Актуальные вопросы аэротехногенной безопасности промзон: фактор озеленения
Покупка
Основная коллекция
Тематика:
Отраслевая и прикладная экология
Издательство:
НИЦ ИНФРА-М
Год издания: 2023
Кол-во страниц: 188
Дополнительно
Вид издания:
Монография
Уровень образования:
Дополнительное профессиональное образование
ISBN: 978-5-16-014826-7
ISBN-онлайн: 978-5-16-107334-6
Артикул: 700725.02.01
Доступ онлайн
В корзину
С позиции междисциплинарного подхода в монографии обсуждаются состояние, проблемы и перспективы развития озелененных территорий промзон индустриальных городов. Обозначены функции и роль барьерных территорий в каркасе современного города с позиции задач национального проекта «Чистый воздух», приемы планировочной организации и подходы к оценке комплекса экосистемных эффектов. Предложены новые оценки пространственного фактора локализации ущерба от аэротехногенного воздействия и рационализации построения сети постов мониторинга качества воздуха в ситуации неоднородности загрязнения и наложения потоков выбросов от одновременно работающих многочисленных источников промзон. Рассмотрены методологические аспекты инновационной модернизации барьерных территорий.
Будет интересна специалистам в области градостроения, промышленной экологии и санитарии, городского управления, аэротехногенной безопасности, студентам, аспирантам и преподавателям соответствующих дисциплин, а также всем интересующимся вопросами управления экосистемными услугами озелененных территорий.
Тематика:
ББК:
- 20: Естественные науки в целом
- 201: Человек и окружающая среда. Экология человека. Экология в целом. Охрана природы
УДК:
ОКСО:
- ВО - Магистратура
- 05.04.06: Экология и природопользование
- 20.04.01: Техносферная безопасность
- 20.04.02: Природообустройство и водопользование
- Аспирантура
- 05.06.01: Науки о земле
- 20.06.01: Техносферная безопасность
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ АЭРОТЕХНОГЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРОМЗОН ФАКТОР ОЗЕЛЕНЕНИЯ Н.Н. КРУПИНА Е.Н. КИПРИЯНОВА Москва ИНФРА-М 2023 МОНОГРАФИЯ
УДК 504.06(075.4) ББК 20.1 К84 Крупина Н.Н. К84 Актуальные вопросы аэротехногенной безопасности промзон: фактор озеленения : монография / Н.Н. Крупина, Е.Н. Киприяно- ва. — Москва : ИНФРА-М, 2023. — 188 с. — (Научная мысль). — DOI 10.12737/1006761. ISBN 978-5-16-014826-7 (print) ISBN 978-5-16-107334-6 (online) С позиции междисциплинарного подхода в монографии обсуждаются состояние, проблемы и перспективы развития озелененных территорий промзон индустриальных городов. Обозначены функции и роль барьерных территорий в каркасе современного города с позиции задач национального проекта «Чистый воздух», приемы планировочной организации и подходы к оценке комплекса экосистемных эффектов. Предложены новые оценки пространственного фактора локализации ущерба от аэротехногенного воздействия и рационализации построения сети постов мониторинга качества воздуха в ситуации неоднородности загрязнения и наложения потоков выбросов от одновременно работающих многочисленных источников промзон. Рассмотрены методологические аспекты инновационной модерниза- ции барьерных территорий. Будет интересна специалистам в области градостроения, промышлен- ной экологии и санитарии, городского управления, аэротехногенной без- опасности, студентам, аспирантам и преподавателям соответствующих дисциплин, а также всем интересующимся вопросами управления экоси- стемными услугами озелененных территорий. УДК 504.06(075.4) ББК 20.1 Р е ц е н з е н т ы: Власова Е.Я., доктор экономических наук, профессор кафедры стратегического и производственного менеджмента Уральского госу- дарственного горного университета; Овчаров С.Н., доктор технических наук, профессор кафедры техно- логии переработки нефти и промышленной экологии Северо-Кавказ- ского федерального университета ISBN 978-5-16-014826-7 (print) ISBN 978-5-16-107334-6 (online) © Крупина Н.Н., Киприянова Е.Н., 2020
Принятые сокращения ЗВ — загрязняющее вещество ИЗА — источник загрязнения атмосферы СИ — стандартный индекс НП — наибольшая повторяемость ПДВ — предельно допустимый выброс, норматив допустимых выбросов ПДУ — предельно допустимый уровень физического воздей- ствия ВСВ — временно согласованный выброс ВОЗ — всемирная организация здравоохранения СЗЗ — санитарно-защитная зона ФЗ — федеральный закон ВРП — валовой региональный продукт КОП — категория опасности предприятия КОВ — критерий опасности вещества ПДК — предельно допустимая концентрация загрязняющих ве- ществ ОБУВ — ориентировочный безопасный уровень воздействия за- грязняющих веществ КоАП — кодекс административных правонарушений ЗАЗ — зона активного загрязнения ПЭК — производственный экологический контроль ИТС — информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям НДТ — наилучшие доступные технологии АИС — автоматизированные информационные системы КЭР — комплексное экологическое разрешение
Введение По оценке экспертов ВОЗ ежегодно умирает шесть миллионов человек в связи с тем, что загрязнено более 90% воздуха Земли. Уровень загрязнения воздуха оценивается с помощью данных, со- бранных с трех тысяч постов мониторинга по всему Земному шару. В десятку городов России с «грязным воздухом» входят индус- триальные центры (Екатеринбург, Красноярск, Магнитогорск, Но- рильск, Челябинск и др.). Одна из причин — сложная градостро- ительная ситуация, при которой промзоны, ранее находившиеся на окраине городов, в процессе развития урбанизации оказались в центре, внедрились в жилые районы, садово-дачные участки, рекреационные зоны. Возникают ситуации, когда на территории санитарно-защитных зон, предназначенных для разделения пром- площадок и селитебы, в нарушение законодательства, находятся жилые кварталы, общественные и административные здания. В данной работе авторы определяют такие критические участки городской территории, как правило примыкающие к промзонам, как стыковые. Имеется настоятельная необходимость в конструктивном ана- лизе известных научных исследований по прикладным вопросам защиты атмосферного воздуха от негативного воздействия про- мышленных предприятий. Эта задача имеет особое значение в реализации национального проекта «Чистый воздух». Авторская гипотеза связана с предположением о неодоли- мости индустриальной урбанизации и усиления роли промзон как центров восстановительного роста экономики и как части обще- ственного пространства промышленных городов. Часть населения страны вынуждена длительное время работать и проживать в непо- средственной близости от промзон на стыковых территориях, по- падая в зону прямого техногенного воздействия. В этой ситуации обязательной природоохранной мерой является создание специ- ального озеленения этих территорий. Их включение в общее го- родское пространство вынуждает находить научно обоснованные инженерные и управленческие решения, при которых техногенные объекты не создают критического дискомфорта окружающей среде, а также не провоцируют рост заболеваемости. Результат от принимаемых воздухоохранных решений обеспе- чивается: – четким категорированием объектов промзон и обозначением зон активного загрязнения в прилегающей жилой зоне; – корректировкой ущерба по его реальному пространственному распределению;
– внедрением наилучших доступных технологий отраслевого производства и газоочистки; – рациональным размещением постов мониторинга качества воздуха; – планировкой полос зеленых насаждений и подбором их ви- дового состава; – учетом условий, определяющих барьерный потенциал сты- ковых территорий. Авторы попытались систематизировать известные мнения, идеи, результаты научных исследований и практического опыта по во- просам снижения уровня воздействия промышленных выбросов, озеленения специального назначения, организации единых сани- тарно-защитных зон, производственного экологического контроля. Выражаем признательность рецензентам профессору Вла- совой Е.Я. и профессору Овчарову С.Н. за конструктивные за- мечания в ходе подготовки рукописи. Будем признательны всем за критическое мнение и предложения, направленные по адресам: krupina_n17@mail.ru и kipr53@ya.ru.
Глава 1 ОСНОВЫ ПРОЕКТА «ЧИСТЫЙ ВОЗДУХ» 1.1. КОНЦЕПЦИЯ ПРОЕКТА «ЧИСТЫЙ ВОЗДУХ» 1.1.1. Воздух — основа жизни Сделайте города такими, чтобы ими можно было гордиться, чтобы в них можно было ра- ботать, думать и отдыхать… Нужно, чтобы город был создан на обдуманном разнообразии отдельных частей. В нем должны быть памят- ники, сады, фонтаны, повороты улиц и лестниц, перспективы, — чтобы всюду были свет, тишина, ветер и воздух. (Константин Паустовский) Атмосферный воздух — это жизнеобеспечивающий природный элемент, ежегодная потребность в котором для города в среднем 30 млн т. Его слой высотой до 100 м от поверхности земли, где осу- ществляется дыхание, называют приземным. В нем наблюдаются вертикальные градиенты скорости ветра, температуры, влажности, а его верхняя граница часто совпадает с верхней границей при- земных инверсий температуры, радиационных туманов, смога. Атмосфера — это особая смесь газов (ключевые — азот, кислород, аргон, углекислый газ), паров воды и аэрозолей, сложившаяся в ходе эволюции Земли и деятельности человека, отличающаяся постоян- ством состава, высокой подвижностью и изменчивостью множества неосновных примесей. Ее важные жизнеобеспечивающие функции: – поддерживает дыхание живых организмов, является источ- ником химического сырья и энергии, а также углекислого газа для фотосинтеза растений; – задерживает более половины губительных космических из- лучений; – определяет давление, влажность, ветровую нагрузку, темпе- ратуру и тепловой баланс, переносит водяные пары по пла- нете, формирует и регулирует климат; – обеспечивает тепло-, влаго- и массообмен, процессы термо- регуляции; – циклы воды и всех ключевых элементов проходят атмос- ферную стадию;
– прозрачность атмосферы определяет проницаемость сол- нечных излучений видимой части спектра, а интенсивность солнечной энергии определяет интенсивность фотосинтеза, единственного природного процесса фиксации солнечной энергии; – влияет на режим рек, почвенно-растительный покров, экзо- генные процессы рельефообразования, регулирует соотно- шение тепла и влаги; – циркуляция атмосферы определяет рассеивание, ассими- ляцию и самоочищение приземного слоя, трансформирует газообразные продукты обмена веществ; – участвует в формирование рекреационного потенциала тер- ритории; – является средой обитания живых организмов; – защищает поверхность земли от падающих метеоритов. Проблема загрязнения атмосферы возникла вместе с ростом го- родов, появлением промышленности и транспорта. Согласно ФЗ загрязнение атмосферного воздуха — это поступ- ление в атмосферный воздух или образование в нем вредных (за- грязняющих) веществ в концентрациях, превышающих установ- ленные государством гигиенические и экологические нормативы качества атмосферного воздуха [1]. Оно включает тепловые и фи- зические воздействия (шум, вибрация, излучения и др.). В ре- зультате подвижности воздушных масс происходит непрерывная миграция и круговорот ЗВ, которые способны существовать дли- тельное время, накапливаться и обнаруживаться повсеместно. Под качеством атмосферы понимают совокупность опреде- ленных физико-химических свойств воздуха, его газовый состав, температуру, влажность и электрический потенциал. Разработан гигиенический норматив качества атмосферного воздуха по отно- шению к человеку. Нормирование ЗВ ведется по концентрации, т.е. по количеству вещества в единице объема воздуха при нор- мальных условиях (мг/м3). Выделяют: 1. Предельно допустимые концентрации (ПДК, мг/м3) количе- ственно характеризуют такое содержание ЗВ в атмосферном воз- духе, при котором на человека и окружающую среду не оказыва- ется ни прямого, ни косвенного вредного воздействия [2]. 2. Ориентировочно безопасные уровни воздействия (ОБУВ, мг/м3) — это временный (3 года) гигиенический норматив, утвер- ждаемый постановлением Главного Государственного санитарного врача России [3]. Различают следующие виды ПДК: – максимальная разовая (ПДКмр) устанавливается для преду- преждения рефлекторных реакций у человека (ощущение
запаха, изменение биоэлектрической активности головного мозга, световой чувствительности глаз и др.) при кратковре- менном (до 20 мин) воздействии атмосферных загрязнений. Выступает основной характеристикой опасности вещества, наибольшая концентрация которого в приземном слое атмо- сферы (См) не должна превышать ПДКмр, то есть См ≤ ПДКмр. – среднесуточная (ПДКсс) устанавливается (за год) с целью предупреждения общетоксического, канцерогенного и мута- генного влияния вещества на организм человека (при накоп- лении). Предотвращение неблагоприятного влияния на здо- ровье населения длительного поступления атмосферных загрязнений в организм обеспечивается соблюдением сред- несуточных ПДКсс. – в рабочей зоне (ПДКрз) устанавливается для предупреждения негативных воздействий ЗВ в течение рабочего времени в пе- риод всего рабочего стажа. Рабочая зона — пространство вы- сотой 2 м над местом, где работает человек. Все ЗВ делятся на классы опасности: 1 — чрезвычайно опасные; 2 — высоко опасные; 3 — умеренно опасные; 4 — малоопасные. Класс опасности вредных веществ устанавливают в зависимости от норм и показателей, приведенных в табл. 1 [4]. Загрязнение атмосферы в индустриальных городах остается очень высоким, здоровье человека зависит от образа жизни и от со- стояния окружающей среды, загрязнение которой повышает уро- вень заболеваемости. Таблица 1 Значения норм для веществ различных классов опасности [4] Наименование показателя Норма для класса опасности 1 2 3 4 Предельно допустимая концен- трация вредных веществ в воз- духе рабочей зоны (ПДКрз), мг/м3 Менее 0,1 0,1–1,0 1,1–10,0 Более 10,0 Средняя смертельная доза при введении в желудок, мг/кг Менее 15 15–150 151–5000 Более 5000 Средняя смертельная доза при нанесении на кожу, мг/кг Менее 100 100– 500 501–2500 Более 2500 Средняя смертельная концен- трация в воздухе, мг/ м3 Менее 500 500– 5000 5001– 50 000 Более 50 000
Наименование показателя Норма для класса опасности 1 2 3 4 Коэффициент возможности ингаляционного отравления (КВИО) Более 300 300–30 29–3 Менее 3 Зона острого действия Менее 6,0 6,0– 18,0 18,1–54,0 Более 54,0 Зона хронического действия Более 10,0 10,0– 5,0 4,9–2,5 Менее 2,5 Интоксикация организма происходит в результате прямого контакта с загрязненным воздухом и в результате вторичного за- грязнения вод, почв, продуктов. Токсиканты вызывают респира- торные заболевания, аллергии, ухудшение деятельности сердеч- нососудистой системы, изменяют состав крови и кровяное дав- ление. В течение жизни человек пропускает через легкие свыше 600 тыс. м3 воздуха, поэтому присутствующие ЗВ постепенно под- тачивают здоровье. Потенциал загрязнения атмосферы зависит от наличия при- земных инверсий, малой скорости ветра (менее 1 м/с), барьеров в виде многоэтажных домов и высоких сооружений, способ- ствующих образованию «застойных участков», туманов и смога. Торцы отдельных зданий способствуют образованию локальных вихревых зон, которые объединяются в единую область замкнутой циркуляции воздушных масс, охватывающей все уличное про- странство, что приводит к повышенной загазованности воздуха [5, 6]. Особенно важно контролировать качество воздуха в пром- зонах, где сосредоточены многочисленные низкие организованные и неорганизованные источники выбросов. Субъект хозяйствования должен соблюдать нормативы ПДК и лимиты на предельно допустимые выбросы (ПДВ). Их пре- вышение рассматривается как экологическое правонарушение, что может привести к ограничению или запрету деятельности. Контроль качества воздуха осуществляется на стационарных или передвижных постах. Концентрация примеси в приземном слое ат- мосферы не должна превышать ПДК. Соблюдение норматива ПДВ в жилых кварталах обеспечивает безопасность населения (риc. 1). В Государственном докладе «О состоянии санитарно-эпиде- миологического благополучия населения в Российской Феде- рации в 2017» [7] отмечен высокий уровень загрязнения в го- родах Сибирского, Уральского, Дальневосточного регионов (табл. 2). Окончание таблицы 1
Таблица 2 Превышение уровня нормативного загрязнения атмосферного воздуха городских территорий в отдельных субъектах за период с 2015 по 2017 год Субъект РФ Темп прироста к 2015 г., % Субъект РФ Темп прироста к 2015 г., % Республика Бурятия (СФО) – 34.4 Иркутская область (СФО) + 948,8 Саратовская область (ПФО) – 17,9 Хабаровский край (ДФО) + 66,7 Курская область (ЦФО) – 31,0 Челябинская область (УФО) + 100,0 Красноярский край (СФО) – 33,9 Республика Крым (КФО) + 340,0 Республика Тыва (СФО) – 72,0 Кемеровская область (СФО) + 104,1 Для индустриально развитых территорий типична ситуация создания промышленных зон и промышленных узлов, где на огра- ниченной территории сконцентрировано множество различных источников выбросов ЗВ (высоких и низких, нагретых и холодных, стационарных и передвижных). В промышленных городах России проживает 58,1 млн чел. Летом увеличивается вероятность возникновения фотохимического смога и повышенной загрязненности воздуха, а в осенне-зимнее время часто наблюдается смог «лондонского типа», т.е. сочетание газо- образных загрязнителей (в основном сернистого газа), пылевых частиц и тумана (риc. 2). Известен «лос-анджелесский смог» или «фотохимический туман» — сухой туман с влажностью около 70%. Он возникает при солнечном свете, вызывающем сложные фото- химические превращения в смеси углеводородов и оксидов азота автомобильных выбросов. Высокая плотность застройки приводит к снижению скорости ветра, уменьшению проветриваемости и уве- личению загазованности атмосферы. Итак, требования к качеству атмосферного воздуха городов [1]: – допустимой признается концентрация вещества в воздухе, которая не оказывает на человека прямого или косвенного вредного либо неприятного действия; – критерии безопасности и безвредности атмосферного воздуха для человека, в том числе ПДК химических, биологических веществ и микроорганизмов в воздухе, устанавливаются санитарными правилами;
Доступ онлайн
В корзину