ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ.
ӘЛ – ФАРАБИ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ
Биология факультеті
Экология және ботаника кафедрасы
БІТІРУ ЖҰМЫСЫ
Алматы қаласының техникалық жөндеу орталықтарының қоршаған ортаға ықпалы
Орындаған _________________________________
4-курс студенті (күні, қолы)
Ғылыми жетекшісі _________________________________
б.ғ.к.,доцент (күні, қолы)
Нормабақылаушы __________________________________
(күні, қолы)
Қорғауға жіберілді: __________________________________
Кафедра меңгерушісі, (күні, қолы)
б.ғ.д.,профессор
Алматы, 2010
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ |
3 |
|
1 |
ӘДЕБИЕТКЕ ШОЛУ |
5 |
1.1 |
Атмосфера туралы туралы түсінік |
5 |
1.2 |
Атмосфераның ластануы және ластаушы көздер |
7 |
1.2.1 |
Қоршаған ортаның ауырметалдармен ластануы |
8 |
1.3 |
Автокөліктен атмосфераға шығатын зиянды заттар |
9 |
1.3.1 |
Автокөлік шығарындыларының бүкіл әлемдік көрсеткіштер |
12 |
1.4 |
Алматы қаласының орналасуы және климатының ерекшеліктері |
15 |
1.4.1 |
Алматы қаласының ауа бассейнінің қазіргі жағдайы |
16 |
2 |
ЗЕРТТЕУ НЫСАНЫ МЕН ӘДІСТЕРІ |
20 |
2.1 |
Зерттеу нысаны |
20 |
2.2 |
Атмосферадағы күкірт диоксидін парарозалин реагентімен анықтаудың фотометриялық әдісі |
21 |
2.3 |
Ауыр металдарды анықтау әдістері |
22 |
3 |
ЗЕРТТЕУ НӘТИЖЕЛЕРІ ЖӘНЕ ОЛАРДЫ ТАЛҚЫЛАУ |
28 |
3.1 |
Өнеркәсіп орнындағы ластаушы көздер және олардан шығатын зиянды заттардың мөлшерін анықтау |
28 |
3.2 |
Өндіріс орны орналасқан ауда ауасының ластау көрсеткіші бойынша сипаттама |
30 |
ҚОРЫТЫНДЫ |
31 |
|
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ |
32 |
КІРІСПЕ
Қазіргі кезде биосфераның ластануы өте күрделі мәселеге айналып отыр. Өндіріс көздерінің күштері өте қуатты геохимиялық күшке айналды.осы жағдайдың салдарынан биосфера элементтерінің қайта бөлініп таралуына әсерән тигәзуде, осы мәселе жиі тірі организмдердің қатты улануына әкеліп соғып отыр. Сыртқы ортаның антропогендік ластануынан болатын ауыр металдардың мөлшері оның табиғи мөлшерінен айтарлықтай басып жатыр.
Еліміз дамыған елдер қатарына ену барысында бірден – бір себепші болған осы өнеркәсіп орындары мен кен байыту орындарының көптеп зат шығаруымен байланысты. Табиғат ресурстарын – адамзат әр-түрлі азық- түлікпен және қажетті заттармен қамтамасыз ету үшін пайдалануда. Көлемді өндірістердің жаппай жұмыс істеуі қоршаған ортаға зардабын тигізуде.
Осы экологиялықзардаптардың салдарынан, еліміз басып жүрген топырағымыз, тыныс алатын ауамыз бен ішетін суымыз да ластануда. Ластану салдарыан мыңдаған аурулар туып, адам генетикалық тұрғыдан жарамсыз, сонымен қоса, келешексіз ұрпақтары болуы мүмкін. Егер осы экологиялық мәселелердің алдын алмасақ, дамыған технология мен қуатты зкономиканың өзі болашақта ешқандай жәрдемін тигәзе алмауы мүмкін.
Бұл экологиялық мәселелердің барлығы антропогендік факторлардың әсерінен болып жатыр. Экологиялық мәселелер қоғамдық мәні жағынан дүние жүзінде ауқымы кең басты мәселелердің біріне айналды, өйткені мыңдаған жылдар бойы қалыптасқан табиғи жүйелердің топырақты, су көздерін, ауаны ластау орны толмас зардаптар қалдырады. Оның себебі- жер шарындағы елдердің индустриялды дамуы, халық санының жедел өсіп табиғи қорларды пайдалануды еселеп арттырып, адамдардың табиғатқа әсерінің күшеюі,бұл бүкіл дүние жүзінде экологиялық дағдарыс қауіпін тудырудаҚалалардың энергияны өте көп мөлшерде өндіріп, тұтынуы іртүрлі спектілерде көрінетін табиғи ортаға экстремальды әсер етеді, ең алдымен ол ауаның, топырақтың және судың ластануынан көрінеді. Осы тепе‑ теңдіктің бұзылуына техникалық жөндеу орталықтарының да қосатын үлесі айтарлықтай.
Адам үшін тікелей қауіпті атмосфераның ластануы болып табылады. Бір тәулікте адамның өкпесі арқылы 20-30 мың литр ауа өтеді, ал ас қорыту жүйесі арқылы осы уақыт ішінде тек қана 3-5 литр тамақ өнімдері мен су өтеді [1].
Мақсаты мен міндеттері:
Зерттеу жұмысымның негізгі мақсаты: Алматы қаласынын техникалық жөндеу орталықтарының қоршаған ортаға ықпалын анықтау.
Жұмыстың жүргізілуіндегі негізгі міндеттер:
- Атмосферадағы ауыр металдар мөлшерін атомдық – абсорбциялық спектометрдің көмегімен анықтау әдісін игеру.
- Нақты нәтиже шығаруды меңгеру.
- Шыққан нәтиже бойынша Алматы қаласының экологиялық жағдайына баға беру.
Осы жұмысты жазу барысында өндірістік практиканы Алматы қаласының әкімшілігінің табиғи ресурс және табиғатты тиімді пайдалануды қалпына келтіру депортаментінде өту барысында жиналған мәліметтерді қолдандым, сонымен қатар зерттеліп отырған ТЖО территориясынан алынған топырақ, ауа үлгілерінің құрамындағы ауыр металдарды анықтадым.
- Әдебиетке шолу
- Атмосфера туралы түсінік
Жер атмосферасы ( грекше: “atmos”- “бу” және “spaira” — “шар”) – Жерді қорғап тұрған қабықша. Атмосфера деп – Жерді онымен айнала жүріп, оны қоршап тұрған газды ортаны айтамыз.Атмосфера Жер бетіндегі барлық тіршілік процестерінің жүруін қамтамасыз етіп, адамзат тіршілігінің барлық жақтарына үлкен әсер етеді[2]. Атмосферадағы жекелеген компоненттердің қатынасы оның радияцияға, жылу және су режиміне, өздігінен тазарту қабілетін анықтайды. Атмосфераның газдық құрамы, су буы және әр түрлі қоспалар жер бетіне күн радияциясының өту деңгейін және жер маңы кеңістігіндегі жылуды ұстап тұруды анықтайды. Егер атмосферада қоспалар болмаса, онда Жер бетіндегі орташа жылдық температура +15ºС емес,- 18º С болар еді[3].
Атмосфераның құрылысы бірнеше қабат құрылымнан тұрып, тропосфера, стратосфера, мезосфера және термосферадан тұрады.1000 км және одан ары қарай экзосфера болып, онда атмосфералық газдар әлем кеңістігіне таралад. Осы қабатта атмосфера бірте- бірте планета акралық кеңістікке ауысады[2].
Атмосфераның жер бетіне ең жақын қабаты “тропосфера” деп аталады. Бұл қабаттың орта ендікте теңіз деңгейінен биіктігі 10-12 км, экваторда 16-18 км, полюстерде 7-10 км. Осы қабатта жауын — шашын, бұлттар түзіліп , найзағайлар, күн күркіреулер жүреді.Тропосфераның жоғарғы жағында 40 км – ге созылатын стратосфера қабаты орналасқан. Онда ылғалдылық біршама төмен, атмосферадағы озонның көп бөлгі осы қабатта жинақталған, озон- Күннің ультракүлгін саулелерін сіңіріп, атмосфераны қызып кетуден сақтайды.Стратосферадан кейін 50 км биіктікте мезосфера қабаты орналасқан. Мезосферада температура одан әрі қарай төмендеп, 80 км биіктікте 70 º- қа түседі. Мезосферадан жоғары белгілі шекарасы жоқ термосфра орналасқан, онда 500-600 км биіктікте температура +1600ºС жетеді. Атмосфераның қабаттарындағы ауа биіктеген сайын сұйылып, қысым төмендейді.Ең соңында Жерден ең алыста орналасқан 800-1600 км қашықтықта экосфера орналасқан.
Ауа бассейнінің химиялық құрамы
Атмосфералық ауа- түрлі газдардың қоспасы. Оның құрамында 78,08% азот, 20,9% оттегі, 0,93% аргон, 0,03% көмірқышқыл газы бар. Ал қалған 1 % басқа неон, гелий, метан, радон, ксенон, т.б. газдардың үлесіне тиеді.
Кесте 1
Атмосфераның төменгі қабаттары мен таза құрғақ ауаның химиялық құрамы
Компо- ненттер |
Мөлшері |
Компо- ненттер |
Мөлшері |
||
Массасы бойынша,% |
Көлемі бойынша,% |
Массасы бойынша,% |
Көлемі бойынша,% |
||
Азот |
75,52 |
78,09 |
Азот оксиді |
2,5х10-3 |
2,5х10-4 |
Оттек |
23,15 |
20,94 |
Сутек |
3,5х10-4 |
5х10-5 |
Аргон |
1,28 |
0,93 |
Метан |
0,8х10-4 |
1,5х10-4 |
Көміртек оксиді |
0,046 |
0,033 |
Азот диоксиді |
8х10-5 |
1,5х10-4 |
Неон |
1,2х10-4 |
1,8х10-3 |
Озон |
10-6-10-5 |
2х10-6 |
Гелий |
7,2х10-5 |
5,2х10-4 |
Күкірт диоксиді |
— |
2х10-8 |
Крептон |
3,3х10-4 |
1х10-4 |
Көміртек оксиді |
— |
1х10-5 |
Ксенон |
3,9х10-5 |
8х10—6 |
|
|
|
Жер бетінде оттексіз тіршілік жоқ. Ол жасыл өсімдіктердің тіршілік әрекеттері нәтижесінде түзіледі. Өсімдікер су мен көмір қышқылынан фотосинтез процесі кезінде оттекті бөледі. Ал басқа тірі организмдер оттекті тек пайдаланушылар болып есептеледі. Көмірқышқыл газы атмосфераға тірі организмдердің тыныс алуы, отын түрлерінің жануы, органикалық заттың ыдырауы мен шіруі кезінде бөлінеді. Ауаның құрамындағы көмірқышқыл газы мөлшерінің көбеюі адам мен жануарлар организміне зиянды әсер етеді.
Атмосфераның құрамының қалыптасуына үлкен әсер ететін ірі тіршілік әрекеттері өз кезегінде осы атмосфералық жағдайларға тікелей байланысты. Атмосфера тірі организмдерге зиянды әсер ететін Күннің ультракүлгін сәулелерінің көп бөлігін ұстап қалады. Атмосфералық оттегі өсімдіктер мен жануарлардың тыныс алуына қатысса, ал көмір қышқылы- өсімдіктердің қоректенуіне қатысады. Климаттық факторлар, әсіресе жылу режимдері мен ылғалдылық адамдардың денсаулығы мен тіршілік қызметіне әсер етеді. Планетада оттегі тірі заттар арқылы 5200-5800 жылда толық жаңарады. ал оның бүкіл массасын 2000 жылда тірі организмдер сіңірсе, көмірқышқылын -300-395 жылда сіңіреді[2].
- Атмосфераның ластануы мен ластаушы көздері
Өндірістің қарқынды дамуына байланысты атмосферадағы бос оттектің қоры азайып, ал көмірқышқыл газының мөлшері жоғарылауда. Нәтижесінде табиғатты көміртектің айналымы бұзылды деуге болады. Академик А.П. виношрадов зерттеулер нәтижесінде көмірқышқыл газының концентрациясы жыл сайын 0,2 %- ға ұлғайып отырғанын анықтаған. Атмосфера жасанды және табиғи жолмен ластанады.
Табиғи ластану. Атмосферада үнемі белгілі мөлшерде шаң болады. Атмосферада үнемі белгілі мөлшерде шаң болады. Шаң табиғатта жүретін табиғи процестер нәтижесінде түзіледі. Шаңның үш түрі болады: минералдық- тау жыныстарының үгітілуі мен бұзылуы, вулкандар атқылауы, ормандардың өртенуі. Органикалық- ауада аэропланктондар, бактериялар, саңрауқұлақтардың споралары мен өсімдіктер тозаңдары. Космостық – жанған метеориттердің қалдықтарынан түзіледі, бір жыл ішінде оның мөлшері бір тоннаға дейін жетеді.
Жасанды ластану. Атмосфераны ластаушылардың ең негізгілері транспорт түрлері, әсіресе, автомобильдердің жанармайларының жану өнімдері болып табылады. Автокөліктерден бөлінген газдардың құрамында көмірқышқыл газы- 9%, көміртек оксиді-4%, көмірсутектер-0,5%, оттек-4%, сутек-2%, альдегидтер-0,004, азот оксидтері- 0,06%, күкірт оксидтері – 0,006% барлығы 200-ге жуық компоненттер бар екені анықтылған.
Атмосфераға автокөліктерден бөлінген газдардың құрамында 25-27 % қорғасын болатыны анықталған және оның диаметрі 40% 5мм-ге дейін болатындықтан ауада ұзақ уақыт сақталып, онымен бірге адам организміне түсетіні белгілі.
Атмосфераның радиоактивті заттармен ластануы. Атмосфераның радиоактивті ластануы нәтижесінде радияциялық әсер ету байқалатын болғандықтан өте қауіпті болып саналады. Радиоактивті сәулелер кейбір химиялық элементтердің атом ядроларының ыдырауы кезінді сыртқы ортаға бөлінеді. Бөлінген сәулелер адам организмінің тірі тканьдері арқылы өтіп, биологиялық процестерді бұзып, патологиялық әсерлер туғызуы мүмкін.
Атмосфераның шумен ластануы. Ғылым мен техниканың дамуы кезеңінде атмосфераның шумен ластануы да бірқатар зардаптарын тигізуде. Шу қоршаған ортаның урбанизация, технологиялық процестердің автоматтандырылуына байланысты әлеуметтік — гигиеналық маңызға ие болған кең таралған қолайсыз физикалық факторлардың бірі.
Атмосфераны ластаудың негізгі көздері: жылу электростанциясы, металлургия, химия, мұнай өндіретін, автокөлік, цемент және басқа да заводтар мен фабрикалар. Ауаға шығатын заттың химиялық құрамы пайдаланған отынның түріне өндіретін өнімнің құрамына, өндірістің жасау тәсіліне байланысты [12]. Өндірістің қарқынды дамуына байланысты және отынның түрлерін кең масштабта пайдалануға байланысты атмосферадағы бос оттектің қоры азайып, ал көмірқышқыл газының мөлшері жоғарлауда. Нәтижесінде табиғаттағы көміртектің айналымы бұзылды деуге болады. Бақыланып отырған өзгерістер тек өндірістік қалдықтар мен өндірістік өніммен ғана байланысты емес. Үлкен қалаларда автокөлік тұрақтарының көбейіп, жанармайдың өте көп мөлшерде жануы, көліктердің кептелістерде тұрған көліктердің двигательдерінің тоқтаусыз жұмыс істеуі де өз үлесін қосады [2].
1.2.1 Қоршаған ортаның ауыр металдармен ластануы
Химия, металл өңдейтін заводтар, автокөлік, энергетика, кен байыту комбинаттары, жылу электр станциялары, яғни адам баласының өндірістік іс әрекеттері ауыр металдардың Биосфераға және Жер бетіне таралуына себепші болатын бірде-бір геохимиялық фактор болып табылады. Соңғы жылдары өндірістің және өнеркәсіптің үдеу қарқыны ұзаққа баратын зардап салдарға әкеліп соқты[1].
Соңғы уақытта қоршаған ортаны ластауда ауыр металдардың ролі зор болып тұр [2]. Сондықтан да осы проблемаға аса көңіл бөлуде. Өйткені, ауыр металдар атмосфераны, суды, топырақты ластап қана қоймай, сонымен қатар флораға, фаунаға және адам баласына бүтіндей зиянды әсер етуде[3].
Ауыр металдардың басты қауіпі олардың ашықтан ашық улы әсер беруінде емес, керісінше олар біртіндеп қорек тізбегінде жиналып нәтижесінде биосфераның жекелеген топтарына улы әсер етіп, соңында адам баласына зиян тигізеді[2,3].
Ауыр металдардың салыстырмалық атомдық массасы 40-тан жоғары, тығыздығы 5г/см болып келетін химиялық элементтер. Оларға: сынап, қорғасын, молибден, мыс, мырыш, кадмий, марганец, кобальт, хром және т.б. жатады. Бұл элементтер көріп отырғанымыздай тірі организм құрамына кіретін микроэлементтер болып табылады. Олар аз мөлшерде болса да өсімдіктер мен жануарлардың дамуы мен өсу деңгейін жақсартатын минералды тыңайтқыштар және жемге қосынды ретінде пайдаланылады. Егер осы микроэлементтер өсімдіктер, жануарлар және адам организмінде жетіспеушілігі байқалса, онда сол организмнің зат алмасу процесі нашарлайды да айтарлықтай өзгерістер туғызады, ал егер де олардың мөлшері тірі организм үшін тым көбейіп кетсе, оларды біз “ауыр металдар” деп қарастырамыз. Өйткені олар организмде жинақталып улы әсер тудырады.
Мәдени ландшафтта ауыр металдардың ішінен мыс, мырыш, сынап, қорғасын, кадмий және хром кең таралған. Бұл элементтердің жинағы негізінен сол аймақтағы адамзаттың іс-әрекетіне байланысты. Мәселен, жоғарғы сортты 1л бензинде 0,4г қорғасын болса, оның 0,3г автокөліктен бөлінген газбен ауаға келіп қосылады. Машиналар көп жүретін тас жолдардың әрбір километріне күн сайын 500-700 грамнан қорғасын келіп түсіп жатады. Алматы қаласы автокөлік жағынан бүкіл Қазақстан бойынша бірінші орынды алып отыр[2].
Мырышты органикалық тыңайтқыштар көп қолданылатын жерлерде, рәзіңке жағатын жерлерде кездестіруге болады. Ол металға жаңа қасиет беру үшін қосылады. Кадмий ландшафта көбіне мырышпен бірге күрделі органикалық қосылыс түрінде кездеседі [2,3].
Қоршаған ортаның ауыр металдармен ластануы негізінен адамзаттың өндірістік іс-әрекетінен болып отыр [4,5,6,7]. Негізінен бұл проблема өнеркәсібі жақсы дамыған елдерде, оның ішінде Қазақстанда айтарлықтай орын алады. Соңғы жылдарда Республика өндірістік өнеркәсіптердің біршама азаюына қарамастан биосфераның ауыр металдармен ластану деңгейінің төмендеуі байқалмайды [8,9]. Бұл қоршаған ортада ауыр металдар ұзаққа дейін ыдырамайды деген дерекпен байланысты болу керек [10].
Өсімдіктер құрамына ауыр металдар көбінесе топырақ арқылы енеді. Алдымен ол элементтер тамыр жүйесінде, содан кейін ғана сабақтарына, жапырақтарына, гүлдеріне және жемістеріне таралады. Ауыр металдармен ластанған өсімдіктердің жапырақтары сарғайып түседі, сабақтары жіңішкереді, өнімділігі төмендейді, өсу деңгейі нашарлайды [6].
Адам және жануарлар организміне экотоксиканттар тері арқылы, тыныс жолдары арқылы, әрі суда жақсы еритін қоспа түрінде түседі . Олар ең алдымен организмді улы заттармен бөгде заттардан тазартатын мүшелерді, дәлірек айтсақ бауыр, өкпе және бүйректі уландырады [11].
Организмге түскен көптеген металдар эмбриотоксикалық және тератогенді қасиеттері бар екені белгілі. Кадмий, қорғасын, хром, мыс, кобальт сияқты металдардың жоғарғы мөлшердегі әсері ұрықтың дұрыс қалыптасу процесін бұзу, әртүрлі анатомиялық кемістікке және ой өрісінің тежелуіне әкеледі. Егер мұндай өзгерістер осы ұрпақта байқалмаса, онда келесі ұрпақтарда байқалуы мүмкін [12].
- Автокөліктен атмосфераға шығатын зиянды заттар
Автокөлік атмосфералық ауаға ең қолайсыз әсерін тигізетін көз болып саналады. Ол көптеген қалаларда бірінші орындағы ластаушы көзге жатады. Кестеде көрсетілген мәліметтерден бензин қозғалтқышынан тасталатын жанусыз қалған көмірсутектер мен олардың толық жанбауынан шыққан өнімдердің мөлшері дизель қозғалтқышынікінен анағұрлым жоғары екені көрінеді [13].
Кесте 2 Автокөліктен шығатын ластаушы заттар
Ластаушы заттектер |
Шыққан газдардың мөлшері |
|
Карбюраторлы |
Дизельді |
|
Көміртек монооксиді |
5-12 |
1,0-10,0 |
Көміртек диоксиді |
0,5-12 |
0,01-0,5 |
Озот оксидтері |
0,0-0,8 |
0,0002-0,5 |
Көмірсутектер |
0,2-0,3 |
0,009-0,5 |
Альдегидтер |
0,0-0,2 |
0,001-0,009 |
Күйе, г/м3 |
0,0-0,4 |
10-ға дейін |
Бенз(а)пирен, мкг/м3 |
10-20 дейін |
10-ға дейін |
Бензин қозғалтқышымен қамтамасыз етілген көлік әр 15000 км жүргенде 4350 кг оттекті жұмсайды. Бұл жағдайда қоршаған ортаға 3250 кг көміртегі оксиді, 530 кг көміртек оксиді, 93 кг көмірсутектер, 27 кг азот оксидтері шығарылады. Карбюраторлы және дизелді қозғалтқыштардан шығатын пайдаланылған газда 200-ге жуық химиялық қосылыстар болады, олардың ішінде улылығы жоғарыларға қорғасын, көміртек пен озот оксидтері, көмірсутектер, бенз(а)пирен жатады. Пайдаланылған газдағы көмірсутектерінің мөлшері қоғалтқыштың жұмыс істеуіне байланысты.
Кесте 3
Автокөліктің жұмыс істеу тәртәбіне байланысты ЛЗ бөінуі
Жұмыс істеу тәртібі |
Мөлшері |
|
CO, % |
Бенз(а)пирен, мкг/м3 |
|
Бос жүріс |
2,5-3,0 |
4000 |
Бір қалыппен қозғалу |
0,5-1,0 |
>4000 |
Екпін |
2,5-5,0 |
10000 |
Тежелу |
4-дейін |
28000 |
Автокөлік қозғалтқыштарында жану процесінен шғатын ең қауіпті құрауыштың бірі бензиндегі тетраэтилқорғасыннан Pb(C2H5)4 түзілген пайдаланылған газдағы қорғасын қосылыстары. 1л бензинді жаққанда ауаға 200-700 мг Pb бөлініп отырады.[экол энцик] Атмосфераға транспорттан бөлінетін газдардың құрамында 25-27% қорғасын болатындығы анықталған және оның 40% диаметрі 5 мкм-ге дейін болатындықтан ауада ұзақ уақытқа сақталады [14].
Улы заттардың пайда болуы – жану кезінде жылжытқыш цилиндріндегі толық жанбайтын өнімдер мен азот оксидтерінің пайда болуы әр- түрлі жолмен жүреді. Улы заттардың бірінші тобы жанар алдында және жану уақытында жүретін химиялық реакцияларға байланысты. Екінші тобы жану өнімінен шыққан артық оттегі мен азоттың қосындысынан пайда болады. Жалпы жылжытқыштан шығатын газдар келесідей зиянды және зиянсыз бөліктерден тұруы мүмкін: O, O2, O3, C, CO2, CH4, Cn H m, C nH mO, NO, NO2, N, NH3, HNO3, HCN, H2, H, OH, H 2O [15].
Негізгі улы заттарға: толық жанбаған өнімдер- күйе, күкірт оксиді, көмірсутектер,альдегидтер жатады.
CO (көміртегі оксиді) – бұл газ түссіз, иіссіз болып келеді. Ол цилиндр қабырғаларында және поршень үстінде пайда болады.
N (азот) – қарапайым жағдайда инертті газ. Жоғары температурада оттегімен реакцияға тез түседі.
Түтін – тұнық емес газ. Түтін ақ, көк және қара болуы мүмкін. Ақ және көк түтін – бұл пардың микроскопиялық бөлшегі мен жанармайдың бір тамшысынан тұрады. Канденциядан кейін және толық жанбағаннан пайда болады.
Ақ түтін – жылжытқыш тыныш күйде тұрғанда пайда болады, қызғаннан кейін жоғалып кетеді. Ақ түтін мен көк түтіннің айырмашылығы тамшы мөлшерімен ерекшеленеді: егер тамшы диаметрі көк түтіннің толқынының ұзындығынан үлкен болса, онда адамның көзі оны ақ ретінде қабылдайды. Бұл түтіндердің пайда болу факторына жылжытқыштың температурасы, қоспаның шығу әдісі, жанармайдың сипатын айтуымызға болады. Түтіннің болуы отынның толық жануына температураның жетпейтінін көрсетеді.
Қара түтін күйеден тұрады, түтін адам ағзасына, жануарларға, өсімдіктерге кері әсерін тигізді [16].
Күйе –формасыз кристалды торсыз болып келген дене, көлемі 0,3… 100 мкм. бөлшектен тұрады. Күйенің пайда болуы, цилиндрдегі энергия жанармай молекуласының толығымен жануына жетеді. Сонымен қатар, жану камерасындағы қысымға, температураға, жанармайдың түріне байланысты болады. Күйенің мөлшері жану зонасының температурасына да байланысты.
SO2 (күкірт оксиді) – күкіртті мұнайдан алынған жбанармайдан жылжытқыш жұмыс істеп тұрған кезде бөлінеді. Бұл шуығарындылар көзді, тыныс алу мүшелеріне зиянын тигізеді.
Pb (қорғасын оксиді) – карбюраторлы жылжытқыштарда этилді жанармай қолданғанда пайда болады. Этилденген жанармайдың тоннасы жанғанда атмосфераға 0,5 – 0,85 кг қорғасын оксидтері бөлінеді [17].
Автокөлік шығарындылары белгілі заңдылықтарға сай тасымалданып, таралады. Гравитациялық күшке байланысты мөлшері 0,1 мм қатты бөлшектер тегіс беттерде шөгіп қалады. Мөлшері 0,1 мм төмен болатын бөлшектер және газ қоспалары диффузия процесіне байланысты әр ауданға тез таралады [18].
Бос атмосферада күкірт оксиді біршама уақыттан кейін күкірт ангидридіне дейін тотығады немесе басқа көмірсутектермен байланысқа түседі. Күкіртті ангидридтің күкіртке тотығуы бос атмосферада каталитикалық және фотохимиялық реакция кезінде жүреді. Екі жағдайда да аэрозоль немесе жаңбыр суындағы күкірт қышқылы соңғы өнім болып келеді [10].
1.3.1 Автокөлік шығарындыларының бүкіл әлемдік көрсеткіші
Жер бетіндегі 500 млн. автокөлік жылына 500 мың адам өлімі мен 10 млн. жарақаттанғандардың ғана емес, сонымен қатар миллиардтаған адамдардың денсаулығына зиян келудің себепкері [19].
Бүкіл әлем бойынша атмосфераға түсетін ластаушылардың көлемі жылына 800 млн.т соның ішінде Ресейде 20 млн.т. 90% шамасында ауаға зиянды заттарды АҚШ, Канада, Еуропа, Ресей, Шығыс Азия елдері шығарады [20].
Мамандардың бағалауы бойынша ТДМ елддеріндегі автокөліктердің шығарындылары жылына 400 млн.т. олардың ішінде:
- 27 млн.т. көміртегі оксиді
- 2,5млн.т. көмірсутектер
- 9 млн.т. азот оксиді
- 200-230 млн.т. көмірқышқыл газы
Ресейде көліктердің ішінде қоршаған ортаға ең көп зиянын тигізетін жеңіл автокөліктер болып отыр. Онда ауаның қатты ластанған аймақтарында 64 млн. адам өмір сүреді. Ауаны ластаушы заттардың концентрациясы жарты жыл ішінде Ресейдің 600-ге жуық қалаларында шекті рауалы концрентрациядан асып кеткен [21].
Қоршаған ортаға көміртек, күкірт және озот оксидтерімен бірге бензиннің құрамына кіретін канцерогенді заттар, мысалы, 3,4- бензапирен мен қорғасын өте зиянды әсер етеді. Қазіргі кезде бүкіл әлемде 500 млн.аса автокөлік жүріп тұрса, үлкен қалалардағы атмосфералық ауаның тазалығын сақтау адамзат үшін қаншалықты маңызды екені түсінікті. Мәселен Лос- Анджелес қаласының ауасын үнемі 2,5 млн.автокөлік, Парижде 900 мың автокөлік ластайды екен. Ал әрбір мың автокөліктерден күніне ауаға 300 кг көміртек оксидтері, сонымен қатар отынның толық жанбайтын өнімдері бөлінеді. Мамандардың есептеулері бойынша, Франция мемлекетінде атмосфераның ластануынан болатын шығын ұлттық табыстың 4%, АҚШ-3%, Жапонияда 8% құрайды [11].
Автокөлік шығарындыларының есесінен атмосфералық ауаның құрамының өзгеруі және ластануы қазіргі кезде ең өзекті мәселелердің біріне айналуда. Оны Мәскеу қаласының мысалында көруімізге болады. Атмосфераның жалпы ластануына 1990 жылы автокөліктердің үлесі 69%, 1998 жылы 74,6%, және 2004 жылы 79,6 % жетті.
Тікелей әсер ету факторлардың ішіндегі, сөзсіз, ең бірінші орында тұрған ауаның ластануы, өйткені, ағзаға үздіксіз қажет.
Ауаны ластаушылардан қорғайтын адамның тыныс жүйелерінің бірнеше механизмі бар. Соның бірі мұрын қуысындағы түктер, олар ірі бөлшектерді ұстап қалады. Тыныс алу жолдарының жоғарғы сілемелі қабығы ұсақ бөлшектерді ұстап, кейбір газды ластағыштарды ыдыратады. Түшкіру және жөтелу механизмі тыныс жолдарынан ластанған ауа шығып кетеді. Ұсақ бөлшектер адам денсаулығына айтарлықтар нұқсан келтіреді, олар қорғаушы қабықшалардан өтіп, бірден өкпеге түседі. Озонмен дем алған кезде жөтел пайда болып, өкпе ұлпаларын зақымдап, иммунды жүйені әлсіздендіреді [12].
Автокөлік шығарындыларының Республика бойынша көрсеткіштері
Ауаның ластану жағдайын стационарлы посттардан алынған үлгілерге анализінің қорытындысына қарап бағалайды. Негізгі сапа көрсеткіші ретінде ластаушы заттың ауа құрамындағы шекті рауалы концентрациясы болып табылады. Ластану деңгейін 5 заттектің көрсеткіші бойынша ластану индексін белгілейді [22].
Республика бойынша 56 стационарлық пост белгіленген. Олар Алматы, Астана, Жезқазған, Қарағанды, Өскемен, Семей, Талдықорған, Тараз, Павлодар, Ақтөбе қалаларында тіркелген. Республика бойынша 20 елді –мекен ауа бассейніне талдау жасалған. Жылда жасалатын талдаулар нәтижесіне сүйенетін болсақ, Республика бойынша индекс көрсеткіші ең жоғары Алматы (АЛИ 13,6) және Өскемен (АЛИ 10,4) қалалрының ауа бассейні қатты ластанған. Атмосфераға шығарылған зиянды заттардың (2916 мың.т) 75 % сұйық және газ тәрізді заттар құрайды. Оның құрамында 59,2% күкірт ангидрид, 20,2% көміртегі оксиді, 9,4% азот оксиді, 5,2% көміртегі үлесіне тиеді.
Соның ішінде 12 қала азот диоксидінің орта мөлшері 1,1 – 2,6 ШРК (Өскемен), 10 қалада өлшенген зеттар мөлшері – 1,1 – 2,5 ШРК (Астана, Талдықорған), 7 қалада фенол – 1,3 – 2,7 ШРК (Теміртау), күкірт диоксиді – 1,6 – 2,5 ШРК (Өскемен), көміртегі оксиді – 1,5 – 2,8 ШРК (Алматы) белгіленген. Қорғасын мөлшері жағынан 2006 жылы Астана, Семей қалаларында жоғары көрсеткіштерге жеткен. 2005 жылдан бері Астанадағы қорғасын мөлшері 2004 жылға қарағанда 400, Семейде 40 есеге артқан. Сонымен қатар аталған қалаларда азот диоксиді рұқсат етілген мөлшерден 10,4 – 23,8 есеге, Балқашта 10,2 – 11,6 есеге күкірт диоксиді, Қызылордада шаң мөлшері 10,2 – 14,0 есеге артқан.
2007 жылы Қазақстан Республикасы бойынша ластану деңгейі өте жоғары. Ол әр қаланың өндіріс көздерінен шығатын шығарындылар көлеміне, сонымен қатар температураның жоғарлауына байланысты. Температура жоғарлаған сайын зиянды заттардың концентраиясы да өзгеріп отырады [23].
Сурет 1. ҚР атмосфералық ауасының ластану жағдайы (2000 – 2007ж.ж)
Сурет 2. ҚР бойынша қосындылардың орташа концентрациясы (ШРК) 2007ж
1.4 Алматы қаласының орналасуы және климатының ерекшеліктері
Алматы қаласы өзінің физико- географиялық және табиғи- климаттық жағдайлары бойынша уникальді қала болып есептеледі. Ол Қазақстанның оңтүстік- шығыс жағында, Тянь- Шань тау жүйесінің бір бөлігінің жанында, теңіз деңгейінен 670-970 метр биіктікте, Үлкен және Кіші Алматы өзендерінің бойында орналасқан [24].
Қаланың картасында табиғи белдеулердің көпшілігі кездеседі. Олар: солтүстік шекарадағы жартылай шөлдер мен оңтүстік шекарадағы мүздықтар. Іле- Алатауының биік таулы ярусының рельефі альпілік формалармен келтірілген. Тау бөктерінде далалы белдеу орналасқан. Қаланың солтүстігінде біркелкі емес рельефі күрт тегістене бастайды; далалы белдеуді Үлкен және Кіші Алматы, Есентай (Весновка), Ремизовка өзендері бойлап өтеді [25].
Қаланың айналасы, негізінен таулы, сайлы-жыралы келеді. Қала маңында биік таулы еңіс (8000-5000м) бедері жартасты, құлама беткейлі. Тау етегіне ұштасып жататын жазық өңірі борпылдақ жыныстардан шөгінділерден түзілген. Оның беті сары борпылдақ топырақтан және құмды-сазды қабаттардан тұрады [6].
Алматы қаласының климаты континентальді, ұзаққа созылатын құрғақ жазымен және тұрақсыз қысымен, жыл бойында тәуліктік температуралардың күрт ауытқуымен, таулардың жақын болғанына байланыстық жауын- шашынның көп мөлшерімен сипатталады.
- Жылдық жауын-шашын мөлшері 629 мм, негізінен күз және қыс мезгілінде [5].
- Жауын- шашын таулы бөлігінде 1000 мм- ге жетеді
- Орташа температурасы жазда +20,6º С, максимум +42º C, қыста -5,6º С, минимум -38º С.
- Атмосфералық қысым орта шамамен 996,3 гПа[6].
1.4.1 Алматы қаласының ауа бассейнінің қазіргі жағдайы
1980-ші жылдардың ортасында Алматы қаласы қоршаған ортаның ластануы бойынша бұрынғы КСРО көлемінде ең лас он қаланың қатарына кірді [17суворов]. 1986 жылы атмосфераға қалдық заттардың түсуі 306 мың тоннаға жетті. Атмосфераның мұндай ластануы, әсіресе өте лас аймақтарда тұратын қала тұрғындарының денсаулығына қатты зиян келтірді [26].
Алматы қаласының ауа бассейнінің ластануында жел ағындары да маңызды рөл атқарады. Қаланы жел режимі бойынша микроклиматтық аудандастыру тұрақты гидрометеорологиялық станциялардың көпжылдық мәліметтерін жинастыру негізінде болды. Алматының микроклиматтық ерекшеліктеріне қаланың шығыс және оңтүстік бөлігінде орналасқан Іле Алатауы әсер етеді. Қала аумағында жел көрсеткіштерімен ерекшеленетін үш микроклиматтық ауданға бөлуге болады. Біріншісі – қала аумағының ооңтүстік-шығыс бөлігінде орналасқан ауа массаларының белсенді тау-далалы циркуляция ауданы. Тау-далалы циркуляцияның маңызы- түнгі уақытта ауаның таудан төмен қарай жылжуы, ал күндіз керісінше. Түнгі уақытта оңтүстік және оңтүстік-шығыс желдері, ал күндіз солтүстік желдер басым болып келеді. Тау-далалы циркуляция қала атмосферасының тазаруына байланысты позитивті фактор болып есептеледі [18гельмгольц]. Екінші микроклиматтық аудан – Боралдай қыраты мен іле Алатауы етегінің арасында орналасқан. Шұңқыр тәріздес орналасуы жел жылдамдығының азаюына себепші болады. Бұл микроклиматтық ауданда өзіндік тазару мүмкіндігі өте нашар.
Үшінші микроклиматтық аудан Боралдай қыратынан тыс орналасқан, онда солтүстікке және солтүстік-шығысқа соғатын жел бағытының күндіз және түнде өзгеруі байқалады. Сонымен бірге Алматы қаласында жел тұту жағдайлары өте көп кездеседі, абсолютті биіктіктің азаюымен олардың мүмкіндігі көбейеді. Теңіз деңгейінен 1600м биіктікте жел тұруының қайталануы 10%, ал 825-850м биіктікте 21-25% жетеді, 670м биіктікте 43% тең.
Алматы қаласының ауасы ауыр металдармен көп мөлшерде ластанған. Ауыр металдарға шектік салмағы жоғары болатын барлық металдар жатады. Адам ағзасында микроэлементтердің жетіспеушілігінен зат алмасуда күрделі өзгерістер болады. Және де ауыр металдардың жоғары концентрациялары уландыру әсерін береді. Ауыр металдардағы зиянды заттардың экологиялық айналымға кіруі адам ағзасына кері әсерін тигізеді. Мысалы, Ауыр металдардың көп мөлшерде болуы жүрек пен қан тамырларының, жүйке жүйесінің, сүйек ұлпаларының мутагендік және тератогендік, онкогендік әсерлердің итиологиясы қоршаған ортада осы металдардың болуымен байланыстырылады. Ауыр металдар топырақ бетінің техногендік қалдықтар құрамында болатынын және атмосфералық ауа арқылы ластаытыны дәлелді түрде белгілі болған. Топырақ бетіне түсетін жауын-шашын құрамында қорғасын, кадмий, мышьяк, сынап, хром, никель, мырыш т.б. элементтер болуы мүмкін. И.Г.Важенин көрсетулері бойынша, топырақ бетіне түсетін элементтер өсімдіктердің ластануына әкеліп соғады.
Ауыр металдардың атмосфералық ауаны ластаудағы негізгі көзі жылу электр станциялары болып табылады. ЖЭС – 27%, қара металдар өндірісі – 24,3, мұнай, алтын және өңдейтін орындар – 15,5%, көлік құралдары – 13,1%, түсті металдар өндірісі – 10,5%, құрылыс материалдарды өңдейтін орындар – 8,1% құрайды [17].
Республика бойынша 2007 жылы атмосфералық ауаға стационарлы ластаушы көздерден шығатын зиянды заттар 2,9 млн.т құрады. Республика бойынша есепте тұрған 8097 кәсіпорынның 53% өздерінің шығарындыларын көбейткен. Республика бойынша атмосфералық ауаның жоғарғы деңгейде ластануы Алматы қаласында байқалады. 2006 жылы атмосфераның ластану индексі – 12,1 болса, ал 2008 жылы ол 12,6 көрсеткен.
Алматы қаласы бойынша атмосфералық ауаны ластаушы стационарлы көздерден шыққан зиянды затттар 82,6 мың.т құраған. Оның ішінде 74,5 мың.т ұсталынып алынған, яғни 90,3%. Осы көрсетілгеннің 97,7% қатты заттар болса, ал 12,4% газтәрәізді және сұйық заттар. Қала атмосферасына 8,1 мың.т зиянды заттар шығарылған, оның ішінде қатты заттар – 1,7 мың.т, газтәрәізді және сұйық заттар – 6,3 мың.т.
Атмосфералық ауаға көп мөлшерде шығарылатындар қатарына: күкірт ангидриді-2,2 мың.т; көмір оксиді-1,2 мың.т; азот оксиді-2,2 мың.т кіреді.
Қаланың ауа бассейніне шығарындыны көп мөошерде шығаратын стационарлы көздер қатарына ЖЭО-1-9,8 мың.т, “Алматытеплокоммунэнерго”-433,0 т. кіреді. Қалған шығарындылар атмосфералық ауаға орта және кіші кәсіпорындардың соның ішінде автономды жылу орталық көздері бар кәсіпорындар еншісіне тиеді [15].
Г.А.Гармаш мәліметтері бойынша ауыр металдардың көп мөлшері қара және түсті металдар есебінен қоршаған ортаға техногендік шаң-тозаң ретінде түседі. Ауыр металдардың орта нысандарына түсу көзі түсті металлургия, химиялық, электр-техникалық өндіріс қалдықтарының шығаратын қалдық суларынан да болады. Қорғасынды балқыту және тазарту кезінде әр тоннасына 25кг қолданылмаған қорғасын шығарылады. Тау-кен өндіріс орындарындағы шаң құрамында 3% мыс, 9% қорғасын, 1% кадмий және 15% мырыш болады. Қара және түсті металлургия өндіріс орындарының қалдық сулары құрамында 1-5мг/л кадмий, 200-250мг/л никель кездеседі.
Қалалардағы нашар экологиялық жағдай жылу электр орталықтары әсерінен де қалыптасады. Алматы қаласының ЖЭО-1 аймағында қорғасын, мыс, мырыш, кадмий, молибденннің фондық мәні 3-100 есеге дейін артқан. Ал құрамында жоғары дозалы ванадий, висмут, берилий, хром заттары бар қалдықтар 3км қашықтықта өсетін өсімдіктерге әсер етеді [27].
Ұлттық баяндамадағы мәліметтерде көрсетілгендей Алматы қаласындағы әртүрлі аудандардан алынған топырақ үлгілеріне жүргізілген зерттеулер нәтижелері мынаны көрсетеді: ауыр металдар соның ішінде топырақтағы кадмий нормадан аспаған, қорғасын ШРК бойынша 0,6-1,8 аралығында, хром 0,6-2,1; цинк 0,9-1,4; мыс 0,7-1,7 аралықтарында болған. Топырақтың ауыр металдармен ең көп ластанған аудандар Абай даңғылы мен Сейфулин даңғылдарының қиылысқан жерлерінде. Бұл аймақта көктем және күз мезгілдерінде мыс, қорғасын, цинк және хромның ШРК 1,0-2,6 аралығында болатынын көрсетеді. Ал ВАЗ ауданында көктемде хром концентрациясы 1,2 жеткен, күз айларында мыс, қорғасын, цинк, хромның ШРК 1,1-1,7 аралығында болған. Қалалық әуежай аймағында күзде қорғасын концентрациясы 1,4 жеткен. ҚазҰУ-нің саябағында ауыр металдардың жинақталуы нормадан аспаған.
Жылына бір автокөлік орта есеппен 1кг қорғасын қоспасын шығарады, ал сағатына ол 1,4г құрайды екен. Қорғасынның жоғарғы концентрациялық қалдықтары үлкен, кіші автомагистралдар жанындағы топырақ пен өсімдіктер құрамында басқа жерлердегі өсімдіктерге қарағанда, қорғасын 10-100 есеге дейін артық екендігін көрсетті.
Д.Бериния және т.б. автокөшелердің маңында 50м жерде өсетін өсімдіктер құрамында қорғасыннан басқа марганец, мырыш, мыс, кадмий, кобальт, никельдің жоғары концентрациясы кездесетінін көрсеткен [28].
Алматы қаласының климаттық жағдайы қолайлы болғанымен, атмосфералық өзін тазарту қасиеті төмен болып келеді. Республикада соңғы жылдары жүріп жатқан экономикалық реформаларға байланысты шаруашылық құрылым өзгеріске ұшырады, оның ішінде көптеген ескі және ірі өндіріс орталықтары тоқтатылды. Нәтижесінде көпжақты өнеркәсіп орындары пайда болды. Ал олардың ауаны ластандыру процесіне қосатын үлесі ірі өнеркәсіп орталықтары шығаратын улы және зиянды заттар мөлшеріне тең болып келеді.
ҚІСБ ЖПБ мәліметтері бойынша экологиялық қауіпсіздік бөлімінің талдау жұмыстары қаладағы пайдаланылатын көліктің 75% -ның пайдалану мерзімі өткен, олар қолдануға жарамсыз болып табылады.
Ауаға түскен барлық ластаушы заттардың 80% — автокөліктен шығатын улы заттар. Сол газдардың құрамында зиянды бөлшектер бар.
Әрбір орташа автомобиль 1км жол жүргенде, 30г СО2, 4г NO2, 2г көмірсутектерді шығарады екен. Осы газдардың бөлінуі отынның түріне, жол сапасына және жер бедеріне байланысты [23].
Бақылау орталықтарының мәліметтері бойынша автокөліктер жыл сайын 802мың тонна СО2, 45мың тонна NO2, 10мың тонна тетраэтилқорғасын, 13мың тонна көмірсутек, 0,5мың тонна бензапирен шығарады екен.
Металдармен ластанған қала тұрғындарының денсаулық көрсеткіштеріне корреляция жасағанда балалар өлімінің 32% жерасты суларының ауыр металдармен ластануына, ал 40-42% тыныс алу органдарының зақымдануына байланыстылығы дәлелденген. 1991-1993жылдар аралығындағы экологиялық жағдайдың өзгеруі екі қарама-қарсы процестермен айқындалады: біріншісі – автокөлік санының күрт өсуі, жылына 25-30% өскен; екіншісі — өнеркәсіптіктік іс-әрекеттің азаюы. 1990жылы Алматыда 560 өндірістік кәсіпорын жұмыс істеді. Кәсіпорындардың азаюы қалдықтардың азаюына себеп болды. Сондықтан Алматы қаласының экологиялық жағдайының сапалық анықтаушысы – автокөліктерден шығатын газ мөлшерінің өсуі болып келеді. Автокөлік шығаратын қалдықтардың үлесі 2000 және 2003 жылдар арасында 95-96% жетті.
Әр қаланың географиялық жағдайына және өндірістік орындарына байланысты зиянды қоспалардың мәні де өзгеріп өзгеріп отырған. Мысалы, Ақтау, Алматы, Атырау, Балқаш, Теміртау, Өскемен, Шымкент қалаларында шаң көлемі жылдық концентрациядан асып кетуі 1-2 ШРК құраған. Сонымен қатар Павлодар қаласында хлорлы сутектің 2,6, Өскеменде -1,3 көлемін құраған. Алматы, Өскемен, Шымкент, Павлодар қалаларының шаңмен ластануының көлемі 2004 жылдармен салыстырғанда 2005- 2006 жылдарда өте жоғары мөлшерге көтерілген [29].
Алматы қаласының экологиялық жағдайының сандық және сапалық сипаттамалары өте жағымсыз деп айтуға болады. Қазіргі таңда ауаның ластануына байланысты бақылау жеткіліксіз түрде жүргізілмейді. 1996 жылы қаланың ластануын Қазгидрометтің 15 тұрақты станциясы бақылап отырған. 1996жылы 15 станция жұмыс істесе, ал 2000 жылы 2 станция ғана қалды.
2 ЗЕРТТЕУ НЫСАНЫ МЕН ӘДІСТЕРІ
2.1 Зерттеу нысаны
Берілген жұмыстың мақсаты мен міндетіне сай зерттеу нысаны ретінде
ЖӨ Ким.Л.С техникалық жөндеу орталығын алдым. Мекеме Алматы қаласының оңтүстік батыс бөлігінде, Саин көшесінен батысқа қарай, Жұбанов көшесінен оңтүстікке қарай орналасқан. Қоршаған ортаға қатысты орналасуы, айналасындағы өндіріс орындары — солтүстігінде – көлік жуу орны және «Ақсай» сауда үйі, шығысында – жер асты көлік тұрағы, 80 м қашықтықта тұрғын үйлер орналасқан. Территория аумағы – 0,029 га, құрылыс салынған ауданы — 0,012га, көгалданған аумағы — 0,002га. Мекеме автокөліктерге техникалық жөндеу жұмыстарын жүргізумен айналысады.
Зерттеу аймағында бір қабатты ғимарат бар, онда үш автокөлікке арналған бокс бар: жанармай жүйесін реттеу
- дөңгелек жөндеу,үрлеу (вулканизация)
- дөңгелек геометриясын реттеу жұмыстары жүргізіледі.
ТЖО жылына 313 күн жұмыс істейді.
ог
.
Сурет 3. Негізгі зерттеу нысаны
2.2 Атмосферадағы күкірт диоксидін парарозалин реагентімен анықтаудың фотометриялық әдісі
SO2 – түссіз, иіссіз, өткір газ, ауадан ауыр. М – 64,06. Қайта қалпына келу қасиеті бар. Атмосфералық ауада тотығып, күкірттің үш тотығына дейін өзгереді. Максималды бір ШРК – 0,5 мг/м3, орта тәуліктік — 0,05 мг/м3.
Құрал- жабдықтар
Спектрофотометр және фотоэлектроколориметр – ұсақ саңылаулы пластикалары бар сіңіргіш құралдар.
Үлгі алу
Зерттейтін ауаны 2 л/мин жылдамдықта 20 мин ішінде ұсақ саңылаулары бар пластинкалы прибор арқылы сорып алады. Оның ішінде 10 мл сіңіргіш ерітінді ТХМ бар. Үлгіні алу барысында және алып болғаннан кейін де сіңіргіш ерітіндіні сәуленің тік түсуінен сақтау керек.
Жұмыс барысы
Атмосфералық ауадан, зерттеліп отырған ауданнан күкірт диоксидін натрий тетрамеркурат жұтқыш ерітіндісі арқылы сорып алады. Пайда болған дихлорсульфитометркурат парарозалин қышқыл ерітіндісі және формальдегид фиолетовый – қызыл түсті кешенді құрайды. Анықтау мөлшері – 1,25 мкг пробада (0,036 мг/м3). Сіңіргіштегі ерітіндіні үлгі алып болған соң дистильденген сумен бастапқы көлеміне келтіреді. Сіңіргіштегі 8 мл ерітіндіні колориметриялық пробиркаға құяды, 0,5мл 0,6% — тік сульфамин қышқылын, парарозалин ерітіндісінің 1мг және 0,2 % формальдегид ерітіндісін құяды. Пробиркадағы затты араластырып, 25 мин соң ерітіндінің оптикалық тығыздығын (А 570) 10 мм – лік кюветте спектпрофотометр немесе фотоэлектроколориметрмен өлшейді.
Есептеу формуласы:
Х= с/v0
Мұндағы:
Х- зерттелген заттектің концентрациясы, мг/м3.
С- зерттеліп отырған ауа пробасындағы заттектің мөлшері, мкг.
V0— талданып отырған ауаның көлемі.
V0= Vt∙ 273∙P / (273+t) ∙760
Мұндағы:
Vt – үлгі алғандағы ауа көлемі (л), (tºC)
P – үлгі алғандағы атмосфералық қысым
2.3 Ауыр металдарды анықтау әдістері
Әр түрлі элементтердің құрамын анықтаудың соның ішінде топырақтағы, судағы, өсімдіктегі және т.б. ортадағы ауыр металдардың мөлшерін анықтаудың бірқатар әдістері бар.
Эмиссиялық әдіс
Эмиссиялық әдіс – металдарды анықтаудың жалынжық фотометриялық әдісі, онда тотықтырғыш және жанғыш газ (ацетиленпропан) орналасқан. Талдаудағы алынған, ерітіндінің өте ұсақ тамшыларынан құралатын аэрозольды газ жолындағы атомдар эмиссиясына негізделген. Жоғарғы температура әсерінен металдардың оңай иондалатын атомдары белгілі толқын ұзындығы бар сәулелерді шығара бастайды. Сәулелену екпінділігіне байланысты ерітіндідегі элемент мөлшерін анықтауға мүмкіншілік бар.
Жалындық фотометриялық әдісі сілтілік немесе сілтілі топырақ элементін анықтауға қолданылады. Осы әдіс арқылы рубидий, цезий, стронцийді анықтауға болады. Әдістің кемшіліктері: аспаптық көрсету жолының температураға тәуелділігі, көрші спектр сызығының таңылуы (бұл 25%-ды құрайды). Осы жерде белгілі бір элементті анықтау үшін басқа элементің кедергі келтіруі мүмкін (оның концентрациясы анықталатын элементтің концентрациясынан анағұрлым жоғары болған кезде).
Поляграфиялық әдіс
Элементтерді және олардың концентрациясын поляграфиялық әдіспен анықтау поляризациялық қисықтарды зерттеуге байланысты. Олар ерітінділерді электролиздеу кезінде алынады, бойында электрді қалпына келтіретін және электр тотықтырғыш заттар бар. Бұл жағдай арнаулы электродтарды қолдану арқылы іске асады.
Поляграфияға іс жүзінде металдардың барлық иондары бой ұрады. Артықшылығы- ерітінді құрамындағы алдын-ала бөлінбеген қатарынан бірнеше элементтерді аналитикалық жолмен анықтауға мүмкіншілік береді, бұл бір, ал екіншіден бір үлгіні қайта пайдалану арқылы қайталанған анықтауларды жүргізіп ала беруге болады. Себебі, талдау процесінде жоғалмайды және өзгермейді [5].
Радиометриялық әдіс
Бірқатар ауыр металдар ыдырау кезінде пайда болатын ауыр металдар мен радионукеотидтердің радиоактивтілігі бар. Олардың қатарына уранды, торийды, рубидийді жатқызуға болады. Бұл элементтердің радиоактивтілігі олардың атомдарының ұсақ бөлшектер мен кванттарға ыдырау сәтінде энергия бөлу арқылы айқындалады. Радиоактивті ауыр металдарға сәуле шығарудың барлық түрлері жатады: альфа, бетта, гамма және нейтрондық сәулелер. Табиғи радиоактивті элементтердің жартылай ыдырау кезеңі бар, сонымен қатар олардың сәуле бөлу екпінділігі өте төмен, олардың табиғи минералдарда жоғарғы концентрациясы ешқашан құрамайды, оларға топыақта, суда, атмосферада шашырап тұрушылық тән, ал бұл сәулеленудің сандық және сапалық қасиетін анықтауда біршама қиыншылықтар туғызады [6].
Активациялық талдау
Әр түрлі органикалық және бейорганикалық ортада ауыр металдардың өте аз мөлшерін анықтауда осы әдісті қолданады. Бұл әдістің мәні мынада- талдауға түсетін үлгіде біршама уақыт жоғарғы кинетикалық энергиясы бар элементарлы бөлшектердің сәулелері болуы мүмкін. Сәулелену кезінде ядролық реакцияоардың белсенділігі жоғарылайды [6].
Атомдық-абсорбциялық әдіс
Атомдық-абсорбциялық спектрометрия еркін атомдардың жарықты сіңіруіне негізделген элементтер құрамын анықтайтын анатомиялық әдіс.
Атомдардың әртүрлі формадағы энергиямен қарым-қатынасы үш спектроскопиялық құбылыстарды бір-бірімен тығыз байланысында айқындалады. Бұл әдістің ерекше маңыздылығына лабораториялық таңдау техникасында дәлелденген [14,15]. Алғашқы атомдық сіңіруді бақылауды 1802жылы Вооластон жүргізді. Ол күн спектрінен қарақошқыл сызықтарды анықтаған, бұл соңынан фрагофер деген атаққа ие болды. Кейіннен Киргоф және Бузен 1860жылы мынандай жағдайды анықтады: эмиссия және сіңіру кезінде бақыланған атомдық спектрлер жоғарғы селективті талдау әдісінің жаңа негізгі болуы мүмкін деп көрсетті.
Сол кезеңнен бері химиялық техника өзінің ең жоғарғы дамуына ие болады. Эмиссиялық техника талдау мақсатына арналып жасалған аспаптар өздерінің күрделілігі жағынан қарапайым фильтрлік жалынды фотометр формасынан 20-30сек. аралығында бір үлгі түрінің 20-30 элементтерді анықтауға мүмкіншілік беретін аспапқа дейін түрлендіруге болады. Мұндай жетістігі бар аспаптар 1950жылы пайда болды. Прибордың құрал-жабдықтарының жетілгендігі және резонанстық сәулелену кезінің жетік түрінің дамуы бұл әдәспен периодтық жүйенің барлық элементтерін анықтауға болады [14].
Атомдық-абсорбциялық әдіс екі арнаулы қолданыстан басқа, нақтырақ айтсақ атмосфералық жұлдыздарда кейбір элементтерді ұқсастыру және лабораториялық жағдайларда сынап буларын анықтағаннан басқа іс жүзінде 1954жылға дейін қолданыс таппады. Аспаптарды жетілдіру айтарлықтай сенімді резонанстық сәулелену көздерін жасау, ыстық жалында бақылау периодтық жүйедегі барлық дерлік элементтерді анықтайтын талдау техникасын жаппай таратуға мүмкіндік береді.
Қондырғының құрылымдық үлгісі
Атомдық-абсорбциялық спектрометрия әдісімен өлшеу үшін сол эксперименттік қондырғыны анықталатын элементтің атомдық күйіне келетіндей етіп орналастыру қажет. Сосын элементтің резонанстық сәулесін алынған атомдық бу қабатының сіңірген сәулесін толқын тұзындығын ғана сезеді, ал детоктарда тіркелген басқа жарық сәулелерінің үлгісі төмендейді, сөйтіп олардың өлшеу сезгіштігін азайтады.
Атомдық-абсорбциялық спектрометрияның құрылымдық үлгісі 1-суретте берілген. Анықталатын элементтің бір бағытты сызықта спектрін шығарып тұрған жарық көзін жалын арқылы өткізеді, оған анықталатын элементтің аэрозоль ерітіндісін жіңішкелеп бүркейді. Спектр аймағына сәйкес орналасқан өлшенетін резонанстық сызықты монохроматордың көмегімен айқындайды. Айқындалған сызықтың сәуле фотоэлектрлық детекторға бағытталады, көбінесе фото көбейткіщке сосын шығатын сызықтық белгі күшейтілгеннен кейін гальванометрде сандық көрсеткіші бар вольтметрде немесе телтайпта тіркеуге алынады. Талданатын үлгінің жалынға бүріккенге дейін, содан кейін жалынға бүркелген сәтінде.
Бұл аралықта екі өлшемнің айырмашылығы абсорбция өлшемі болып табылады және анықталатын элементтің де өлшеміне сәйкес. Атомизатордағы (жалындағы) қоздырылған атомдар сәулесіндегі айқындалатын белгіні аластау үшін алғашқы жарық көзін 50 немесе 100Гц жиілікке ауыстырады. Ал күшейткіш қызметін жиілік дәлдігінде туралайды, осының арқасында тұрақты құраушы белгіні жалынның өзіне тән сәуле шығаруына байланыстырып алуға мүмкіндік туады.
Анықталатын элементтің концентрациясы мен сіңірілулердің өлшенетін деңгей аралығындағы байланыс калибрлеу процесі кезінде қалыптасады. Теория жағынан Ламберт-Бер заңы бойынша сызықтық байланысты атомдық-абсорбциялық спектрометрия әдісіне тек белгілі бір шектеулер аясында ғана мүмкіндік бар.
Калибірлік қисықтың сызықтық бағыты жуық шамада концентрациясы жоғары жағына ауытқиды. Егер Т жалынды жіберу арқылы, ал 10 және 1 түсетін және сәуле жалыны арқылы өткен қарқындылығы болса, онда анықталуы төмендегідей:
A=lg (1/T)=lg (10/1)
Детектордың шығар белгісі оған түсетін Е-ға пропорционалды, яғни Т-ға пропорционалды. Демек, Т-дан А-ға өту қажет, есептеу жолы арқылы немесе тіркегіш аспаптың сызықтық емес шкаласы электронды құралдардың көмегімен аспаптардың сіңіру қабілетінің өлшенуіне байланысты оның шығуын сызыққа айналдыру арқылы атомдық-абсорбциялық спектрометрия аппаратурасы әртүрлі қызметі бар негізгі пішінде тұрған атомдарды атомды буға айналдыру үшін,ол спектрометрден және резонанстық сәуле шығаратын көзден тұрады.
Басқа әдістерден ерекшелігі
Атомдық-абсорбциялық спектрометриялық әдісін басқа да әдістермен салыстырғанда бірнеше артықшылығы бар. Льюис атомды-абсорбциялық әдістің барлық артықшылықтарын жинақтап, дәлелдеп, көптеген белгілеріне қарап анализ жасауға әмбебеп әдіс екенін айтты. Бұл әдістің селективтілік қасиеті өте жоғары, бір ерітіндінің бірнеше елементтерін анықтауда, төменгі шектерін табуда маңызы зор. Сонымен қатар бұл әдіс үлгіні дайындау барысында кейде концентрация бірлігі бейнеленген ретінде аналитикалық сигналдың соңғы формасының түзілуіне де көмектеседі. Сондай-ақ тағы бір артықшылығы, ол абсолютті болмасада оны барлық уақытта басқа әдістерден толығымен тәуелсіз етуге болады.
2 3
1
4
11
9
10 7 6 5
8
Сурет 4. Атомдық – абсорбциялық спектрометр сызбасы
1-резенанс сәуле шығаратын сызық көз, 2 – монохроматор, 3 – детектор, 4 – күшейткіш, 5 – стрелкалы прибор, 6 — өзі жазғыш, 7 – санды басатын құрылғы, 8 – тотықтырғышты енгізу, 9 – отын енгізу, 10 – шашыратқыш, 11 – шашырату камерасы.
Газдар құрамын анықтау әдісі – газоанализатор аспабы
Газоанализаторы – автокөліктен шығатын газдың сапасын, токсикалық қасиетін және құрылымын анықтайтын аспап. Қолданылуына байланысты автоматты және қолға алып жүретін ыңғайлы түрлері болады.
Автоматты түрде қолданылатын газ анализаторы газ қоспаларының физико – химиялық қасиетін және оны құрайтын басқа қоспаларын анықтайды. Аспап өндірістің түрлі салаларында – медицинада, ғылымда, қызмет көрсету станцияларында,экологиялық бақылауда қолданады. Көбінесе автоматты түрін бір түтікті болып келеді және газдың бір түрін анықтайды.
Автомобиль газ анализаторы пайдаланған газдың бірнеше түрін көрсете алады – CO, CH, O2.
Қолданылуы: газ анализаторды алып, қабылдау трубкасын автокөліктің пайдаланылған газдар шығатын мұржасына кіргіземіз. 30 секундтан соң құралдың экранынан қорытындысын көре аламыз. Жұмыс істеу температурасы – 30 – 35 °С – қа дейін.
Сурет 5. Газоанализатор құрылғысы
3 ЗЕРТТЕУ НӘТИЖЕЛЕРІ ЖӘНЕ ОЛАРДЫ ТАЛҚЫЛАУ
3.1 Өнеркәсіп орнындағы ластаушы көздер және олардан шығатын зиянды заттардың мөлшерін анықтау
(0001) ластаушы көз. Вулканизация жүргізілетін аудан. Автокөліктердің жұқа дөңгелектерін қайта қалпына келтіру жұмыстарын жүргізу кезінде шығарылатын зиянды заттар: күкіт ангидриіді, көмір оксиді.
шығару көзіне сипаттама:
биіктігі, Н, м 5,0
диаметрі, м 0,5
шыққан газ температурасы, Тш°С 20
Жұмыс уақыты – 1 сағ/тәу,160 күн/жыл
кесте 4
(0001) ластаушы көзден шығатын ластаушы заттар
ЛЗ аты |
Орташа шығарын г/кг |
Максималды бір реттік шығын г/кг |
Жылдық шығын т/ж |
Көмір оксиді |
0,0018 |
0,00130 |
0,2*10-6 |
Күкіртті ангидрид |
0,0054 |
0,00405 |
0,7*10-6 |
Есептеу мына формуламен шығарылды:
М г/с = г/кг*0,75:3600
М т/ж = г/кг*120*10-6
(0002) ластаушы көз. дөңгелек геометриясын жөндейтін аудан. Геометриясын жөндеу кезінде автокөлік боксқа кіру және шығу кезінде көмір оксиді, азот оксиді, күкірт диоксиді, күйе бөлінеді. Максималды бір реттік шығарындыны ЗИЛ – 131 көлігі бойынша алынды, себебі ең көп ластаушылырды шығарады.
Жұмыс уақыты – 1 сағ/тәу,160 күн/жыл
Көмір оксиді
М=0,0057 г/с
В=0,0057* 60* 30 *939* 10-6 = 0,0096 т/ж
Азот диоксиді
М=0,035 г/с
В=0,00224* 60* 30* 939* 10-6 = 0,0038 т/ж
Күйе М=0,000195 г/с
В=0,000195* 60 *30*939* 10-6= 0,0003 т/ж
Күкірт диоксиді
М=0,000114 г/с
В=0,000114* 60 *30*939* 10-6= 0,002 т/ж
(0003) ластаушы көз. Ұсақ жөндеу жұмыстарына арналған бокс. Жұмыс жасау кезінде сваркілеу жұмыстары жүргізіледі. Осы кезде атмосфераға: акролеин, метаналь, фторлы сутек, марганец диоксиді, темір оксиді бөлінеді.
Электродтар жанған кезде бөлінетін зиянды заттар (г/кг):
- темір оксиді – 9,4
- марганец диоксиді – 1,1
- фторлы сутек – 0,4
МР- 4 маркалы электрод шығыны – 4 кг немесе 0,048 т/ж
- темір оксиді
МсекFe2O3=9,4 *1,5 :3600* 0,85= 0,0034 г/сек
Мжыл Fe2O3=9,4* 48 :106* 0,85= 0,0004 т/ж
- марганец диоксиді
МсекMnO=1,1*1,5 :3600* 0,85 =0,0004 г/сек
МжылMnO=1,1* 48 :106* 0,85= 0,000045 т/ж
- фторлы сутек
МсекHF=0,4*1,5 :3600* 0,85= 0,00014 г/сек
Мжыл HF=0, 4* 48 :106* 0,85= 0,000016 т/ж
Сурет 6. Ұсақ жөндеу жұмыстары жүргізілетін бокс
3.2 Өндіріс орны орналасқан аудан ауасының ластау көрсеткіштері бойынша сипаттама
РГП «ҚАЗГИДРОМЕТ» мәліметтері бойынша ТЖО ауданының ауасының фондық ластануын Маречка және Б. Момышұлы көшелері қиылысындағы № 25 пост бақылайды. Фондық концентрация жайлы мәліметтерді төмендегі кестеден көруімізге болады.
Кесте 5
Ластаушы заттардың фондық концентрациялары
Заттектер |
Фондық концентрация, мг/м3 |
ШРК, мг/м3 |
ШРК көлемі мг/м3 |
Шаң |
0,3667 |
0,5 |
0,7334 |
Азот диоксиді |
0,1067 |
0,085 |
1,2553 |
Күкірт диоксиді |
0,0310 |
0,5 |
0,0620 |
Көміртегі оксиді |
5,000 |
5,0 |
1,0 |
Кестеден фондық мөлшердің азот диоксиді бойынша асып кеткенін көруімізге болады.
ҚОРЫТЫНДЫ
- Зерттеу жұмыстарының нәтижесінде техникалық жөндеу орталығында 3 ластаушы көздің бар екені анықталды.
- Ластаушы көздерден атмосфераға мынандай зиянды заттар шығады: (0001) ластаушы көзден – күкіт ангидриіді, көмір оксиді.
(0002) ластаушы көзден – көмір оксиді, күйе, бенз(а)пирен, күкірт диоксиді, азот диоксиді, метаналь, көмірсутегі, акролеин.
(0003) ластаушы көзден – темір оксиді, марганец диоксиді, фторлы сутек.
- Зиянды заттардың ішінен ШРК мөлшерінен асқан бірнеше ластаушылар анықталды, олар: марганец 3, темір оксиді 2, азот оксиді 3, көміртегі оксиді 1,5, күкірт диоксиді 2,5 есеге артқан.
Қорытындылай келе өндіріс ауданындағы атмосфералық ауа жағдайын орташа ластанған деп бағалауға болады. Өндіріс маңайында әсер ететіндей мектеп, балабақша мекемелері жоқ.
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
- «Экология» 2008ж Ә.Т.Канаев, З.Қ.Қанаева. 192бет.
- «Экология және қоршаған ортаны қорғау» Алматы, 2007ж Ұ.Б.Асқарова. 313бет.
- «Экология» 2002ж Т.С.Оспанова, Г.Т.Бозшатаева. 404бет.
- Выявления приоритетных проблем г.Алматы –материялы для обсуждения. Центр ИПДООС 1997ж. 34 – 35б.
- Информационная экологическая бюлетень, 2000ж. 24 – 28б.
- «Қазақ Ұлттық энциклопедиясы» Алматы, 2007ж 2том. 565б.
- «Национальный доклад о состояний окружающей среды в РК в 2005 году» Алматы 2006ж 280б,
- «Микроклиматическое районирование ветрового режима г.Алматы» Алматы, 1988ж И.И.Линник. 376б.
- Госудурственный длклад «О состояний и об охране среды Российской Федераций в 2001 году» Алматы, 2000ж 278б.
- «Охрана отмасферного воздуха» Москва, 1984ж В.И.Ельманов. 310б.
- Государственный доклад «О состояний и об охране окружающей среды РФ в 2005 году» 260б.
- «Экология и жизнь» Москва, 2000ж А.В.Кимбрелл. Б. 87 – 93б.
- Информационный экологический бюлетень 4 – кварталл.2000 Г – А, 6 – 12 б.
- «О Республиканской целевой научно – технической программе по оздоровлению воздушного бассейна Алматы» Наука, 1988ж В.В.Суворов, Г.К.Алексеева. 70 – 72 б.
- «О некоторых закономерностях ветрового самоочищения атмосферы г.Алматы» труды КазНГМИИ, вып.64, 1978ж И.Ф.Гельмгольц. 67 – 72б.
- «Национальный доклад о состояний окружающей среды в РК в 2008 году» Алматы, 2007ж 282б.
- «Экологическая энциклопедия» Алматы, 2007ж А.Ж.Ақбасова, Е.Ү.Жамалбеков, Т.Қалыбеков, А.Т.Қолушбаева, Қ.Б.Рысбеков, Г.Ә.Саинова, М.Н.Сәндібеков. 302б.
- «Охрана природы» 1985ж. А.Г.Банников, А.К.Рустамов,А.А.Вакулин. 408б.
- «Тяжолые металы в почвах и растениях» Агропромиздат, 1987ж Ю.А.Алексеев. 245б.
- «Экологические опасные факторы» 1996ж В.В.Худолей, И.В.Мигрезов. 186 б.
- «География микроэлементов, глобальные рассеяния» 1938ж М.Мысль. 223 – 235б.
- «Биология» 1990ж Н.Грин, У.Стаут,Д.Тейлор. 512б.
- «Экология» 1988ж А.М.Былова, Н.М.Чернова 272б.
- «Экология, окружающая среда и человек» 1998ж Ю.В.Новиков. 392б
- «Экология и контроль природой среды» 1984ж Ю.А.Израэль.370б.
- «Экологические проблемы автомобильного транспорта» 1995ж В.Ю.Александров, Е.П.Кузубаева. 343б.
- «Экологиялық химия» 1996ж Н.Қ.Мамыров, В.Л.Назарова. 230б.
- «Общая экология» Алматы:Қазақ университеті-2005ж Колумбаева С.Ж., Бильдебаева Р.М. Б.-19-29.
- «Экология және қоршаған ортаны қорғау» Ақбасова Ұ.Б. 2007ж. 344б.
- Үлкен практикум әдістемелері. Алматы, 1999ж