«Изучение степени загрязнения атмосферного воздуха поселка Нижний Бестях с помощью многокомпонентного индикатора качества воздуха»

Статья «Изучение степени загрязнения атмосферного воздуха поселка Нижний Бестях с помощью многокомпонентного индикатора качества воздуха»

Автор: Кудрин Айтал Александрович, студент 2 курса группы СЖД-23

Научный руководитель:Тимофеев Александр Григорьевич, преподаватель специальных дисциплин.

Введение

Актуальность исследования обусловлена интенсивным развитием поселка Нижний Бестях, связанным со строительством мостового перехода через р. Лена и наличием двух федеральных и одной муниципальной автодороги. Данные процессы сопровождаются ростом антропогенной нагрузки на атмосферный воздух, что требует проведения инструментального контроля. Целью работы являлась комплексная оценка степени загрязнения атмосферного воздуха в различных функциональных зонах пос. Нижний Бестях по шести ключевым показателям.

Задачи исследования:

1. Охарактеризовать район исследований и идентифицировать потенциальные источники загрязнения.

2. Провести анализ литературы по специфике, нормированию и воздействию на здоровье таких загрязнителей, как формальдегид, летучие органические соединения (ЛОС), взвешенные частицы (PM2.5, PM10), угарный газ (CO) и углекислый газ (CO₂).

3. Выполнить натурные измерения концентраций указанных загрязняющих веществ с использованием многокомпонентного индикатора качества воздуха.

4. Проанализировать полученные данные в сравнении с гигиеническими нормативами и сделать выводы об экологической обстановке.

Глава 1. Характеристика района исследований и источников загрязнения

Поселок Нижний Бестях, являясь крупным логистическим хабом Республики Саха (Якутия), характеризуется комплексом воздействий на атмосферу. К основным источникам загрязнения относятся:

· Автотранспортный комплекс: Интенсивный поток грузового и легкового транспорта – основной источник выбросов CO, CO₂, ЛОС и взвешенных частиц (износ шин и асфальта).

· Котельные и частный сектор: Процессы сгорания твердого и жидкого топлива сопровождаются эмиссией CO, CO₂, PM2.5 и PM10.

· Строительные объекты: Строительство и ремонт являются источником мелкодисперсной пыли и ЛОС (от лакокрасочных материалов, клеев).

· Предприятия и объекты инфраструктуры: асфальтобетонный завод.

Для исследований были выбраны 5 репрезентативных точек: зона интенсивного движения (Перекресток), жилые микрорайоны с индивидуальной и многоквартирной застройкой, территория вблизи котельной и парковая зона (фоновый показатель).

Глава 2. Основные загрязняющие вещества атмосферного воздуха: природа, источники и нормирование

В работе рассмотрены физико-химические свойства и гигиеническое нормирование шести целевых загрязнителей:

1. Формальдегид (CH₂O) – летучий токсикант, канцероген. Источники: выхлопные газы, продукты неполного сгорания, строительные материалы. Норматив: ПДКм.р. = 0.05 мг/м³.

2. Летучие органические соединения (ЛОС) – обширная группа веществ (бензол, толуол и др.), оказывающих общетоксическое и канцерогенное действие. Источники: испарение топлива, растворители, выбросы промышленности.

3. Взвешенные частицы PM2.5 и PM10 – аэродисперсные системы, способные проникать в дыхательные пути. Нормативы: ПДКсс для PM2.5 = 25 мкг/м³, для PM10 = 40 мкг/м³.

4. Угарный газ (CO) – продукт неполного сгорания, нарушающий кислородтранспортную функцию крови. Норматив: ПДКм.р. = 5 мг/м³.

5. Углекислый газ (CO₂) – индикатор качества вентиляции и антропогенной нагрузки. Норматив для помещений (СанПиН) – 1000 ppm, в атмосферном воздухе рост фоновой концентрации свидетельствует об общей загрязненности.

Глава 3. Практическая часть: методика и результаты измерений

Методика. Измерения проводились в ноябре 2025 года с использованием портативного многокомпонентного индикатора (газоанализатора), обеспечивающего одновременное определение концентраций: формальдегида, суммы ЛОС, PM2.5, PM10, CO и CO₂. В каждой из 5 точек проводились 3-кратные измерения в разное время суток, результаты усреднялись.

Результаты и их обсуждение:

1. Зона интенсивного движения (Перекресток): Зафиксированы максимальные концентрации CO (до 4-6 мг/м³), CO₂ (до 650-750 ppm), ЛОС и формальдегида (до 1.5-2 ПДКм.р.). Уровни PM2.5 и PM10 стабильно превышали ПДКсс в 1.8-2.2 раза.

2. Жилая зона: Концентрации большинства загрязнителей были ниже, но повышенный уровень PM2.5 (30-35 мкг/м³) и CO₂ (500-600 ppm) указывает на влияние автотранспорта и локальных источников.

3. Территория котельной: Наблюдались пиковые значения PM10 и PM2.5 в часы работы, а также повышенные концентрации CO.

4. Парковая зона (фон): Зафиксированы минимальные концентрации всех исследуемых веществ. Уровни PM и газов находились в пределах фоновых значений для данной местности.

Сводный анализ данных показал, что основным фактором загрязнения является автотранспорт, формирующий повышенный фон по CO, CO₂, ЛОС и формальдегиду в центральной части поселка. Строительные работы и работа котельной вносят значительный вклад в загрязнение воздуха взвешенными частицами.

Заключение

Проведенный комплексный анализ с использованием многокомпонентного индикатора качества воздуха позволил установить, что атмосферный воздух пос. Нижний Бестях подвержен значительному техногенному воздействию.

1. Выявлены устойчивые превышения гигиенических нормативов по содержанию взвешенных частиц (PM2.5, PM10) в зонах активной транспортной и хозяйственной деятельности.

2. Зафиксированы повышенные, вплоть до превышающих ПДК, концентрации формальдегида и ЛОС вблизи автодорог.

3. Показатели CO и CO₂ служат надежным индикатором преобладания транспортной нагрузки.

4. Наиболее благоприятная обстановка наблюдается в парковых и рекреационных зонах.

Для снижения уровня загрязнения необходима разработка комплекса природоохранных мероприятий, включая оптимизацию транспортных потоков, применение современных систем очистки на котельных и проведение регулярного экологического мониторинга.

---

Список литературы

1. ГН 2.1.6.3492-17 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе городских и сельских поселений».

2. Руководство по контролю загрязнения атмосферного воздуха. Ред. Г.В. Новиков. – М.: Медицина, 2023.

3. Методические указания по измерению концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны. – М., 2022.

4. Официальный сайт Министерства экологии, природопользования и лесного хозяйства Республики Саха (Якутия). [Электронный ресурс].