Дипломная работа (бакалавр/специалист) на тему Оценка загрязнения атмосферного воздуха в Ленинском и Октябрьском районе г. Ставрополя

Содержание:

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 6
1.1. История изучения и исследования атмосферного воздуха 6
1.2. Методы исследования атмосферного воздуха 11
ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЙ 17
2.1. Эколого-географические особенности г. Ставрополя 17
2.2. Климатологические особенности г. Ставрополя 19
ГЛАВА 3. ЦЕЛЬ, ЗАДАЧИ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ 21
3.1.Цели и задачи экологического мониторинга атмосферного воздуха 21
3.2 Методики, применяемые в экологическом мониторинге атмосферного воздуха 25
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 31
4.1 Содержание основных загрязняющих веществ в атмосферном воздухе Ленинского и Октябрьского районов г. Ставрополя 31
4.2 Пространственное распределение тяжелых металлов в атмосферном воздухе Ленинского и Октябрьского района г. Ставрополя 39
ГЛАВА 5. ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ 50
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 61
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 63

Введение:

По экологической обстановке во многом оценивается качество жизни населения того или иного региона. Что неудивительно – негативные явления экологического порядка сказываются на здоровье и благополучии людей независимо от возраста и уровня достатка. Состояние окружающей среды, кроме наукоёмких специализированных понятий, включает в себя, казалось бы, простые, но важные вещи. Это воздух, вдыхаемый нами даже во сне, вода, употребляемая человеком везде и всюду, – от их чистоты зависит наше будущее.
Экологический мониторинг есть не что иное, как комплексный мониторинг биосферы. Он осуществляет контроль за изменениями состояния окружающей среды под воздействием биотических и антропогенных факторов. Слово мониторинг с латинского языка, переводится дословно, как наблюдающий, предостерегающий.
Основная экологическая проблема это процесс загрязнения атмосферного слоя, в частности воздуха. Пожалуй, первой ощутила на себе все «прелести» технической революции именно атмосфера. Можно лишь представить многотысячные тонны вредного и ядовитого вещества каждый час ежедневно удаляется в атмосферу. Любой промышленный комплекс или даже предприятие наносит ощутимый урон внешней природной среде, но среди всего особенно стоит выделить нефтеперерабатывающий комплекс, металлургическую промышленность и пищевую. В процессе происходит выброс большого количества углекислоты в атмосферный слой, вследствие чего происходит нагревание планеты. Действительно температурные перепады незначительные, но если их масштаб будет более глобальный, то может произойти изменение гидрологического режима. Более того, процессы загрязнения атмосферного слоя влияют на погоду, которая подверглась изменениям в первую очередь, под действием технического прогресса.
Достаточно частым явлением становится кислотный дождь, причиной возникновения которого является накопление в воздушных массах серных окислов. Об их отрицательном влиянии можно писать и говорить бесконечно, но сильнее всего страдают деревья, растения, литосфера и верхний слой земли.
Чтобы устранить экологические проблемы такого характера, необходимы ресурсы, причем как финансовые, так и физические, но на сегодняшний день ни первого, ни второго не хватает, посему все находится в состоянии разработки.
Посему оценка загрязнения атмосферного воздуха, является крайне актуальной задачей не только в контексте данного исследования, но в целом в мире.
Цель работы: Произвести оценку загрязнения атмосферного воздуха в Ленинском и Октябрьском районе г. Ставрополя.
Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач:
1. Изучить научную и научно-методологическую литературу
2. Дать характеристику объекту исследования
3. Рассмотреть основные цели, задачи и методы исследования
4. Привести результаты исследования и их обосновать
5. Дать экономико-экологическое обоснование результатам исследования.
Объект исследования: Атмосферный воздух районов г. Ставрополя
Предмет исследования: Оценка загрязнения атмосферного воздуха районов г. Ставрополя.
Методология исследования обуславливается такими приемами научного познания как: наблюдение и эксперимент.
В качестве информационной базы использованы учебники, учебные пособия и монографии, статьи из периодической литературы отечественных и зарубежных авторов, интернет-ресурсы.
Научная новизна работы заключается в проведении экологического мониторинга в определенных районах г. Ставрополя.
Практическая значимость исследования позволит применять полученные данные о состоянии атмосферного воздуха в г. Ставрополе для проведения дальнейших исследований в области экологического мониторинга, а также для улучшения экологического состояния городской среды.
Выпускная квалификационная работа изложена на 64 страницах текста компьютерного набора, содержит 1 таблицу, 5 рисунков. Работа состоит из введения, пяти глав, заключения и библиографического списка, включающего 28 наименований.

Заключение:

Экологический мониторинг атмосферного воздуха (ЭМВ) представляет собой систематическое измерение количества загрязняющих веществ (ЗВ) в атмосфере с целью оценки: во-первых, его качества и, во-вторых – степени воздействия ЗВ на чувствительные объекты (например, людей, животных, растения и произведения искусства). Косвенной целью ЭМВ также является локализация местоположения и идентификация источника загрязнения воздуха (т. н. казуальный анализ). Физически, ЗВ можно классифицировать на газообразные и твердофазные дисперсные, а химически – на активные, обладающие вредным воздействием, и пассивные. С приборно-аппаратной условной точки зрения, удобной для описания построительных схем массового ЭМ – на «пыль» и «газы».
Критериальной основой ЭМ, в его «небытовом» варианте, является комплекс нормативов и указаний, принятых на международном, государственном, муниципальном, корпоративном уровнях. Из всего множества химических веществ, биологических и физических компонентов воздуха (за исключением азота и кислорода), объектом ЭМВ, очевидно, являются те, чье воздействие, на основании эмпирических, как правило, наблюдений, приводит к негативным последствиям. Соответственно, предельно допустимые концентрации (т. н. ПДК) этих ЗВ также установлены из многолетнего опыта наблюдений и специально проводимых исследований.
Текущая концентрация ЗВ в данной точке атмосферы формируется под воздействием баланса поступления вредных веществ и их рассеивания в воздухе. Понятно, что как приток ЗВ, так и динамика их рассеивания носят нестационарный характер. Однако, эта нестационарность подчиняется определенным закономерностям — в одной и той же зоне наблюдений фиксируются колебания концентраций, причем наиболее упорядоченная картина характерна для дневных, недельных и годовых периодов.
Учитывая вышесказанное, проведение ЭМВ должно базироваться на сеть станций мониторинга, обеспечивающих адекватность его реализации. Основными требованиями являются: достаточная плотность размещения станций, наличие аппаратного комплекса средств контроля, обеспечивающего успешное фиксирование основных ожидаемых ЗВ, наличие соответствующей нормативно-методической базы и единого операционного центра, обеспечивающего своевременное и полноценное решение задач ЭМВ. Применительно к урбано-индустриальной среде, это означает, что развертывание сети станций ЭМВ должно производиться применительно к сформировавшемуся ландшафту застройки, а также во всех без исключения ранжированных по уровню загрязнения зонах – от наиболее чистых парковой, зон отдыха, зоны спальных районов, делового центра, зон транспортных потоков, до промышленных особо загрязняющих зон.

Фрагмент текста работы:

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. История изучения и исследования атмосферного воздуха

До XVIII века воздух считался однокомпонентным газом, только в конце века учёные экспериментально определили его состав и доказали, что это смесь газов.
Открытие основных элементов воздуха принадлежит таким учёным, как:
Ломоносов
Блэк
Шееле
Пристли
Лавуазье
Рамзай
Релей, Резерфорд.
Русский учёный Ломоносов в 1750 году, на основании экспериментов установил, что воздух вступает в реакции с другими веществами и содержит газ способный окислять металлы.
В 1754 году шотландский химик и физик Джозеф Блэк, изучая состав газов и других материй, обнаружил, что воздух не простое вещество, а смесь разных элементов. При нагревании некоторых веществ он выделил «связанный воздух», который в последующем был назван углекислым газом.
В 1772 году шведский химик Карл Вильгельм Шееле изучал свойства огня и само горение. Во время опытов он пришёл к выводу, что воздух не однородное вещество, а состоит как минимум из двух газов и один из них способствует горению.
В это же время эксперименты по изучению состава воздуха проводились британским химиком Пристли. В процессе исследования фотосинтеза он открыл углекислый газ, который назвал «испорченный воздух», потому что в нем погибают живые организмы. На основании этих работ он доказал способность растений поглощать этот элемент и выделять другой, пригодный для дыхания.
В 1774 году ученый изучал состав различных веществ и виды воздуха выделяемые при их нагревании. При нагреве окиси ртути он получил ранее не изученный газ. Затем заметил, что им можно дышать и свеча в сосуде с ним горит ярче. Пристли исследовал свойства нового вещества и назвал его «огненный газ», но так и не смог научно объяснить открытие кислорода.
На основании идей Карла Вильгельма Шееле и Джозефа Пристли, французский химик Антуан Лоран Лавуазье впервые опытным путём установил сложный состав воздуха. В 1777 году на основании исследований он сделал вывод, что воздух состоит из двух элементов:
«Жизненный газ» — необходимый элемент для горения и дыхания всего живого, который занимает 20 процентов от общего объёма. Потом Лавуазье переименовал его в oxygenium (кислород), что значит «производящий кислоту». Так как считал, что все вещества во время горения, при взаимодействии с кислородом окисляются и превращаются в кислоты, в состав которых он и входит.
«Неживой газ» — не участвует в горении, дыхании, не окисляет щёлочи и занимает 80 процентов в объёме воздуха. Впоследствии Лавуазье переименовал его в azote (азот), что обозначало безжизненный, ведь он явно не использовался для поддержания жизни.
В XIX веке исследование состава воздуха продолжал шотландский профессор Уильям Рамзай. В 1894 году вместе с британским физиком Джоном Уильямом Релеем, изучая плотность и массу газообразных веществ, они выявили третий элемент воздуха – аргон. Уильям Рамзай продолжал работу и в дальнейшем открыл гелий, неон и ксенон.