Атмосфера және атмосфераны ластаушы көздер

 

  Атмосфералық ауаға ең қолайсыз әсер тигізетін автокөлік болып саналады. Ол көптеген қалаларда бірінші орындағы ластаушы көзге жатады. 6-шы кестеде келтірілген мәліметтерден бензин қозғалтқышынан тасталатын жанусыз қалған көмірсутектері мен олардың толық жанбауынан шыққан өнімдердің мөлшері дизель қозғалтқышыныкінен анағұрлым жоғары екені айқын көр

 

9-кесте

Әртүрлі қозғалтқыштарды пайдаланғанда ауаға шығатын газдардың мөлшері

Ластаушы заттектер	Шыққан газдың мөлшері, %
	Карбюраторлы	Дизельді
Көміртек монооксиді	5-12	1,0-10,0
Көміртек диоксиді	0,5-12	0,01-0,5
Азот оксидтері	0,0-0,8	0,0002-0,5
Көмірсутектер	0,02-0,3	0,009-0,5
Альдегидтер	0,0-0,2	0,001-0,009
Күйе	0,0-0,4	10-ға дейін
Бенз(а)пирен	10-20 дейін	10-ға дейін

 

  Автокөлік қозғалтқыштарында жану процесіне шығатын ең қауіпті құрауыштардың бірі бензиндегі тетраэтилқорқасыннан Pb(C2 Н5)4 түзілген пайдаланылған газдағы қорғасын қосылыстары 1л бензиндегі жаққанда ауаға 200-700 мr Pb бөлініп отырады.

  Күкірт қосылыстары ауаға негізінде құрамына күкіртті көп көмір мен мазутты жаққанда бөлінеді. Мысалы, электр энергиясын алуға пайдаланылатын көмірдегі күкірттің мөлшері орта шамамен 2,5%, сондықтан электростанцияларында 1млн.тонна көмір жағылғанда 25 мың тоннаға дейін күкірттің диоксиді бөлінеді.

 

10-кесте

Бензинді қозғалтқыштың пайдаланған газындағы көміртек оксиді мен бензапиреннің мөлшері

Жұмыс істеу тәртібі	Мөлшері
	СО,%	Бензапирен, мкг/100м3
Бос жүрісі	2,5-3,0	4000
Бір қалыптылықпен қозғалу	0,5-3,0	>4000
Екпін	2,0-5,0	10000
Тежелу	4-ке дейін	28000

 

  Мұнай өнімдерін отын ретінде қолданғанда қоршаған орта жану процесінің нәтижесінде түзілген күкірт оксидтерімен (SO және SO3) ластанады.

  Өнеркәсіп орындары атмосфераны газдармен және ұзақ қалқып жүретін майда шаң-тозаңдармен ластайды. Әсіресе миллиондаған тонна көмір мен мұнайдың жануы негізінде пайда болатын көмір қышқыл газының көлемі аса үлкен. Халықаралық зертеу қорытындылары бойынша, бұл газдың көлемі жылына 0,3-0,5 пайызға өсіп отыратыны анықталды. Ал оның табиғи мөлшері 0,003 пайыз. 1958 жылдан бері оның көлемі тағы да 1,13 пайызға өсті. Ауаның көмір қышқыл газымен толықтырылуы жақсы нәтиже бермейтіні белгілі. Егер көмір қышқыл газы жинала берсе, онда күн сәулесі энергиясы жерге жетпей, биосферадағы сулар қатып қалып, мұзға айналады, яғни мұз дәуірі қайтадан орнауы мүмкін деген болжам бар.

  Ауаға кейінгі кезде оттектің азаюы байқалып отыр, Өйткені оны көптеген организмдер, неше түрлі транспорттар пайдаланады. Бір автомобиль 1000 км жол жүргенде, бір адам бір жыл ішінде дем алуға жұмсайтын оттегін жояды.

 

11-кесте

Жер атмосферасында шығарылатын техногенді табиғаты бар қалдықтардың әлемдік мөлшері

Ластаушы заттар	Жылына млн.тонна
Көмір қышқыл газы	6000
Түтіннің қатты бөлшектері мен өнеркәсіптік шаң	580
Көміртегі (ІІ) оксиді	360
Ұшқыш көмірсулар және т.б. органикалық заттар	320
Азот тотығы	110
Күкірт тотығы	160
Фосфор қосылыстары	18
Күкіртті сутегі	10
Аммиак	8
Фторлы сутек	1
Хлор

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Қазақстан қалаларының атмосферасының шаң бөлшектерімен ластануынан тұрғындар денсаулығына қауіп-қатерін бағалау.

 

  Қазіргі кезде тұрғындар денсаулығын сақтау және нығайту көп жағдайда қоршаған ортадағы нысандардың сапасына да байланысты екендігі мәлім. Адамның тіршілік ететін ортасының жағдайын жақсарту қазіргі уақытта дамыған қоғамның алдыңғы қатарлы міндеттерінің біріне жатады . Қоршаған ортаның ластануы ағзаның қорғаныс қабілетінің төмендеуіне әкеп соғады, ал бұл өз кезегінде ағзада әртүрлі патологиялық жағдайлардың дамуына ықпал жасайды. Қазіргі уақытта өндіріс орындарына, энергетика және автокөліктерге таза, қалдықсыз технологияның енгізілгендігіне қарамастан, ластанған ауа әлемдегі барлық адамдардың денсаулығы үшін қатерлі болып табылады. Көптеген зерттеушілер атмосфералық ауа және оның құрамындағы ластағыштар урбанизацияланған аймақтарда тұратын тұрғындардың денсаулығына жоғары деңгейде қауіп-қатер туғызатын «бірінші дәрежелі фактор» деп бағалайды.

  Қазіргі кезде кез-келген елді мекендердегі ауа бассейіні жүздеген химиялық заттардың түрімен ластанған, бұлардың деңгейі шекті деңгейден әлдеқайда жоғары, ал оның ағзаға тигізетін қосалқы әсерлері өте жоғары болып отыр. Барлық тұрғылықты мекендердегі атмосфералық ауаның ластануы ҚР Қоршаған ортаны қорғау Министрлігі, Экологиялық мониторинг Департаментінің ресми мәліметтері бойынша алынған атмосфераның ластану индексі (АЛИ5) кешенінің көрсеткіштері бойынша бағаланады. Республиканың ластанған қалаларына (АЛИ5 ≥ 5) 12 қала кіреді, соның ішінде ауаның жоғары деңгейде ластанған қалаларына (АЛИ5 ≥ 7) 8 қала (Алматы, Шымкент, Теміртау, Ақтөбе, Тараз, Қарағанды, Өскемен, Жезқазған) кіреді (1-нші сурет).

  Қазақстан Республикасы қалаларының ауа бассейінінің ластануына жүргізілген бақылау нәтижелері бойынша ең жоғары ластану деңгейі Алматы қаласында байқалды (АЛИ5 – 11,7) (Сурет 1).

  Қазақстан қалаларының атмосфералық ауасының ластану деңгейі бойынша динамикасын талдау барысында мынадай нәтижені көрсетті; өткен 2009 жылға қарағанда 2010 жылы, Алматы, Ақтөбе, Өскемен қалаларында АЛИ5 (атмосфераның ластану индексі) төмендегендігі байқалса, ал Шымкент, Теміртау, Астана, Қызылорда қалаларында ол керісінше жоғарылады. Ал қалған Тараз, Қарағанды, Атырау, Риддер, Жезқазған, Петропавл, Қостанай, Семей, Ақтау, Павлодар, Глубокое ауылы, Балқаш, Екібастұз, Талдықорған, Көкшетау қалаларында өзгеру үрдісі байқалмады (1-нші сурет).

 

Көптеген қалаларда ауаның ластану индексінің құрамына ауадағы қалқыған шаң бөлшектерінің үлесі басқа да зерттелініп отырған бөлшектермен (Атырау қаласында 45%, ал Астана қаласында 65% дейін) салыстырғанда жоғары болды. Осыған байланысты, біз ҚР қалаларындағы қалқыған бөлшектердің жиынтық концентрацияларын бағалау қажет деп есептейміз.

  Жалпы қалқыған заттар (шаң) жөніндегі мәліметтер «ҚР қоршаған орта жағдайы жөнінде», РГП «Қазгидромет» жыл сайынғы ақпараттық бюллетеньдерінен алынған. 2-нші суретте көрсетілгендей Тараз бен Павлодар қалаларынан басқа зерттелінген қалаларда қалқыған заттардың орта жылдық концентрациялары соңғы үш жылда шекті деңгейден асып кетті.

  Осыған байланысты, көрсетілген тұрғылықты мекендер қалқыған шаң бөлшектерінің жиынтық концентрациясының жоғары әсеріне тәулік бойы ұшырап отырады. Қалқыған шаң бөлшектерінің жиынтық концентрациясының бұдан да жоғары деңгейі, шекті қалыптан 2 есе жоғары Алматы қаласында, (зерттелінген кезеңде ШРЕК асу еселігінің біртіндеп төмендеуі байқалды) сонымен қатар, Астана, Жезказған және Атырау қалаларында (2-нші сурет) байқалады.

 

 

  Соңғы он жылдықта гигиенист пен эколог ғалымдардың ұсынысымен атмосфералық ауа сапасын бағалау кезінде алдыңғы қатарлы поллютанттарды бөлу қабылданды. Бүкіл әлемдік денсаулық сақтау ұйымының мәліметтері бойынша ауадағы шаң, қалқыған бөлшектер, әсіресе, мөлшері 10 мкм (РМ10) болатын ұсақ бөлшектер тұрғындардың денсаулығына әсер ету деңгейі бойынша, атмосфералық ауаны ластайтын алдыңғы қатарлы ластаушы заттардың қатарына жатады.

  Ғылыми әдебиеттерде қалқыған бөлшектердің екі фракцияларын – PM10 және РМ2,5 (РМ – аббревиатура ағылшын тілінен аударғанда particulate matter-яғни, қалқыған бөлшектер) ажыратады. Олардың жай қалыпты көзге көрінетін шаңдардан айырмашылығы атмосфералық ауаға кез-келген отынды жаққан кезде түседі. Сонымен бірге, мөлшері өте ұсақ және ауада ұзақ сақталатын қасиетке ие, осыған байланысты адамның төменгі тыныс алу жолдарына, яғни, бронх пен өкпе альвеолаларына енеді [2, 3].

  Қазақстан Республикасының (ҚР) аймақтарында тұрғылықты мекендердің ауасында PM10 және РМ2,5 шаң фракцияларына бақылау жүргізілмейді. Сонымен бірге, ҚР заңдылық құжаттарында шаң фракцияларына байланысты нормативтер енгізілмегендіктен, атмосфералық ауаның сапасына гигиеналық бақылау жүргізілмеуі мәселені қиындатып отыр. Ал, Европалық Одақ пен АҚШ елдерінде шаң бөлшектерін нормалау тек дисперстілік фракциялары бойынша ғана жүргізіледі [3].

  Бірақ та, осыған қарамастан, атмосфераның ластануын интегралды бағалау кезінде мына есептеу әдістерін жүргізу қажет :

РМ10 = 0,55 х TSP

РМ2,5 = (0,33-0,36) х TSP, где

 

TSP – қалқыған бөлшектердің жиынтығы;

0,55 и (0,33-0,36) – коэффициенттер

  Осы әдісті қолдана отырып, біз ҚР қалаларындағы қалқыған бөлшектердің жалпы жиынтығынан (PM10 и РМ2,5) шаң фракцияларының орта жылдық концентрацияларын есептеп шығардық. (1-нші кесте).

 Атмосферадағы шаң бөлшектерінің респирабельдік фракциялары үшін гигиеналық нормативтер Ресей Федерациясының (РФ) регламенттерінен алынды.(Гигиеналық нормативтер ГН 2.1.6.2604-10).

1-нші кесте. 2008-2010 жж аралығында  ҚР қалаларындағы шаң фракциясының  орта жылдық концентрациялары

ҚР қалалары	Бақылау жылдары
	2008		2009		2010
	РМ10, мг/м3	РМ2,5, мг/м3	РМ10, мг/м3	РМ2,5, мг/м3	РМ10, мг/м3	РМ2,5, мг/м3
Алматы	0,20	0,13	0,1	0,09	0,1	0,08
Астана	0,35	0,23	0,2	0,16	0,3	0,19
Шымкент	0,12	0,08	0,1	0,06	0,1	0,08
Жезқазған	0,16	0,10	0,2	0,12	0,2	0,15
Тараз	0,07	0,04	0,1	0,05	0,1	0,05
Павлодар	0,08	0,05	0,1	0,05	0,1	0,05
Өскемен	0,10	0,06	0,1	0,06	0,1	0,05
Семей	0,11	0,08	0,1	0,05	0,1	0,04
Қызылорда	0,09	0,06	0,1	0,04	0,02	0,01
Атырау	0,18	0,12	0,3	0,23	0,2	0,12
Теміртау	0,11	0,07	0,1	0,08	0,1	0,08
Ақтау	0,15	0,10	0,1	0,08	0,1	0,08
ШРЕК РФ, мг/м3	0,04	0,025	0,04	0,025	0,04	0,025

 

  ҚР қалаларындағы шаң фракцияларының орта жылдық концентрациялары 2008-2010 жж аралығында бағаланды. Зерттелініп отырған кезеңде барлық бақылауға алынған тұрғылықты мекендердің ауа бассейінінде шаң фракцияларының орта жылдық концентрациялары РФ гигиеналық нормативтерінен жоғары болды (кесте 1). Бір көзбен қарағанда, осы шаң бөлшектерінің фракцияларының гигиеналық нормативтері РФ өте төмен сияқты көрінеді. Бірақ, Европа Одағының PM10 шаң фракциялары үшін орнатылған нормативі 40 мкг/м3 немесе 0,04 мг/м3 құрайды, бұл РФ регламентіне сәйкес келеді. ( РМ10 ШРЕК-ы=0,04мг/м3). Мысалы АҚШ –да РМ10 шаң бөлшектері үшін регламент – 83 мкг/м3 немесе 0,08 мг/м3 болып табылады. Сонда РФ шаң фракцияларының гигиеналық нормативтері Европа Одағының нормативті шамаларымен бірдей болып табылады, бірақ АҚШ регламентімен салыстырып қарағанда 2 есе төмен болып отыр.

  РМ10 и РМ 2,5 респирабельді фракциялардың ШРЕК-нан жоғарылау еселігінің маңызын талдау кезінде Республиканың зерттелініп отырған барлық қалаларында, 2008 ж Тараз бен Павлодар қаласы және 2010 ж Қызылорда қалаларынан басқа, олардың мөлшері рұқсат етілген деңгейден 2 есе ШРЕК шамасында жоғары болып отыр (3-нші сурет). Ал, Астана, Жезказған және Атырау қалаларында жүргізілген зерттеулердің барлық кезеңдерінде жоғары деңгейлері (5 ШРЕК және одан жоғары) байқалады (3 және 4 суреттер).

 

 

 

 

  Біздің қатысуымызбен ҚР қалаларының атмосфералық ауасында қалқыған бөлшектердің жиынтықты және ұсақ дисперсті фракцияларының мөлшерінің деңгейі бағаланды. Ауа сапасын негіздеу арқылы гигиеналық бағалау үшін олардың тұрғындар денсаулығына тигізетін қауіп-қатерін бағалау қажет.

  Қауіп-қатерді талдау әдістемелерінің ең маңызды атқаратын рөлі адам денсаулығы мен экожүйелердің жағдайы үшін қауіп-қатерді бағалаудағы заманауи амалдарды тепе-тең ұстау болып табылады. ХХ ғасырдың соңында АҚШ қоршаған ортаны қорғау бойынша агенттігі қазіргі біздің заманымызда кең етек жайған қоршаған ортаның зиянды факторларының  әсері кезінде адам денсаулығына қауіп-қатерін бағалау әдістемесін қолдануды ұсынды. Осыған сәйкес, ШРЕК орнына референтті доза және барлық заманауи ғылыми мәліметтерді есепке алғанда және тұрғындардың ең сезімтал топтарының денсаулығы үшін қауіп туғызбайтын, бүкіл ғұмыры бойындағы химиялық заттың тәуліктік әсер ететін концентрациясы қолданылады. РФ аймақтарында 2004 жылдан бастап қалқыған шаң бөлшектері фракцияларының референтті концентрацияларының мәліметтері келтірілген «Қауіп-қатерді бағалау бойынша нұсқау…» Р 2.1.10.1920-04  қолданылуда.

 

Сонымен бірге, біз кацерогенді емес әсерлерді формулаға сәйкес қауіптілік коэффициентін (hazard quotient) – HQ, есептеу негізінде жүргіздік: