представляют аэрозоли антропогенного происхождения, образующиеся при сжигании топлива либо содержащиеся в промышленных выбросах. Минеральный состав аэрозолей антропогенного происхождения многообразен: оксиды железа и свинца, силикаты, сажа. Они содержатся в выбросах предприятий теплоэнергетики, черной и цветной металлургии, стройматериалов, а также автомобильного транспорта. Пыль, осаждающаяся в индустриальных районах, содержит до 20% оксида железа, 15% силикатов и 5% сажи, а также примеси различных металлов (свинец, ванадий, молибден, мышьяк, сурьма и т.д.). В выбрасываемых в атмосферу аэрозолях присутствуют также хлор, бром, ртуть, фтор и другие элементы и соединения, опасные для здоровья человека.
Концентрация аэрозолей меняется в весьма широких пределах: от 10 мг/м3 в чистой атмосфере до 2,10 мг/м3 в индустриальных районах. Концентрация аэрозолей в индустриальных районах и крупных городах с интенсивным автомобильным движением в сотни раз выше, чем в сельской местности. Среди аэрозолей антропогенного происхождения особую опасность для биосферы представляет свинец, концентрация которого изменяется от 0,000001 мг/м3 для незаселенных районов до 0,0001 мг/м3 для селитебных территорий. В городах концентрация свинца значительно выше – от 0,001 до 0,03 мг/м3 (17, с. 89).
Аэрозоли загрязняют не только атмосферу, но и стратосферу, оказывая влияние на ее спектральные характеристики и вызывая опасность повреждения озонового слоя. Непосредственно в стратосферу аэрозоли поступают с выбросами сверхзвуковых самолетов, однако имеются аэрозоли и газы, диффундирующие в стратосфере.
Основной аэрозоль атмосферы – сернистый ангидрид (SO2), несмотря на большие масштабы его выбросов в атмосферу, является короткоживущим газом (4 – 5 суток). По современным оценкам, на больших высотах выхлопные газы авиационных двигателей могут увеличить естественный фон SO2 на 20%. Хотя эта цифра невелика, повышение интенсивности полетов уже в ХХ веке может сказаться на альбедо земной поверхности в сторону его увеличения. Выбросы SO2 в приземном слое могут увеличить оптическую толщину атмосферы в видимых частях спектра, что приведет к некоторому уменьшению поступления солнечной радиации в приземном слое воздуха. Таким образом, климатический эффект выбросов SO2 противоположен эффекту выбросов СО2, однако быстрое вымывание сернистого ангидрида атмосферными осадками значительно ослабляет в целом его воздействие на атмосферу и климат. Ежегодное поступление сернистого газа в атмосферу только вследствие промышленных выбросов оценивается почти в 150 млн. т. В отличие от углекислого газа сернистый ангидрид является весьма нестойким химическим соединением. Под воздействием коротковолновой солнечной радиации он быстро превращается в серный ангидрид и в контакте с водяным паром переводится в сернистую кислоту. В загрязненной атмосфере, содержащей диоксид азота, сернистый ангидрид быстро переводится в серную кислоту, которая, соединяясь с капельками воды, образует так называемые кислотные дожди  (14, с. 31).
На практике для определения степени загрязнения атмосферного воздуха используют два норматива: предельно допустимая концентрация среднесуточная (ПДКсс) – для оценки осредненных за продолжительный период (от суток до года) концентраций и ПДКмр – для оценки непосредственно измеренных максимальных разовых концентраций химического вещества в воздухе населенных мест (при 20-минутной экспозиции).
Контроль загрязнения атмосферы на территории России осуществляется почти в 350 городах. Система наблюдения включает 1200 станций и охватывает почти все города с населением более 100 тыс. жителей и города с крупными промышленными предприятиями.
Максимальные разовые концентрации таких загрязнителей воздуха, как пыль, оксид углерода, диоксид азота, аммиак, сероводород, фенол, фторид водорода, превышают соответствующие ПДКмр более чем в 75% городов, контролируемых по каждой примеси. Во многих городах зарегистрировано превышение загрязнений в 5 – 10 раз и более, при этом воздух загрязнен сразу несколькими вредными веществами. К числу таких наиболее загрязненных городов относятся: Березники, Братск, Екатеринбург, Красноярск, Липецк, Магнитогорск, Москва, Новокузнецк, Норильск, Череповец и многие другие.
Более 50 млн. человек испытывают воздействие различных вредных веществ, содержащихся в воздухе в концентрациях, равных 10 ПДК, а свыше 60 млн. человек подвергаются воздействию вредных веществ, концентрация которых превышает 5 ПДК (20, с.55).
На загрязнение воздушного бассейна большое влияние оказывает выпадение кислотных соединений. Сегодня серно- и азотокислотные осадки выпадают на значительных территориях Российской Федерации. Как правило, они образуются в зоне действия предприятий цветной металлургии и химической переработки сернистого газового конденсата, а также на траекториях переноса воздушных масс от этих предприятий. Так, в районе Норильска сернокислотные осадки отравили тундру, озера и животный мир на многие сотни километров вокруг. Сернокислотные выбросы предприятий Норильска доносятся с дождями до Канады.

ГЛАВА II. ОСОБЕННОСТИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА  В ПРОМЫШЛЕННОЙ ЗОНЕ  Г. МАГНИТОГОРСКА
2.1. Общая характеристика экологического состояния  Челябинской области  и г. Магнитогорска
В сегодняшнем мире все большее значение приобретает качество природной среды – чистая вода, воздух, ненарушенные ландшафты, восстановительный потенциал природы. В силу своей ограниченности качество природной среды в ближайшем будущем будет цениться более всего. По состоянию окружающей среды Челябинская область одна из самых неблагополучных среди регионов России, занимая по уровню антропогенной нагрузки на атмосферу и водную среду ведущее место в стране, уступая лишь Кемеровской и Свердловской областям. Загрязнение природной среды, антропогенные изменения природных компонентов приводят к процессам деградации геосистем, к формированию экологически кризисных зон, неблагоприятных и даже опасных для проживания людей. Важнейшей особенностью нашей области является высокая концентрация производства на сравнительно небольших площадях. На менее 10% территории области сконцентрировано 83% населения, более 80% промышленной продукции, производящей до 90% атмосферных и 75% гидросферных загрязнений. Экологическая ситуация в области в значительной степени связана с преобладанием в экономике промышленности с однобокой специализацией на экологически «грязных» производствах металлов и средств производств, с созданием на ее территории военно-промышленного комплекса. В значительной степени именно из-за ВПК территория области терпит экологическое бедствие. Концентрация промышленного производства в Челябинской области превышает средний уровень по Российской Федерации в несколько раз (22, с.59).
Промышленные центры области: Челябинск, Магнитогорск, Златоуст, Миасс, Карабаш, Касли и другие города – насыщены предприятиями, которые в силу особенностей используемых технологий наносят наибольший урон природной среде 65% территории области. Удельный вес экологически «грязных» производств в структуре промышленности составляет 67,7%. Экологическая ситуация ухудшается также из-за значительного износа основных производственных фондов, устаревающего оборудования. К промышленному загрязнению (а это 23 000 стационарных загрязнителей, из-за которых более 600 имеют значительные выбросы, и 720 000 передвижных) окружающей среды следует добавить сельскохозяйственное и транспортное. Несмотря на то, что за последние годы произошло сокращение объемов производства продукции и потребления сырья, уровень загрязнения окружающей среды не уменьшился пропорционально спаду производства. Статистические данные о поступлении вредных веществ в окружающую среду свидетельствуют об относительном росте уровня загрязнения среды в условиях спада производства, и острота экологической обстановки не уменьшается. За многие годы в области скопилось более 240 млн т промышленных токсичных отходов, что равняется 15,1% общероссийских. Это и вывело нашу территорию в «лидеры» (22).
Один из важнейших и самых подвижных компонентов окружающей среды человека – атмосфера – наиболее подвержен антропогенному загрязнению. Набор загрязняющих ее вредных веществ огромен – сотни названий. Челябинская область занимает третье место в России по объемам выбросов в атмосферу загрязняющих веществ от стационарных источников (6,5% общероссийского объема). В 1998 г. эти выбросы составили 1360,5 тыс. т, что на 48 % превышает предельно допустимые (ПДВ). Преобладающая часть их приходится на предприятия черной и цветной металлургии (около 50%), энергетики (33%) и машиностроения.
Наиболее загрязнен атмосферный воздух крупнейших промышленных центров области: Челябинска, Магнитогорска (превышение ПДВ – 158%), Троицка (58%) и Аши (246%), В. Уфалея (72%). Всего на предприятиях находится в эксплуатации свыше 6000 очистителей газа, из них около 40% установок физически и морально устарели, 12% эксплуатируется в неисправном состоянии. В результате степень очистки не превышает 91%. Огромное количество (24%, а в 1998 г. – 28,2% от общего объема) выбросов поступает в воздушный бассейн от автомобильного транспорта. Сельскохозяйственное производство – пыль, выхлопные газы сельскохозяйственной техники, дымы от сжигания различных отходов – также загрязняет атмосферу. Свою долю в загрязнение вносит и жилищно-коммунальное хозяйство, основным источником которого являются котельные. Главным направлением борьбы с загрязнением атмосферы является уменьшение и полное прекращение выбросов загрязняющих веществ, а также озеленение территорий. Так, за последние 10 лет сократились выбросы от предприятий энергетического комплекса, благодаря переводу ряда станций с твердого и жидкого топлива на газ (Аргаяшской ГРЭС, Южноуральской ГРЭС и др.). Проектируется газификация и крупнейшего энергетического объекта – Троицкой ГРЭС (17, с.19).
Территория Челябинской области относится к самой не обеспеченной водой. Ресурсы поверхностных вод области составляют всего 6,8 млн м3 в год, в пересчете на одного жителя это в 16 раз меньше, чем в среднем по России, и в 4,5 и в 3 раза, чем в соседних Свердловской и Оренбургской областях. По объемам сброса загрязненных сточных вод в реки и озера область занимает восьмое место в стране, что составляет 3% от общероссийского уровня. По гидрохимическому состоянию поверхностных вод территория области относится к наиболее напряженной группе в Российской Федерации. Особо следует отметить, что за последние 30 лет площадь загрязнения поверхностных вод фтором увеличилась в 3,5 раза, что связано с выбросами фтора предприятиями энергетики и радиохимического производства ПО «Маяк».
Основную массу поступления загрязняющих веществ в водные объекты области дают предприятия жилищно-коммунального хозяйства, металлургического комплекса, энергетики и машиностроения, животноводческие фермы, горючезаправочные пункты. Из общего объема сточных вод, 875 млн куб. м, в 1998 г. загрязненные составляли 82%. В то же время мощность очистных сооружений перед сбросом в водные объекты составляет только 675 млн. куб. м, или 72,7 % от общего объема сбросов. Из 174 очистных сооружений только 7 обеспечивают очистку сточных вод до нормативных показателей. В результате все водные источники области значительно загрязнены, в том числе в реке Урал, с превышением предельно допустимых концентраций по отдельным веществам в 3-7 раз, в реке Миасс – до 10–18 раз. Река Миасс стала самой грязной рекой в области, утратила свое рыбохозяйственное значение, ее способность к самоочищению практически исчерпана.
Высокий уровень хозяйственного освоения территории области: промышленный, транспортный, строительный, а также  сельскохозяйственный – привел к нарушению значительной части земельных ресурсов. Около 1/3 сельскохозяйственных земель, а это 1,3 млн га, отнесены к эрозионно опасным, подвержены процессам деградации и теряют плодородие. Вследствие ежегодной вырубки, пожаров, невысокой эффективности лесовосстановительных работ ослабляются средозащитные функции лесов. Более половины земель (56%) загрязнены отходами производства, в том числе тяжелыми металлами и радионуклидами. Из сельскохозяйственного использования вследствие радиоактивного загрязнения было в свое время изъято 36 761 га земель, из них около 1/3 уже используется, кроме площадей с максимальным уровнем загрязнения (8 тыс. га в пойме реки Теча и 16,7 тыс. га на территории Восточно-Уральского государственного заповедника) (10, с.95).
Под вскрышными породами, некондиционными рудами, хвостами обогащения, шлаками занято 22,8 га ценных земель. Значительные земельные площади заняты свалками твердых бытовых отходов. В области 167 санкционированных и более 500 несанкционированных свалок. Растут их площади (3725,7 га) и объемы, нанося существенный экологический урон. Рекультивацией этих свалок мало кто занимается. Система переработки разного рода отходов пока развита слабо. В ряде городов имеются предприятия по переработке и утилизации отходов. С 1994 г. в Челябинске работает ТОО «Мериз» по утилизации ртутных ламп. Отходы ТЭЦ используются для выработки кирпичей на заводе эффективного силикатного кирпича, где в 1998 г. произведено 93,2 тыс. т зольного кирпича). Возросли показатели утилизации отходов металлургического комплекса–в 1998 г. она достигла 77,8%. В Магнитогорске пущен в эксплуатацию завод АО «Трейдметинвест» мощностью 1,8 млн. т в год по переработке шлака. Аналогичное предприятие – на карьере Малый Куйбас. В городе Сатка на базе металлургического завода организована утилизация шлаков доменного производства. «Мечел» приступил к переработке молибденовых шлаков ЧЭМК с извлечением из них молибдена и вольфрама.
Несмотря на количественное снижение загрязнения и начало переработки отходов металлургии и энергетики, а также деятельность природоохранительных органов, экологическая ситуация принципиально не изменилась.
Резко ухудшают экологическую ситуацию катастрофы и чрезвычайные происшествия, связанные, в первую очередь, с деятельностью химкомбината «Маяк» в Озерске, единственного в стране комплекса по переработке ящерного топлива АЭС, в том числе зарубежных, и ядерных установок Российского атомного флота. Опасность радиоактивного загрязнения люди стали осознавать лишь после Чернобыльской трагедии, после того, как была частично снята завеса секретности и над другими, более ранними событиями. В сороковые годы и позже на Урале, в том числе в Челябинской области, были размещены оборонные отрасли, связанные с ядерным вооружением, с внедрением новых ядерных технологий в энергетике. При решении задач выработки ядерного топлива возникли проблемы утилизации ядерных отходов, что привело к радиоактивному загрязнению территории. Наиболее крупные загрязнения произошли в период с 1949 по 1952 гг., когда в результате несовершенства технологического цикла с промышленных площадок комбината «Маяк», где осуществлялось производство бомбового плутония, было сброшено около 3 млн кюри радионуклидов (главным образом в реку Теча). Живущие по берегам реки 124 тыс. человек подверглись повышенному уровню радиации. Часть населения была эвакуирована сразу, но большая часть только после 1960 г. Населению не запрещалось пользоваться водой до 1953 г. По данным докладов института биофизики, забор воды производился до 1956 г. Радиоактивные вещества по рекам Теча, Исеть, Тобол, Иртыш дошли до Северного Ледовитого океана (10, с.96).
В результате термического взрыва 29 сентября 1957 года в храниплище жидких радиоактивных отходов  химкомбината «Маяк» было выброшено в атмосферу 20 млн кюри. Из них 90% осело вблизи источника на его промышленных площадях, а 2 млн рассеяно в виде облака, вытянувшегося в северо-восточном направлении (районы Челябинской и Свердловской областей). Вследствие осаждения радионуклидов из облака произошло радиоактивное загрязнение всех объектов окружающей среды. Эта загрязненная территория получила название ВУРС (Восточно-Уральский радиоактивный след). Максимальная длина следа составила 300 км при ширине 5–11 км. В зону заражения попало 217 деревень и поселков, облучено 272 тыс. человек. Наибольшему загрязнению подверглись Каслинский, Кунашакский и Аргаяшский районы, откуда в разные сроки после аварии были выселены 17 тыс. человек из 23 сел. Третья катастрофа была следствием пересыхания из-за необычайно жаркого лета 1967 г. открытого хранилища радиоактивных отходов – озера Карачай. Это озеро первоначально было болотом, но в результате многолетних сливов жидких радиоактивных отходов – с 1951 до 1957 г., пока для них не было построено хранилище, превратилось в озеро. Радиоактивные иловые отложения озера ветровым потоком были разнесены на расстояние до 75 км.  (8, с.2)
Загрязнение в основном наложилось на территорию аварии 1957 г. Облучению подверглись 42 тыс. человек из 63 населенных пунктов. Опасная радиационная обстановка в регионе обусловлена тем, что в зоне междуречья Теча-Мишеляк, площадью около 40 км2, находится основная часть отходов радиохимического производства: более 200 могильников твердых отходов, часть которых остеклована; спецхранилища высокоактивных осадков жидких отходов; захоронения в емкостях высокоактивных жидких отходов. В озере Карачай, объемом 0,4 млн м3, накоплено 120 млн ки, а в озере Старое Болото, объемом 0,3 млн м3, – примерно 2 млн ки (3, с.25).
В результате загрязнения территории для населения Южного Урала характерна повышенная поражаемость различными заболеваниями. Так, если заболеваемость раком по стране в среднем составляет 129 случаев на 100 тыс. человек, в Семипалатинске (район полигона ядерных испытаний) – 186, в Челябинской области 291, а в Карабаше 338 случаев. На 41% увеличилась заболеваемость лейкозами среди 17 тыс. человек, наблюдаемых с 1950 г. Зарегистрирован рост общей смертности на 17–24
По состоянию эколого-экономического положения Челябинской области можно выделить четыре типа районов.
Первый тип: малоосвоенные территории и территории с повышенным удельным весом особо охраняемых природных ландшафтов, которые практически не затронуты загрязнениями человеческой деятельности. Сюда относятся районы Южноуральского высокогорья и Таганайско-Ильменский.
Второй тип: территории с относительно равномерным сельскохозяйственным освоением, слабо индустриализированные. В них экологические проблемы связаны с экстенсивным ведением сельского и лесного хозяйств. Сюда относятся Предгорный, Урало-Тобольский и Октябрьский районы.
Третий тип: высокоурбанизированные территории с комплексным нарушением природной среды, приближающиеся к порогу необратимых изменений. Сюда относятся Горно-заводский, Челябинский, Магнитогорский и Троицкий районы.
Четвертый тип: территории с наиболее острой экологической ситуацией, зоны экологического бедствия с реальной угрозой ускоренной депопуляции населения. Это Синарско-Теченский район (3, с.26).
Обратимся к  характеристике  экологической ситуации в г. Магнитогорске.
Город Магнитогорск расположен в юго-восточной части Челябинской области, на восточном склоне Уральских гор, в верхнем течении реки Урал. Местность, окружающая город со всех сторон степная, среднехолмистая. Природных лесов в радиусе 20 км нет.
Магнитогорск –  крупный промышленный центр, второй по величине город Челябинской области. Население города составляет более 400 тыс. человек, территория –  375 кв.км. Река Урал делит территорию города на Правобережную часть, где проживает около 85% населения, и Левобережную, где проживает около 15% населения и размещаются крупные промышленные предприятия (металлургический комбинат с полным металлургическим циклом, калибровочный, метизно-металлургический заводы и др.). В Магнитогорске – 37 промышленных предприятий, 25 строительных, 6 крупных автотранспортных объединений и других, в общем около 100. И понятно, что для жителей города самыми болезненными по-прежнему остаются вопросы экологии.
По данным Госкомгидромета, индекс загрязнения атмосферы по городу самый высокий в Уральском регионе. Для сравнения: этот индекс меньше в Нижнем Тагиле в 2,2 раза, в Екатеринбурге – в 1,9, в Челябинске – в 2,8. Основная причина возникновения проблемы отходов – деятельность Магнитогорского металлургического комбината (ММК). Производства ММК дают 98% поступления в атмосферу загрязняющих веществ от предприятий города – 274 тыс. т ежегодно, или около 1/5 выбросов по области.
Основной источник загрязнения воздуха в металлургическом производстве после подразделений электроснабжения – агломерационные фабрики. При агломерации руды выброс диоксида серы составляет 190 кг на 1 т руды. Одна агломерационная ленточная машина дает около 700 т сернистого газа в сутки! Содержание диоксида серы в выбросах может составлять от 500 до 1500 мг/мЗ. Кроме того, в воздух поступает значительное количество оксида углерода и пыли. При производстве окатышей в процессе агломерации воздух загрязняется отходящими газами, содержащими пыль из оксидов железа (91,5%), марганца, кальция, магния, алюминия, кремния, титана, ванадия, фосфора, натрия, калия (8, с.15).
В коксохимическом производстве при коксовании 1 тонны угля образуется 300-320 мЗ коксового газа. В его состав входят водород (50-62%), метан (20-34), оксид углерода 4,5-4,7), диоксид углерода (1,8-4), азот (5-10), углеводороды (2-2,6), кислород (0,2-05%). Около 8% коксового газа поступает в атмосферу вследствие потерь во время загрузки и выгрузки печей и негерметичности аппаратуры (а при нарушении режима и того более).
Доменное производство имеет несколько источников загрязнения воздуха, главный из которых – материал, загружаемый в доменную печь (руда, агломерат, окатыш), шлакообразующих присадок и топлива доменных печей (кокс). Главный побочный продукт – газ. На тонну загруженного кекса доменная печь выделяет до 4000 мЗ газа (12% диоксида углерода, 28% оксида углерода, 2,4% водорода, 57,6% азота). Вместе с доменным газом в атмосферу в небольших количествах выбрасываются также соединения мышьяка, фосфора, сурьмы, свинца, пары ртути и редких металлов, смолистые вещества (8, с.16).
В загрязнении атмосферы значительна роль выбросов мартеновских и конверторных сталеплавильных цехов. В мартеновском процессе пыль образуется из металлической шихты и при ее окислении, из шлака руды, известняка и окалины, из доломита. Мартеновская пыль состоит из триоксидов железа (67%) и алюминия (11,7%). Концентрация пыли в среднем 0,5 г/мЗ (при подачи кислорода –15,5 г/мЗ). Отходящие газы мартеновских печей содержат до 60 кг оксида углерода и до 3 кг диоксида серы на 1 т выдаваемой стали. Дымовые газы – основной источник загрязнения. В конверторном производстве концентрация пыли в отходящих газах составляет примерно 15 г/мЗ. Магнитогорск включен в список городов России с выбросами вредных веществ более 200 тыс.т/год.
Несмотря на снижения объемов выбросов за последние 10 лет на 65%, возросли приземные концентрации оксида углерода, двуокиси азота, сернистого ангидрида, фенола, бенз(а)пирена и других токсичных веществ. Текущий выход отходов производства составляет около 24 млн т/год, из них утилизуется около 46%. Остальное складируется в шлакохранилищах, где на площади 200 га накоплено более 100 млн т шлаков (16, с.2).
Наблюдается ухудшение качества воды, что вызвано накоплением больших объемов токсичных донных осадков и снижением естественных способностей реки Урал к самоочищению. Загрязнение реки происходит не только из-за сброса промышленных стоков от металлургических и горно-обогатительных предприятий, расположенных в верховьях реки, а также за счет шлаковых отвалов и шламохранилищ (только металлургический комбинат ежегодно складирует более 104 м3 шламовой пульпы).
Работники Магнитогорского межрайонного государственного комитета по охране окружающей среды ведут постоянный контроль за состоянием воды в р. Урал во всех установленных оперативных и постоянных стволах (места взятия пробы воды). Состояние верховья реки Урал (выше г. Верхнеуральска) стабильное. Содержание азота нитратов снижено с 0,06 мг/л до 0,03 мг/л, азота аммонистого – с 0,4 мг/л до 0,27 мг/л. Фоновое содержание меди и цинка осталось на прежнем уровне и составляет 2-3 ПДК.
Исследования грунта показали, что в грунте значительное превышение ПДК: мышьяк – от 21 до 155,4 раза; никель – 2 – 43 раза; бенз(а)пирен – 33 – 87 раза; а в загородной зоне –1,5 до 45 раз. В год предприятия нашего города выбросили в атмосферу 296 тыс.т вредных веществ, из них на долю транспорта пришлось 55,2 тыс. т. Не для кого не секрет, что главный загрязнитель окружающей среды – это ОАО ММК. Комбинат – заложник старой технологии производства, несовершенных методов очистки выбросов. За последние годы производство на комбинате сократилось. Не работает многие мартеновские и доменные печи, что благотворно действует на окружающую среду. Ведь из-за этого выброс вредных веществ в атмосферу сократился на 22%, потребление свежей воды в производстве на 18 %, сброс загрязненных сточных вод на 12%.
Несмотря на это, стабильно выше среди российских городов выглядит заболеваемость и смертность в Магнитогорске. Влияние экологической ситуации на здоровье  жителей Магнитогорска в первую очередь определяется уровнем  смертности и продолжительности жизни людей. В Магнитогорске высокий уровень смертности с тенденцией к росту; низкий уровень рождаемости, показатели которой имеют незначительную тенденцию к росту, но естественная убыль населения остается высокой (табл. 1).
Средний возраст умерших мужчин в городе –  57,8 лет, женщин – 70,3 года. Доля трудоспособного населения в структуре смертности населения – 33,6%. Смертность мужчин трудоспособного возраста в 4 раза выше смертности женщин. Средняя продолжительность предстоящей жизни в г. Магнитогорске составляет 64,0 года (2003).
Таблица 1
Медико-демографические показатели в г. Магнитогорске, 1980-2003гг.
Показатели
на 1000 населения Годы
1980 1990 1995 2000 2001 2002 2003
Рождаемость
Смертность
Естественный  прирост (убыль) населения 16,0
9,3
+6,7 12,1
10,2
+1,9 9,0
15,5
-6,5 9,0
15,3
-6,3 9,3
5,9
-6,6 9,9
16,5
-6,6 10,2 16,7
-6,5

Когда речь идет о качестве экологической среды, о предупреждении экологически обусловленных  заболеваний, во всех развитых странах мира определяют показатель предстоящей продолжительности жизни (ПППЖ) и риск здоровью от факторов окружающей среды с последующей разработкой комплекса мер, направленных на снижение риска.
ПППЖ жителей г. Магнитогорска, родившихся в 2001 г. составил 62, 9 ± 0,6 лет, по России 65 лет  (10, с.101).
На фоне глобальных экологических проблем в сложной экологической ситуации города, А.Г. Бурьяновой  проводился мониторинг репродуктивных нарушений у детей, подростков и лиц трудоспособного возраста. Результаты многолетнего мониторинга показали следующие репродуктивные биоэффекты в городской популяции (2003 – 2004 гг.):
•    высокая частота осложнений беременности и родов у работающих женщин (ежегодно от 35 до 44 абс. сл.);
•    не снижается показатель перинатальной смертности (в % к числу родившихся живыми и мертвыми, среднегодовой показатель – 15,5%);
•   отмечается рост врожденных пороков развития (ВПР) и врожденных аномалий (ВА) у детей и подростков и составляет, соответственно, 46,5 и 46,5 на 1000 населения;
•     бесплодие 10,6 на 1000 женщин, не имеет тенденции к снижению;
•   в структуре причин нарушений становления репродуктивной функции у девочек-подростков городской популяции на первом месте – это вредные условия труда родителей в  период зачатия и беременности данным ребенком (9, с.10).
Признаки репродуктивных нарушений все чаще встречаются у детей и подростков в виде дисфункциональных маточных кровотечений, которые составляют более 50,0 % всех форм гинекологических заболеваний у девочек до 14 лет. Мониторинг врожденных аномалий у детей, проводимый Н.А. Антипановой с 1980 г. показывает ежегодное увеличение данной патологии, показатель врожденных аномалий на 1000 детей за этот период возрос более, чем в 2 раза, и составил в 2001 г. – 46,5 %, превышает таковой других городов до 4 раз.
Женское бесплодие в 2004 г. – 10,8 на 1 000 женщин детородного возраста и не имеет тенденции к снижению.
Высокий уровень онкологической заболеваемости населения города -406,6 на 100 000 в 2004 г. и превышает таковой по г. Челябинску в 1,3 раза.
Во всех промышленных городах России неуклонно растет заболеваемость женщин раком молочной железы (РМЖ). Такая же ситуация и в г. Магнитогорске. Н.А. Антипановой и Р.С. Кошкиной установлено «омоложение» рака данной локализации среди населения города. Фактическая заболеваемость на 100 000 женщин репродуктивного возраста с 1978 по 2001 гг. увеличилась в 2,4 раза, раком тела матки – в 2 раза. РМЖ стал чаще регистрироваться в возрастной группе женщин 20-29 лет. Вероятно, кумуляция химических веществ в организме способствует более активному механизму канцерогенеза (10, с. 100).
Риск здоровью детей обусловлен воздействием на популяцию многокомпонентной пыли, аммиака, соединения серы, формальдегида, ПАУ. Высоким риск развития заболеваний по шести классам болезней оказался у детей во всех административных районах города, особенно в Ленинском (см. табл. 2).
Представленные данные комплексных социально-экономических и медико-экологических исследований являются объективным отражением сформированного мутагенного «груза» в популяции г. Магнитогорска и позволяют научно обосновать экологическую обусловленность заболеваний органов дыхания, врожденных аномалий, злокачественных новообразований, эндокринной патологии и нарушений репродуктивного здоровья в городах с градообразующими предприятиями черной металлургии (10, с.103).
Необходимость этого объясняется внедрением новых технологий, диагностики лечения и профилактики отдельных групп заболеваний у детей и взрослых; оценкой эпидемиологических рисков здоровью; управлением риском включающим разработку и реализацию мер по снижению рисков; осуществлением объективного контроля качества окружающей среды и здоровья популяции.

Таблица 2
Показатели эпидемиологического риска для детей населения г. Магнитогорска

Класс болезни
Возрастная группа  Нормированный эпидемиологический риск развития заболеваемости детей в зависимости от зоны проживания
Левобережного района Ленинского района Правобережного района Общегородские значения рисков
Болезни органов дыхания  0-1 г. 1,02 1,14 0,72 0,96
1-2 г. 1,43 1,42 0,61 1,16
2-3 г. 0,96 0,98 0,92 0,95
3-7 л. 1,10 1,23 0,66 1,00
7-14 л. 0,90 1,09 0,85 0,95
0-14 л. 0,90 0,98 0,63 0,84 .
Болезни нервной системы и органов чувств 0-1 г. 0,95 0,97 0,82 0,91
1-2 г. 0,66 0,91 1,14 0,90
2-3 г. 1,04 1,19 0,92 1,05
3-7 л. 0,75 1,12 0,85 0,91
7-14 л. 0,96 1,28 0,87 1,03
0-14 л. 0,72 0,91 0,77 0,80
Болезни эндокринной системы 0-1 г. 1,12 1,42 1,42 1,32
1-2 г. 1,26 1,43 0,91 1,20
2-3 г. 0,72 1,25 1,23 1,07
3-7 л. 1,27 1,17 1,27 1,23
7-14 л. 1,01 0,76 1,22 1,00
0-14 л. 0,90 1,00 1,01 0,97
Болезни органов пищеварения 0-1 г. 0,84 1,42 1,41 1,22
1-2 г. 1,38 2,89 0,76 1,68
2-3 г. 0,72 1,24 0,83 0,93
3-7 л. 0,91 1,15 1,01 1,02
7-14 л. 0,88 1,07 1,41 1,12
0-14 л. 0,79 1,29 0,90 0,99
Ново-образования 0-1 г. 1,28 1,39 0,58 1,09
1-2 г. 0,83 1,20 0,75 0,93
2-3 г. 1,24 1,25 1,20 1,23
3-7 л. 0,93 1,18 1,08 1,06
7-14 л. 1,27 1,36 0,85 1,16
0-14 л. 0,92 1,06 0,74 0,91
0-1 л. 1.41 1,08 1,00 1,16
Врожденные пороки развития и аномалии 1-2 т. 1,39 1,28 0,77 1,15
2-3 г. 0.90 1,24 1,16 1,10
3-7 л. 1,05 1,25 1,27 1,19
7-14 л. 1,04 1,34. 1,25 1,21
0-14 л. 0,97 1,03 0,91 0,97

По данным космической съемки, общая площадь загрязнения территорий вокруг города Магнитогорска составляет 11 000 км2, а это земли, с которых идут продукты питания городу.  По результатам «Критериев оценки экологической обстановки» экологическая обстановка двух городов Челябинской области, Магнитогорска и Карабаша, оценивается как критическая, и город Магнитогорск отнесен к зоне чрезвычайной экологической ситуации.

2.2. Оценка динамики загрязнения атмосферного воздуха
г. Магнитогорска  и его промышленной зоны

По величине выбросов вредных веществ в атмосферу от стационарных источников Магнитогорск относится к числу лидеров Российской Федерации и является одним из наиболее загрязненных городов страны. Город постоянно включается в Приоритетный список городов с наибольшим уровнем загрязнения атмосферного воздуха.
В атмосферу воздух Магнитогорска поступают сотни тысяч в год загрязняющих веществ, которые наносят непоправимый вред здоровью людей, оказывают негативное влияние на живые организмы и растительность, ускоряют разрушение металлических конструкций и зданий.
Основной источник загрязнения воздушного бассейна города – ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат», выбросы которого составляют около 98% выбросов стационарных источников. Все более значительный вклад в загрязнение окружающей среды вносит автотранспорт, как индивидуальный, так и промышленный, численность которого превышает 100 тысяч. Из всего количества вредных веществ, которые выбрасываются в атмосферный воздух города, выбросы стационарных источников составляют 77,6-77,8%, автотранспорта 21,5-22,7%, железнодорожного транспорта – около 0,7%.
В атмосферный воздух города с выбросами как от стационарных, так и передвижных источников поступают сотни разнообразных веществ в твердом, жидком и газообразном состоянии. Как показывает анализ статистических данных, в наибольших количествах выбрасывается оксид углерода, взвешенные вещества (органические и неорганические вещества), диоксид серы, оксиды азота, которые относят к группе основных веществ, присутствующих в атмосфере всех населенных пунктов и ставших составной часть газового состава атмосферы. В выбросах загрязняющих веществ в атмосферу г.Магнитогорска на долю основных вредных веществ приходится до 97% общих выбросов от всех источников. В состав выбросов также входит большой спектр специфических загрязняющих веществ, выбрасываемых в небольших количествах, но зачастую оказывающих более вредное воздействие из-за высокого класса опасности: сажа, соединения металлов, сульфаты, нитриты, сероводород, аммиак, формальдегид, фенол, серная кислота, хлористый водород, нафталин, бенз/а/пирен и другие всевозможные углеводороды (бензольные, полициклические и т.д.), мышьяк, фтористые соединения, хлор и др. Количество выбросов от каждого источника не бывает постоянным, оно зависит от технологии, от режима работы предприятия и ряда других факторов.
Атмосфера города – это единое целое, она не подразделяется на отдельные изолированные районы. Любая примесь, поступающая в атмосферу, в той или иной концентрации содержится в любой части города. Уровень загрязнения атмосферного воздуха города создается в результате поступления выбросов вредных веществ от всех источников на территории города и влияния атмосферных процессов на перенос и рассеивание этих веществ от источников загрязнения. Наблюдения показывают, что даже при постоянных объемах и составах промышленных и транспортных выбросов в результате влияния метеорологических условий уровни загрязнения могут отличаться в несколько раз. Вредные примеси, попадая в атмосферу, подвергаются физико-химическим превращениям, рассеиваются и вымываются из атмосферы. Степень загрязнения атмосферы от антропогенных источников зависит от того, переносятся ли эти вещества на большие расстояния от источника или скапливаются в районе их выброса.
При постоянном режиме выбросов колебания уровня загрязнения происходят под влиянием условий переноса и рассеивания примесей, т.е. зависят от метеорологических условий: распределения температур с высотой, скорости и направления ветра, интенсивности солнечной радиации и влажности воздуха, количества и продолжительности атмосферных осадков, температуры воздуха. Сочетание метеорологических параметров, определяющих возможный при существующих выбросах уровень загрязнения атмосферы, называют потенциалом загрязнения атмосферы (ПЗА). Чем выше значение ПЗА, тем хуже условия для рассеивания примесей, т.е. для очищения атмосферы. В различных физико-географических районах значение ПЗА разное. Согласно классификации ГГО имени А.И.Воейкова, в России по значениям ПЗА выделено 5 зон.
Город Магнитогорск относится к 4-ой зоне, характеризуемой высоким потенциалом загрязнения. Низкая рассеивающая способность атмосферы обусловлена преобладанием слабых ветров и мощных приземных инверсий в холодный период. Повторяемость слабых ветров 0-1 м/с составляет 35%, штиля – 16%, приземных инверсий – 40-60%, а при слабых ветрах – 10-30%. Мощность приземных инверсий достигает 0,8 - 0,9 км с интенсивностью 90 в холодный период. В январе наблюдается наибольшая повторяемость приземных инверсий. В этот же период отмечается и большинство случаев с туманом, а так же штилей и слабых ветров (75%).
Неблагоприятные для рассеивания примесей метеорологические условия, т.е метеоусловия, способствующие накоплению вредных веществ в приземном слое атмосферы (НМУ), формируются в холодные периоды года (с декабря по март) и в летний период при низкой облачности и высокой влажности воздуха.
Максимум осадков отмечается летом (июль), как правило, в это время они имеют ливневый характер и большую интенсивность, что способствует вымыванию примесей из воздуха. Зимой осадков выпадает меньше и они не играют существенной роли в очищении атмосферы от загрязнения.
Наиболее неблагоприятными направлениями ветра для большей части селитебной территории г.Магнитогорска являются ветры восточной четверти (25%), переносящие выбросы производств ОАО «ММК» и других предприятий левобережья в правобережную часть города. При южном (19%), юго-западном (17%) и западном (16%) направлениях ветра под влиянием промышленных выбросов увеличивается уровень загрязнения атмосферного воздуха ряда небольших поселков левобережья (Калибровщиков, Димитрова, Брусковый и др.). При северном направлении ветра (15%) выбросы левобережных предприятий переносятся в центральную часть левобережья и его южные поселки, выбросы цементно-огнеупорного завода являются виновником загрязнения атмосферы северной части правобережья. Таким образом, практически при любом направлении ветра под влиянием выбросов промышленных предприятий, и в первую очередь, ОАО «ММК», оказывается тот или иной жилой район города.
Систематические наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха на территории г.Магнитогорска в течение 40 лет проводит Лаборатория по мониторингу загрязнения атмосферного воздуха, входящая в состав Магнитогорского филиала ГУ «Челябинский центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды». В 2001-2005 гг. наблюдения проводились на 4-х стационарных постах наблюдений, входящих в Государственную сеть мониторинга загрязнения атмосферного воздуха, расположенных в разных частях города. Отбор проб воздуха проводился ежедневно, кроме выходных и праздничных дней.
Анализ проб воздуха проводился на 24 загрязняющих вещества: взвешенные вещества, диоксид серы, растворимые сульфаты, оксид углерода, диоксид азота, оксид азота, сероводород, фенол, аммиак, формальдегид, ароматические углеводороды (бензол, ксилолы, толуол, этилбензол), бенз/а/пирен и тяжелые металлы (алюминий, железо, кадмий, магний, медь, никель, свинец, хром, цинк). Всего в течение года отбирается около 22 тысяч проб.
Для оценки качества уровня загрязнения атмосферы используются следующие характеристики загрязнения атмосферного воздуха:
•  средняя концентрация примеси в воздухе, мг/м3 или мкг/м3;
•   максимальная разовая концентрация, мг/м3 или мкг/м3;
•   максимальная среднесуточная концентрация, мг/м3 или мкг/м3.
Оценка качества воздуха производится с учетом принятых Минздравом стандартов предельно допустимых концентраций (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест. ПДК подразделяются на максимальные разовые (осредненные за 20 минут) и среднесуточные.
Предельно допустимая концентрация (ПДК) – это концентрация загрязняющего вещества в атмосферном воздухе, не оказывающая в течение всей жизни прямого или косвенного неблагоприятного воздействия на настоящее и будущие поколение, не снижающая работоспособности человека, не ухудшающая его самочувствия и санитарно-бытовых условий жизни.
Средние концентрации за сутки, месяц и год концентрации сравниваются со среднесуточными ПДК. Концентрации, измеренные за 20 минут, сравниваются с максимальными разовыми ПДК.
С учетом значений ПДК рассчитываются другие характеристики:
•  повторяемость концентраций примеси в воздухе выше ПДК данной примеси, %;
• повторяемость концентраций примеси в воздухе выше 5 ПДК данной примеси, %;
•  наибольшая повторяемость превышения ПДК любым веществом в городе (НП), %;
• наибольшая, измеренная в городе максимальная концентрация любого вещества, деленная на ПДК – стандартный индекс (СИ);
•  индекс загрязнения атмосферы (ИЗА) приоритетными веществами – характеризует уровень загрязнения и определяет вклад каждой примеси в общее загрязнение города, учитывая не только концентрации загрязняющего вещества, но и его степень вредности или класс опасности.
Из анализа результатов наблюдений за загрязнением атмосферы получено, что в атмосфере городов России имеется 4-5 веществ, которые определяют основной вклад в создание высокого уровня загрязнения, комплексный показатель ИЗА рассчитывается по 5 веществам с наибольшими значениями ИЗА. Величина ИЗА рассчитывается по значениям среднегодовых концентраций, поэтому этот показатель характеризует уровень хронического, длительного загрязнения воздуха.
В соответствии с нормативными документами качество воздуха характеризуется четырьмя стандартными градациями величин СИ, НП и ИЗА:
 Загрязнение воздуха низкое, мало влияет на здоровье:
СИ от 0 до 1
НП = 0
ИЗА от 0 до 4
 Загрязнение воздуха повышенное:
СИ от 2 до 4
НПот! до 19
ИЗА от 5 до 6
 Загрязнение высокое, неблагоприятное для здоровья:
СИ от 5 до 10
НП от 20 до 49
ИЗА от 7 до 13
 Загрязнение очень высокое, очень неблагоприятное для здоровья:
СИ>10
НП>50
ИЗ А > или равно 14
Как следует из результатов наблюдений за 2001-2005 гг., несмотря на снижение количества выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, приводимое в статистической отчетности (рис.1), качество атмосферного воздуха в Магнитогорске ухудшается.

Рис. 1. Динамика изменения выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух г. Магнитогорска от стационарных источников за 2001-2005 гг.

Значение комплексного показателя ИЗ А за 5 лет возросло в 1,8 раза. Очень высокое значение комплексного показателя ИЗА, соответствующее градации «загрязнение очень высокое» обусловлено, в первую очередь, высокими концентрациями бенз/а/пирена, взвешенных веществ, формальдегида и диоксида азота, среднегодовые концентрации этих веществ постоянно значительно превышают ПДК. Кроме этих веществ, постоянно отмечаются среднемесячные, максимальные разовые или максимальные среднесуточные концентрации большого ряда примесей, превышающие соответствующие ПДК.
Загрязнение атмосферного воздуха отдельными веществами в 2001-2005 гг. характеризовалось следующим образом.
Взвешенные вещества. Взвешенные вещества представляют собой разнородную смесь органических и неорганических веществ: пыль, золу, сажу, дым, сульфаты, нитриты, соединения металлов и пр. Образуются в результате сгорания всех видов топлива, при производственных процессах, при автотранспортном движении. Среднегодовые концентрации взвешенных веществ за 5 лет наблюдений превышали ПДК на всех стационарных постах, в среднем по городу в 2001-2003 гг. составляли 2 ПДК, в 2004-2005 гг. повысились до 2,7 ПДК. Повторяемость концентраций выше ПДК отмечалась от 10 до 20% (Рис.2).

Рис. 2. Динамика загрязнения атмосферного воздуха
г. Магнитогорска за 2001-2005 гг.
Взвешенные вещества (среднегодовые концентрации)

Наибольшее загрязнение наблюдалось в промышленной зоне левобережья, особенно в северной его части на посту №36. В теплые месяцы года, при недостатке осадков, среднемесячные концентрации здесь поднимались до значений 6,7 ПДК, а максимальные разовые – до 8-8,2 ПДК. Повторяемость концентраций выше ПДК возросла с 18% в 2001 году до 44% в 2005 году.
Наибольшая за пятилетний период концентрация, превысившая ПДК в 15,6 раза, отмечена в 2005 году при неблагоприятных метеоусловиях на посту №33, расположенном в юго-западной, правобережной части города.
Бенз/а/пирен. Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), одним из которых является бенз/а/пирен, поступают в атмосферу при неполном сгорании различных видов топлива, в том числе от автотранспорта, при выработке электрической и тепловой энергии. Большое количество содержится в выбросах предприятий черной металлургии, особенно – коксохимического производства.
Наблюдения за содержанием бенз/а/пирена проводились на 3-х стационарных постах: в левобережной части города на посту № 36 и в правобережной части – на постах №№ 33,35. Среднегодовые концентрации на всех постах значительно превышали ПДК, причем на всех постах отмечается тенденция к росту концентраций за пятилетний период примерно в 2,5 раза. На постах в правобережной части средние концентрации бенз/а/пирена возросли от 2 -2,5 ПДК раза в 2001 году до 5,4-5,6 ПДК в 2005 году (Рис.3).

Рис.3 Динамика загрязнения атмосферного воздуха  г. Магнитогорска за 2001-2005 гг. Бенз/а/пирен (среднегодовые концентрации)
На наиболее загрязненном посту № 36 среднегодовое содержание было выше нормы от 5,6 ПДК (2002г.) до 13,7 ПДК (2005г.). В течение всех лет наблюдений в отдельные месяцы здесь фиксировались очень высокие среднемесячные концентрации, максимальная из которых, превысившая ПДК в 33,3 раза, была зарегистрирована в июне 2005 года. Всего за 5 лет наблюдений превысили 10 ПДК 29% среднемесячных концентраций.
Максимальные из средних за месяц концентрации в правобережной части достигали: 9,4 ПДК на посту № 33 (май 2005г.) и 19,3 ПДК на посту № 35 (февраль 2005г.) (Рис.4, 5).

Рис.4. Годовая динамика загрязнения атмосферного воздуха г. Магнитогорска за 2001-2005 гг. Бенз/а/пирен (среднемесячные концентрации)

Рис.5. Динамика загрязнения атмосферного воздуха г. Магнитогорска за 2001-2005 гг.
Бенз/а/пирен (максимальные концентрации из средних  за месяц)

Диоксид серы. Поступает в атмосферу, главным образом, с выбросами металлургического комбината, при сгорании топлива, содержащего серу.
Среднегодовые концентрации диоксида серы в среднем по городу не превышали ПДК, однако, в отдельные месяцы на постах, расположенных как в левобережной части города (№№ 34 и 36), так и в правобережной (№ 35) среднемесячные концентрации повышались до 1,1-1,2 ПДК. Максимальные разовые концентрации, отмечавшиеся на этих постах в периоды НМУ, варьировали от 1,3-1,4 ПДК (2003 и 2004 гг.) до 1,9 ПДК (2005г. – пост № 36).
Оксид углерода. Поступает в атмосферу в основном от предприятий металлургии и автотранспорта в результате неполного сгорания топлива. Наибольшее количество оксида углерода выбрасывается горнообогатительным производством ОАО «ММК».
Среднегодовые концентрации не превышали ПДК, однако во всех районах города периодически отмечались среднемесячные концентрации 1-1,3 ПДК. Максимальные разовые концентрации, превышающие ПДК, регистрировались на всех постах наблюдений, в правобережной части города в 2003 году поднимались до значений: 4 ПДК на посту № 35 и 6,8 ПДК на пост № 33. На посту № 36 максимальная разовая концентрация 5,2 ПДК отмечалась в 2002 году.
Диоксид азота. Поступают в атмосферу с выбросами предприятий металлургии, электростанций, транспорта. Образуются в процессе сгорания органического топлива при высоких температурах в виде оксидов азота, которые трансформируются в диоксид азота. Диоксид азота и оксид азота играют сложную и важную роль в фотохимических процессах, происходящих в тропосфере и стратосфере под влиянием солнечной радиации и являющихся причиной образования фотохимического смога и высоких концентраций приземного озона и формальдегида.
Среднегодовые концентрации диоксида за все пять лет наблюдений превышали ПДК в 1,5-1,8 раза. Территория города загрязнена повсеместно. Максимальные разовые концентрации, достигающие 3-5 ПДК, были отмечены в разных районах города при неблагоприятных метеоусловиях. Наибольшие среднемесячные концентрации на постах левобережной части города №№ 34 и 36 поднимались до 3,5 ПДК.
За пятилетний период отмечалось некоторое снижение концентраций в 2002 году, которые в 2004-2005 гг. вновь возросли (Рис.6).

Рис.6. Динамика загрязнения атмосферного воздуха г. Магнитогорска за 2001-2005 гг. Диоксид азота (среднегодовые концентрации)

Формальдегид. Образуется при неполном сгорании жидкого топлива, поступает в атмосферу также в смеси другими углеводородами от предприятий черной металлургии и др. Формальдегид поступает в атмосферу не только от промышленных и природных источников, но и образуется в результате цепи химических реакций взаимодействия углеводородов с оксидами азота. Поэтому его высокие концентрации могут создаваться вследствие общего высокого загрязнения атмосферного воздуха города. Средняя продолжительность жизни формальдегида зависит от погодных условий и может быть более длительной при высокой солнечной активности и менее длительной – при облачности.
За пятилетний период наблюдений среднегодовые концентрации формальдегида значительно превышали ПДК и составляли 2,7-4,3 ПДК. Максимум концентраций обычно отмечался в летний период. Так, наибольшее среднемесячное содержание формальдегида 7 ПДК зарегистрировано в июле 2004 года на посту № 33, находящемся в правобережье, в юго-западной части города и наиболее подверженном выбросам автотранспорта. В июле 2005 года на посту № 35, в центре правобережной части города, среднемесячное содержание достигало 6,7 ПДК. Максимальные разовые концентрации, составляющие от 2 до 6,5 ПДК были отмечены, в основном, при неблагоприятных метеоусловиях также в летнее время.
При анализе динамики загрязнения за 5 лет выявлено, что после снижения концентраций в 2002 и 2003 годах концентрации формальдегида вновь возросли (Рис.7).

Рис.7.  Динамика загрязнения атмосферного воздуха г. Магнитогорска за 2001-2005 гг. Формальдегид  (среднегодовые концентрации)

Сероводород, фенол, аммиак. В основном, в составе неорганизованных выбросов поступают в атмосферу от коксохимического производства ММК, значительное количество сероводорода выделяется от установок грануляции шлака.
За пятилетний период концентрации сероводорода возросли в 2,5 раза: от 0,002 мг/м3 в 2001-2002 гг. до 0,005 мг/м3 в 2004-2005 гг. (среднесуточная ПДК для сероводорода не установлена). Наибольшее содержание сероводорода отмечалось в левобережной части города, особенно в районе поста № 36, расположенного в зоне непосредственного влияния источников выбросов. В холодное время года при неблагоприятных метеоусловиях здесь формируются случаи очень высокого загрязнения, так в течение февраля 2003 года было отмечено 4 случая с концентрацией более 10 ПДК, максимальная их которых превысила ПДК в 27,5 раза. В январе 2004 года здесь также отмечено 2 случая с концентрацией выше 10 ПДК. На посту № 34, в центре левобережной части города, также зафиксирован случай высокого загрязнения: максимальная разовая концентрация достигала 11 ПДК (февраль 2003г.).
Среднегодовые концентрации фенола в среднем по городу за 5 лет составляли 0,7-1 ПДК. Однако в отдельные месяца, в разных районах города среднемесячное содержание превышало ПДК. Наиболее загрязнен фенолом также район поста № 36: за весь пятилетний период среднегодовые концентрации здесь не были ниже ПДК, а в 2001 году –1,3 ПДК. Здесь же в 2004 году отмечена максимальная за пятилетний период разовая концентрация 7,2 ПДК. Наибольшее среднемесячное содержание фенола 2 ПДК в среднем по городу наблюдалось в ноябре 2005 года, причем в правобережной части оно было выше и составляло 2,7 ПДК на посту № 35 и 3 ПДК на посту № 33.
Среднегодовые концентрации аммиака не превышали ПДК и составляли от 0,5 до 1 ПДК. В отдельные месяцы среднемесячное содержание поднималось до 1,3-2 ПДК, максимальная разовая концентрация 2,4 ПДК была зарегистрирована на посту № 35 в 2005 году.
Тяжелые металлы (алюминий, железо, кадмий, магний, марганец, медь, никель, свинец, хром, цинк). Соединения металлов поступают в атмосферный воздух, в основном, с выбросами металлургического комбината. Важнейшим источником поступления в воздух свинца является автотранспорт при использовании этилированного бензина.
Среднегодовые концентрации всех металлов в среднем по городу не превышали ПДК. Наиболее загрязнен соединениями металлов атмосферный воздух левобережной части города, средние концентрации здесь выше, чем в правобережной части, в 2-3 раза. Повторяемость концентраций свинца выше ПДК на посту № 36 за пятилетний период составила 7% (в 2003 году -13%). Наибольшие среднесуточные концентрации, отмеченные здесь в основном в периоды НМУ, достигали значений: железа – 3,1 ПДК (2003г.), марганца – 2,7 ПДК (2003г.), меди – 2,9 ПДК (2005г.), свинца – 4,9 ПДК (2003г.), хрома – 1,1 ПДК (2001г.).
За пятилетний период наметилась тенденция к увеличению концентраций железа, марганца, меди, цинка; при этом значительно снизились концентрации хрома.
Ароматические углеводороды (бензол, ксилолы, толуол, этилбензол). Основные источники загрязнения воздуха – коксохимическое производство ОАО «ММК» и автотранспорт.
Отбор среднесуточных проб проводился на одном посту, расположенном в левобережной части города (№ 36). Среднегодовые концентрации бензола не превышали ПДК, в течение 5 лет отмечено лишь 2 месяца со среднемесячной концентрацией выше ПДК. Повторяемость среднесуточных концентраций выше ПДК в 2001 году составила 14%, в 2005 году – 11%. Максимальное среднесуточное значение бензола 5,5 ПДК было отмечено в 2005 году.
Среднесуточные ПДК на остальные углеводороды отсутствуют, поэтому оценка загрязнения проводилась в сравнении с максимальными разовыми ПДК, хотя их значения всегда выше, чем ПДК среднесуточные. Максимальная среднесуточная концентрация ксилола составила 1,7 ПДК (2001 и 2005 гг.). Повторяемость концентраций этилбензола в 2001 году составляла 45%, в 2005 – 15%. Наибольшее среднесуточное содержание было зарегистрировано в 2003 году и составило 25,9 ПДК.
За пятилетний период отмечено снижение концентраций этилбензола в 4 раза, ксилола и толуола – в 2 раза, концентрации бензола после снижения в 2002-2004 гг. вновь повысились до уровня 2001 года.
Таким образом, при оценке динамики загрязнения атмосферного воздуха г.Магнитогорска по результатам наблюдений на стационарных постах за 2001-2005 годы, выявлено, что уровень загрязнения воздуха за весь период наблюдений был очень высоким и продолжает повышаться. Индекс загрязнения атмосферы (ИЗА) возрос в 1,8 раза (Рис.8).

Рис.8. Динамика загрязнения атмосферного воздуха г. Магнитогорска за 2001-2005 гг. ИЗА (Индекс загрязнения атмосферы)

Высокое значение ИЗА, который характеризует уровень длительного, хронического загрязнения, обусловлено, в первую очередь, очень высокими концентрациями бенз/а/пирена, высокими концентрациями взвешенных веществ формальдегида и диоксида азота. Как показывают исследования, виновниками поступления этих вредных веществ в атмосферу являются как стационарные, так и передвижные источники.
Величина стандартного индекса СИ (максимальная за год концентрация, измеренная в городе в течение года) также возросла от 15 в 2001 году до 33 в 2005 году. В течение пятилетнего периода неоднократно отмечались концентрации взвешенных веществ, сероводорода, этилбензола и бенз/а/пирена, превышающие ПДК в 10 и более раз.
Очень высокое загрязнение атмосферного воздуха города напрямую связано с выбросами ОАО «ММК». Все более значительный вклад в загрязнение вносит автотранспорт. Такое состояние атмосферного воздуха оказывает отрицательное воздействие на здоровье населения. Для оздоровления экологической обстановки требуется выполнение неотложных мер по снижению выбросов как ОАО «ММК», так и автотранспорта. Большую роль в формировании высоких уровней загрязнения также играют неблагоприятные метеорологические условия, которые способствуют скоплению примесей в приземном слое. Поэтому для предотвращения роста загрязнения в периоды НМУ необходимо проводить мероприятия по снижению выбросов как от стационарных, так и передвижных источников загрязнения.
В результате прогрессирующего загрязнения экологическая емкость территории области практически исчерпана, а в ряде районов, например, городах Магнитогорске и Карабаше, существенно превышена, что ведет к деградации природных экосистем области, и все это вызывает большую тревогу у жителей Челябинской области.
Для коренного улучшения экологической обстановки в области необходима региональная программа экологической безопасности, и она принята: это программа «Оздоровление окружающей среды», которая включает реализацию следующих важнейших направлений:
•  структурную перестройку промышленного производства и его техническое перевооружение на основе природою- и ресурсосберегающих малоотходных технологий;
•  перевод предприятий и автотранспорта на экологически более чистые виды топлива;
•  реконструкцию действующих и строительство новых систем и установок по очистке отходящих газов и сточных вод с применением прогрессивных технологий очистки;
•  рационализацию  природопользования  на  основе  развития  ресурсосберегающих,  в том  числе водосберегающих технологий производства, использования техногенных месторождений минерального сырья;
•  организацию полигонов по хранению и обезвреживанию производственных, особенно токсичных, и твердых бытовых отходов;
•  создание производств по утилизации и переработке отходов с получением экологически безопасных материалов;
•  рекультивацию нарушенных и мелиорацию эрозионно опасных земель, а также сельскохозяйственных земель, подверженных негативным процессам снижения плодородия почв.
Для реализации региональной программы уже разработано более 30 инвестиционных проектов, но для этого потребуются существенные денежные вливания до 3,4 млрд рублей. Кроме того, в области следует иметь эффективную систему местного экологического мониторинга слежения за природной средой и поднять до высокого уровня экологическую культуру жителей области.

Заключение
Таким образом, в результате анализа научной литературы, статистических данных и других материалов,  можно сделать ряд выводов.
Загрязнение атмосферы, видимо, наиболее опасная форма загрязнения окружающей среды, так как дыхание  –  основа жизни любого организма. Химические вещества, проникая в ткани растения, нарушают обмен веществ, структуру листьев и побегов.
Антропогенные источники загрязнения обусловлены хозяйственной деятельностью человека. К ним следует отнести: сжигание горючих ископаемых, которое сопровождается выбросом 5 млрд. т. углекислого газа в год; работа тепловых электростанций, когда при сжигании высокосернистых углей в результате выделения сернистого газа и мазута образуются кислотные дожди; выхлопы современных турбореактивных самолетов с оксидами азота и газообразными фторуглеводородами из аэрозолей, которые могут привести к повреждению озонового слоя атмосферы (озоносферы); производственная деятельность; загрязнение взвешенными частицами (при измельчении, фасовке и загрузке, от котельных, электростанций, шахтных стволов, карьеров при сжигании мусора); выбросы предприятиями различных газов; сжигание топлива в факельных печах, в результате чего образуется самый массовый загрязнитель – монооксид углерода; сжигание топлива в котлах и двигателях транспортных средств, сопровождающееся образованием оксидов азота, которые вызывают смог; вентиляционные выбросы (шахтные стволы) и пр.
Антропогенные загрязнения (загрязнения под влиянием деятельности человека) могут оказывать  воздействие на атмосферу различным образом: непосредственно на состояние атмосферы (нагревание, изменение влажности и др.), воздействие на физико-химические свойства атмосферы (изменение coстава,  увеличение концентрации диоксида углерода,  аэрозолей, фреонов и пр.); воздействие на свойства подстилающей поверхности (изменение величины альбедо, на систему «океан – атмосфера» и др.)
Уральский промышленный регион России  и, в частности г. Магнитогорск,   является лидером по валовым выбросам вредных веществ в атмосферу, в большей степени,  таких как оксид углерода, оксид меди, азота, диоксида серы, хлористого водорода, фенолов, углеводорода, свинца, хлора, формальдегида, бензапирена, ксилола.
Магнитогорский металлургический комбинат (ММК) – градообразующие предприятие, один из крупнейших производителей, стали, чугуна в России является экологически опасным объектом и постоянно находится под пристальным вниманием экологов. Ежегодно в Челябинской области с учетом выбросов ММК попадает в атмосферу примерно 300 кг загрязняющих веществ на 1 человека.
При оценке динамики загрязнения атмосферного воздуха г.Магнитогорска по результатам наблюдений на стационарных постах за 2001-2005 годы, выявлено, что уровень загрязнения воздуха за весь период наблюдений был очень высоким и продолжает повышаться. Индекс загрязнения атмосферы (ИЗА) возрос в 1,8 раза. Очень высокое значение комплексного показателя ИЗА, соответствующее градации «загрязнение очень высокое» обусловлено, в первую очередь, высокими концентрациями бенз/а/пирена, взвешенных веществ, формальдегида и диоксида азота, среднегодовые концентрации этих веществ постоянно значительно превышают ПДК. Кроме этих веществ, постоянно отмечаются среднемесячные, максимальные разовые или максимальные среднесуточные концентрации большого ряда примесей, превышающие соответствующие ПДК.
Очень высокое загрязнение атмосферного воздуха города напрямую связано с выбросами ОАО «ММК». Все более значительный вклад в загрязнение вносит автотранспорт. Такое состояние атмосферного воздуха оказывает отрицательное воздействие на здоровье населения. Для оздоровления экологической обстановки требуется выполнение неотложных мер по снижению выбросов как ОАО «ММК», так и автотранспорта.
Список литературы

1. Абакшин, В. Стал ли чище воздух Магнитки / В. Абакшин  // Магнитогорский рабочий. – 1999. – 22 октября.
2. Абдуллин, А.Г. Последствия неблагоприятных экологических факторов на здоровье населения Урала /  А.Г. Абдуллин // Жизнь и безопасность. Экология. – 2005. – № 1-2. – С.250-255.
3. Акулов, О. Экология без демагогии / О. Акулов // Западно-Восточный альянс. – 2007. – № 10. – С. 24-26.
4. Аляев, А. Программа по экологии в целом одобрена  / А. Алиев // Магнитогорский рабочий. – 1997. – 14 октября.
5. Балабанова, О. Чем дышим, что пьем / О. Балабанова // Магнитогорский рабочий. – 2008. – 14 май. – С. 1,2.
6. Коваленко, Л. Тучи над городом стали / Л. Коваленко // Магнитогорский рабочий. – 2001. – 30 авг.- С.1,3.
7. Котышева, Е.Н. Гигиенический анализ качества атмосферного воздуха селитебных территорий промышленного города / Е. Н. Котышева // Наука на рубеже веков: Проблемы окружающей среды и здоровье: Сб. науч. статей. – СПб., 2002. – С. 11-14.
8. Котышева, Е.Н. Динамика химического загрязнения атмосферного воздуха г. Магнитогорска основными поллютантами в период 1991-2000 гг. / Е. Н. Котышева, М. Ю. Болотская // Наука на рубеже веков : Проблемы окружающей среды и здоровье: Сб. науч. статей. – СПб., 2002.- С.15-18.
9. Кошкина, В.С. Проблемы окружающей среды и здоровье (региональные аспекты) / В.С. Кошкина, Н.Н. Котляр, Н.А. Антипанова, Н.П. Лисьева // Наука на рубеже веков. Проблемы окружающей среды и здоровье. Сборник научных статей / Под ред. проф.В.С. Кошкиной. – СПб. : Нестор, 2002. – С. 5-10.
10. Кошкина, В.С. Социально-экономические и экологические аспекты медико-демографических процессов в г. Магнитогорске  / В.С. Кошкина, Н.Н. Котляр, Н.А. Антипанова // Проблемы экологически обусловленных нарушений состояния здоровья населения промышленных городов Южного Урала с развитой отраслью черной металлургии (медицинские, психолого-педагогические аспекты): Сборник научных докладов Всероссийской научной конференции. – Магнитогорск : МаГУ, 2004. – С.94-103.
11. Лерина, М.  Горы «похудели» / М. Лерина // Магнитогорский металл. – 2007. – 8 февр. – С. 4.
12. Лисьева, Н.П. Распространенность и физико-химические свойства сурьмы (Sb) и ее соединений как супертоксиканта / Н. П. Лисьева // Наука на рубеже веков: Проблемы окружающей среды и здоровье: Сб. науч. статей. – СПб., 2002. – С. 19-25.
13. Медведев, В. Магнитка: революционная «перезагрузка» / В. Медведев // Наука и жизнь. – 2003. –  № 12. – С. 18-20.
14. Наука на рубеже веков. Проблемы окружающей среды и здоровье : Сб.науч.ст. / Редкол.: В.С.Кошкина, Н.А. Антипанова. – СПб. :  Нестор, 2002. – 83 с.
15. Небо Магнитки // Магнитогорский рабочий. – 2000. – 4 апреля.
16. Петренко, В. Дымный след Магнитки / В. Петренко // Магнитогорский рабочий. – 2003. – 26 сент. – С. 2.
17. Петросова, Р.А. Естествознание и основы экологии / Р. А. Пет-росова,  В.П. Голов, В.И. Сивоглазов. – М., 2007.
18. Потапов,  А.Д. Экология: Учеб. для строит. спец.вузов / А.Д. Потапов. – М. : Высшая школа, 2002.
19. Скуридин, М. Экология: пути решения проблемы  / М. Скуридин // Магнитогорский рабочий. – 2000. – 18 февраля.
20. Урал и экология : учебное пособие. 2-е изд. – Екатеринбург : Банк культурной информации, 2005. – 284 с.
21. Хотунцев,  Ю.Л. Экология и экологическая безопасность / Ю.Л. Хотунцев. – М. : Академия, 2002.
22. Экологические проблемы крупного города // Экология крупного города (на примере Москвы): Учеб.пособие. - М., 2001. - Гл.2.-С.41-74.
23. Ярмочкина, Н. М. Физические аспекты загрязнения окружающей среды : учеб. пособие для вузов / Н. М. Ярмочкина ; МаГУ. – Магнитогорск : Изд-во МаГУ, 2007. –180 с.
24. Ярошевич, А.М. Экология Магнитогорска. Доклад на VII конференции экологов / А.М. Ярошевич // Вестник ММК. – Магнитогорск, 2003. – С. 84-89.

(328.0 KiB, 52 downloads)

© Размещение материала на других электронных ресурсах только в сопровождении активной ссылки

Вы можете заказать оригинальную авторскую работу на эту и любую другую тему.

Контрольные работы в Магнитогорске, контрольную работу купить, курсовые работы по праву, купить курсовую работу по праву, курсовые работы в РАНХиГС, курсовые работы по праву в РАНХиГС, дипломные работы по праву в Магнитогорске, дипломы по праву в МИЭП, дипломы и курсовые работы в ВГУ, контрольные работы в СГА, магистерские диссертации по праву в Челгу.

Здесь вы можете написать комментарий

* Обязательные для заполнения поля
Все отзывы проходят модерацию.
Архив сайта
Навигация
Связаться с нами
Наши контакты

magref@inbox.ru

+7(951)457-46-96

О сайте

Magref.ru - один из немногих образовательных сайтов рунета, поставивший перед собой цель не только продавать, но делиться информацией. Мы готовы к активному сотрудничеству!