Регистрация / Вход
Прислать материал

Оценка пылеаэрозольного загрязнения в окрестностях теплоэлектростанции (на примере ТЭЦ-5 г. Омска)

Сведения об участнике
ФИО
Михайлова Ксения Юрьевна
Вуз
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет»
Тезисы (информация о проекте)
Область наук
Науки о Земле, экология и рациональное природопользование
Раздел области наук
Экология
Тема
Оценка пылеаэрозольного загрязнения в окрестностях теплоэлектростанции (на примере ТЭЦ-5 г. Омска)
Резюме
В работе представлены результаты изучения минерального состава и определения типов техногенных фаз в твердых частицах аэрозолей, осевших из атмосферы на снеговой покров, в зоне влияния теплоэлектростанции ТЭЦ-5 г. Омска. Для изучения состава использовали бинокулярный микроскоп и электронный сканирующий микроскоп, отдельно был изучен состав магнитной фракции, частицы были разделены по размерам. По результатам исследования были обнаружены минеральные частицы (кварц, алюмосиликаты, халькопирит, ковеллин, барит) и техногенные фазы (микросферулы), частицы недожжённого угля, шлак и зола. Предположительно их происхождение связано с высокотемпературным сжиганием угля на ТЭЦ.
Ключевые слова
снег, минеральный состав, техногенные образования, твердые частицы
Цели и задачи
Оценка пылеаэрозольного загрязнения в окрестностях ТЭЦ-5 г. Омска.
Введение

Три четверти пыли в атмосфере приходит на выбросы промышленных предприятий топливно-энергетического комплекса. Доля ТЭЦ, работающих на органическом топливе, в современном теплоэнергетическом комплексе составляет 68%. Взвешенные частицы, входящие в состав пылеаэрозолей вызывают заболевания дыхательных путей. Одним из крупнейших промышленных предприятий г. Омска является ТЭЦ-5. На ее долю приходится 36% выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Зимой в 2012 г. и 2014 г. в городе выпал снег черного и серого цвета. Изучение снегового покрова - это экономичный и быстрый метод для определения загрязнения окружающей среды. 

Методы и материалы

Пробы твердого осадка снега были изучены с помощью бинокулярного стереоскопического микроскопа (LeicaZN 4D) с видео-приставкой и сканирующего электронного микроскопа (СЭМ) Hitachi S-3400N с ЭДС Bruker XFlash 4010 на базе МИНОЦ «Урановая геология» кафедры геоэкологии и геохимии ТПУ. 

Описание и обсуждение результатов

1. Результаты расчета пылевой нагрузки показали, во всех точках опробования пылевая нагрузка соответствует низкой степени загрязнения. Наибольшее значение пылевой нагрузки приходится на восточную часть от ТЭЦ-5 на расстоянии 3,5 км, с превышением фонового значения (3,9 мг/м2 *сут.) в 62 раза. Во всех остальных точках наблюдения превышение фона изменяется от 13 до 55 раз.  

2. Вещественный состав пылеаэрозолей, осевших на снежный покров, представлен частицами техногенного происхождения черные микросферулы, шлак, недожжённый уголь. Процентное содержание техногенных частиц в пробе 19-93%, минеральных - 10-51%.

3. Анализ пространственного распределения частиц показал, что частицы шлака присутствуют во всех пробах, однако наибольшее значение наблюдает в пробе, отобранной с восточной стороны трубы на расстоянии 1 км. Фоновый показатель превышен в 0,66-5 раз. Частицы недожжённого угля примерно в одинаковом процентном количестве присутствуют почти во всех пробах, однако самое высокое значение отмечено в пробе, отобранной с восточной стороны трубы на расстоянии 1,5 км. Однако в фоновой пробе данные частицы обнаружены не были. Черные микросферулы отмечены почти во всех пробах в примерно одинаковом количестве и превышают фон в 3-20 раз.

4. С помощью электронного микроскопа были выявлены и другие минеральные фазы, а также их размеры: сера, железо, кремний, алюминийсодержащая фаза (2,1 мкм); кремний, алюминий, магний, калий-содержащая фаза (3,3 мкм); барий и сера-содержащая фаза (4,3 мкм); сера, кремний, алюминий – содержащая фаза (4,8 мкм); железо, кремний, алюминий, кальций-содержащая фаза (5 мкм).  

5. Была проведена магнитная сепарация проб за 2014 год, и выявлено процентное содержание магнитной фракции в общем навеске. Анализ магнитной сепарации проб за 2014 год показал, что магнитная фракция представлена черными микросферулами.  

6. Ситовое разделение проб за 2014 год на северо-востоке от трубы показало, что преобладают частицы размером 0,04 мм. Такой размер обуславливает большую дальность их переноса. Процентное содержание частиц размером 0,04 мм уменьшается по мере удаления от трубы. Процентное содержание частиц размером 0,1 мм изменяется волнообразно по мере удаления от трубы: увеличиваясь до расстояния 1,5 км, уменьшаясь до 3 км, и снова увеличиваясь до 4 км

Используемые источники
Characterisation of solid airborne particles in urban snow deposits from Ljubljana by means of SEM/EDS / Miloš miler, Mateja Gosar // Materials and Geoenvironment. – 2009. - Vol. 56. - № 3
Агафонова А. В Омске прошел черный снегопад
Варнавских Е.А. Эйсмонт Т.А. Анализ заболеваемости детского населения Омской области по данным официальной статистики. // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 3
Доклад об экологической ситуации в Омской области за 2014 год.
Литау В.В., Таловская А.В., Язиков Е.Г., Лончакова А.Д., Третьякова М.И. Оценка пылевого загрязнения территории г. Омска по данным снеговой съемки // Оптика атмосферы и океана. 2015. Т. 28. № 03
Минералогия пылевых аэрозолей в зоне воздействия промышленных предприятий г. Томска / Филимоненко Е.А., Таловская А.В., Язиков Е.Г., Чумак Ю.В., Ильенок С.С. // Фундаментальные исследования. – 2013. - №8
Information about the project
Surname Name
Mikhailova Kseniya
Project title
Assessment of dust pollution of the atmosphere in the vicinity of coal-fired power plant (Omsk city, Russia)
Summary of the project
For the first time was established the value of the dust load was in the vicinity of coal-fired power plant (Omsk city, Russia). Dust aerosols presents mineral and technogenic formations. It was established the spatial distribution of particles and their size.
Keywords
snow, mineral composition, technological formation