Научно-исследовательская работа на тему "Влияние ОАО «Атмис – сахар» на экологию города Каменки"

Областная научно практическая конференция студентов учреждений среднего профессионального образования «Ступени в будущее»

________________________________________________________

Министерство образования Пензенской области

Государственное образовательное учреждение

среднего профессионального образования Пензенской области

«Каменский техникум промышленных технологий и предпринимательства»

Научно-исследовательская работа

Влияние ОАО «Атмис – сахар»
на экологию города Каменки

Автор: Енгалычева Равза Тагировна, студентка ГБОУ СПО КТПТП

Научный руководитель: Кортышкова Светлана Александровна, преподаватель биологии ГБОУ СПО КТПТП, высшей категории

г. Каменка

2013г.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение ……………………….…………………………………………….......3

2. Характеристика объекта исследования ………………………….…………4

   1. Характеристика производственных процессов как источников образования отходов……………………………………………………..….4

   2. Классификация загрязняющих веществ ОАО «Атмис – сахар»……....5

3. Оценка воздействия на окружающую среду ОАО «Атмис – сахар»…….….5

4. Организация мониторинга…………………………………………………..…6

   1. Виды и состав работ…………………………………………………….…..6

   2. Временная очередность отбора проб……………………………………....6

5. Заключение. Выводы…………………………………………………………..8

Рекомендации по улучшению экологической ситуации ………….…….………9

Список используемой литературы……………………………………………….10

Приложения

1. ВВЕДЕНИЕ

ОАО "Атмис-сахар" - одно из самых крупных предприятий Пензенской области по производству сахара-песка, основной градообразующий центр города Каменки. Я, в составе группы студентов и научным руководителем, посетила сахарный завод, являющийся одним из основных источников искусственного загрязнения в городе.

Работа имеет непосредственную практическую значимость, так как наше исследование ориентировано на улучшение качества окружающей среды и жизни людей.

Цель исследования - оценка экологической ситуации в районе сахарного завода города Каменки с предложениями по ее улучшению.

Задачи  исследования:

1. Выделить объект исследования.

2. Рассмотреть с  экологических  позиций  процесс  получения  сахара.
3. Мониторинг  зоны  влияния  сахарного  завода.

4. Анализ представленных результатов, включая статистическую обработку.

1. Разработка рекомендаций по улучшению экологической ситуации и посильное участие в их осуществлении.

Гипотеза нашей работы состоит в попытке непредвзято и объективно, опираясь на научные материалы и собственные исследования, оценить экологическое состояние прилегающих к заводу территорий.

Актуальность работы:

- ориентация на оздоровление среды обитания людей и получение научно - практического результата;

- сочетание экологических и социальных аспектов;

- повышение осведомленности людей о проблемах загрязнения городской среды сточными водами.

Методы исследования - статистические и полевые:

- оценка жизненного состояния и состава древесных насаждений на территории промышленной зоны сахарного завода;

- отбор проб почвы на развитие мезофауны, с целью изучения воздействия на нее загрязняющих веществ;

- изучения документации по природно-климатическим условиям района, растительности и животному миру.

Объект исследования – ОАО «Атмис – сахар».

Опытно – экспериментальной базой данного исследования являются мониторинговые точки наблюдений (места отбора проб) на различных участках территории завода.

Достигая поставленных целей и определяя пути решения сложившейся проблемы, мы по – новому заставляем взглянуть на ОАО «Атмис – сахар» в черте города Каменки.

2. ХАРАКТЕРИСТИКА  ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ

1975 – год окончания строительства и сдача в эксплуатацию сахарного завода в городе Каменка. Территория Каменского района имеет значительный природно-ресурсный потенциал и благоприятные условия для его реализации. Район богат плодородными черноземными почвами, имеет оптимальные агроклиматические условия. По данным СЭС установлено, что в целом экологическая обстановка в районе благоприятная, качество воды реки Атмис, несмотря на то, что в нее сбрасывается свыше 0,4млн. куб. м недостаточно очищенных сточных вод, в целом отвечает норме. Завод был построен на 11 артезианских скважинах, из которых производится забор воды на хозяйственно – питьевые и производственные нужды. На технические нужды ОАО «Атмис – сахар» и ТЭЦ используется вода из поверхностного источника реки Атмис. Общее годовое водопотребление из подземных и поверхностных источников составляет 2170.02 тыс. м3/год. В 2006 года проводилась реконструкция сахарного завода. 2012 – 2013 году мощность по переработке сахарной свеклы составляла 3 тыс. т/с. Французская компания «Сюкден» вкладывает немалые средства в модернизацию производства и увеличение производственной мощности ОАО «Атмис – сахар».

2.1. Характеристика производственных процессов как источников образования отходов

Свеклосахарный подкомплекс, являясь высокоиндустриальным и энергоемким производством, занимает важное место в структуре АПК России. Основным видом деятельности завода является производство сахара. Сырьём для предприятия служит сахарная свекла и сахар – сырец. Побочная продукция (меласса и жом) служит ценным сырьем для производства химических продуктов: спирта, бетаина, глицерина, ацетона, поташа, дрожжевой промышленности, а также используется в качестве кормовых ресурсов для животноводства. В результате производственной и хозяйственной деятельности на предприятии образуется до 1575 т/год отходов производства, из них около 5% отходов 1 - 5 класса опасности, 55 наименований. Все опасные отходы, образующиеся на предприятии, занесены в Федеральный классификационный кадастр отходов, кроме дефеката, используемого для подщелачивания кислых почв (Приложение 1, таблица №1). На рассматриваемом предприятии техническая вода полностью не обеспечивает нужды завода, поэтому существует система оборотного водоснабжения вод 1 категории, состоящая из градирни и насосной. Для обеспечения нужд завода артезианской водой имеется 11скважин. Для очистки вод второй категории имеются 16-ти секционные отстойники. Осветленная вода поступает в сборник осветленной воды, которая используется для подачи сахарной свеклы с кагатного поля или с бурачной. Для очистки вод третьей категории существует три отстойника накопителя на больших полях фильтрации. Экологическая служба на предприятии курирует соблюдение требований природоохранного, природоресурсного законодательства и других нормативных документов по охране окружающей среды (Приложение 2).

2.2.Классификация  загрязняющих  веществ  ОАО «Атмис – сахар»

Загрязняющие  вещества  свекловичного  производства  по  агрегатному  состоянию делятся на:  
-  твердые (жом,  хвостики,  обломки  свеклы, отсев  известняка  и  др.);
- жидкие (сточные воды);
-  густые  вязкие жидкие  (разбавленный  фильтрационный  осадок,  меласса);
-   газообразные  (дымовые  газы,  сульфитационный  газ  и  др.).

3. ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ
ОАО «АТМИС – САХАР»

Производственная деятельность сахарного завода оказывает неблагоприятное воздействие на окружающую природную среду. Он является крупнейшим потребителем воды питьевого качества (на 1 т продукции приходиться 10,5 м3 сточных вод). Уровень вредных выбросов в атмосферу (окись углерода, оксиды азота, диоксид серы, аммиак) ненамного превышает установленные предельно допустимые нормы. Сточные воды содержат значительное количество органических веществ, но не содержат возбудителей заболеваний (яйца гельминтов - аскорид, власоглавов, токсокар, фасциол; цисты патогенных кишечных простейших) (Приложение 3, таблица№2). Энергоносителями являются природный газ, резервное топливо мазут. При обследовании предприятия были выявлены следующие основные источники загрязнения атмосферы:

а) участок сушки жома, станция сатурации, вакуум фильтры, сульфикационное отделение, котлоагрегат котельной;

б) ремонтно-строительный участок занимается восстановлением материальной базы, приготовлением бетонного раствора;

в) механическая мастерская занимается сварочными, токарными, слесарными работами. При выполнении этих работ в атмосферу выделяются сажа, металлическая пыль, окислы марганца и сварочный аэрозоль.
г) Автотранспортный парк. Источниками выбросов являются разлитые горюче-смазочные материалы.

д) Складское производство. В состав входят площадки выгрузки и хранения известкового камня, склад кокса, склад цемента, склад серы.
Основные характеристики исследуемых загрязнителей:

- сероводород (сильно токсичен, поражает дыхательные пути, вызывает оттек легких, судороги);

- оксид углерода (токсичен, окись углерода вступает в реакцию с гемоглобином, в результате чего возникает кислородное голодание, вызывающее расстройство высшей нервной деятельности);

- органические и неорганические пыли. Проникают в дыхательные пути человека и вызывают их различные заболевания. Из неорганической пыли наиболее отрицательное воздействие оказывает пыль, содержащая большое количество диоксида кремния, который может вызвать тяжелое заболевание-силикоз. Оседая на земной поверхности и на растительности, она замедляет рост и развитие растений. Все виды пыли засоряют водоемы, а кроме того сажа адсорбирует канцерогены и образует на поверхности воды пленку, препятствуют воздушному обмену и отрицательно влияют на растительный, животный мир и в последствии на человека (Приложение 4, таблица №3).

4.ОРГАНИЗАЦИЯ МОНИТОРИНГА

Мониторинговые исследования проводились на территории промышленной зоны ОАО «Атмис – сахар». Их целью являлось определение степени воздействия сахарного  завода на древесную растительность, распределение почвенной мезофауны и здоровье населения.

4.1. Виды и состав работ

В процессе полевых исследований были осуществлены следующие работы:
- произведена оценка жизненного состояния и состава древесных насаждений на территории промышленной зоны ОАО «Атмис – сахар»;

- проведено обследование травянистой растительности в точках отбора проб почвенной мезофауны;

- дан анализ соответствия размеров санитарно-защитной зоны категории опасности ОАО «Атмис – сахар»;

- призведен отбор проб почвы на мезофауну, с целью изучения антропогенного воздействия на состояние почвенной фауны;

- проведено описание санитарно-гигиенических условий промышленной зоны сахарного завода;

- проведен аналитический обзор заболеваемости населения, природно-климатическим условиям района, растительности и животному миру;
- организован мониторинг выбросов вредных веществ от предприятия ОАО «Атмис – сахар».

4.2. Временная очередность отбора проб

Отбор проб почвенной мезофауны проводился с весны по осень 2012 года, по сезонам: весна - апрель; лето - июль; осень - октябрь, методом  “наложения условной сетки” размером 1000 х 1000 м, на территорию сахарного завода. Пробы отбирались штыковой лопатой, помещались в полиэтиленовый пакет с номером, а результаты записывались в полевой дневник. Анализ проб почвенной мезофауны проводился по справочнику “Определитель насекомых по личинкам” (Б. М. Мамаев, Москва “Просвещение”, 1972 год).

Результаты по заболеваемости населения получены в Каменской ЦРБ.
Данные по природно-климатическим условиям района взяты в Каменской метеостанции. Территория, на которой проводились исследования, характеризуется высоким уровнем запыленности, загазованности воздуха, а так же большой шумовой нагрузкой.

При изучении зеленых насаждений на территории промышленной зоны было выявлено, что у лиственных преобладает первая категория состояния зеленых насаждений, а по численности преобладают вишня, тополь, берёза. У хвойных растений преобладает первая категория, а численно преобладает ель обыкновенная  (Приложение 5, таблица №4). При расчете индекса состояния зеленых насаждений были получены следующие результаты: у хвойных растений I = 9,9; у лиственных I = 5,3.

Отмечено, что размеры санитарно-защитных зон не соответствуют категориям опасности промышленных предприятий. Был выбран не соответствующий породный состав санитарно-защитных древесных насаждений, не устойчивый к загрязнению. За деревьями ведется не достаточный уход, который выражен отсутствием санитарной рубки, своевременной обрезки, отсутствием полива, не производится внесение удобрений и обмыв крон, что негативно влияет на рост и развитие древостоя.

При обследовании травостоя было выявлено, что вблизи промышленного предприятия растения угнетены и ослаблены, вследствие сильного уплотнения почвенного покрова и большого количества пыли на листовой поверхности.

При изучении почвенной мезофауны было установлено, что чем удаленнее от предприятия место отбора пробы почвы, тем разнообразнее состав почвенной фауны (приложение 6, таблица №5). В местах, приближенных к заводу практически не встречаются дождевые черви – основные гумусообразователи. Так же было выявлено, что наиболее распространены представители класса Insecta отряд Hymenoptera, а реже всего - класс Myraipoda отряд Juliformia.
Как отражено в данных таблицы большой экономический ущерб от загрязнения атмосферного воздуха вносит ТЭЦ при использовании в качестве топлива мазут-1786.98 тысяч рублей в год (Приложение 7, таблица №5). На втором месте стоит автотранспорт-98.68 тысяч рублей в год. Наименьший экономический ущерб от загрязнения атмосферного воздуха вносит природный газ-36.38 тысяч рублей в год, который также используется в качестве топлива на ТЭЦ.
В сумме эти источники составляют экономический ущерб от загрязнения атмосферного воздуха на сумму 1922.04 тысячи рублей в год.

5 . ЗАКЛЮЧЕНИЕ. ВЫВОДЫ

По результатам исследований, можно сделать следующие выводы:

1.  Состояние растительного покрова ослаблено, санитарно-защитные зоны недостаточно обустроены.

2. ПДВ вредных веществ на ТЭЦ, превышает оксид азота на 73%, по остальным загрязняющим веществам (оксид углерода, сероводород и сажа) превышения ПДВ нет.

3. На основании протоколов результатов анализа природных и сточных вод при впадении в Еськин ручей имеются превышения норм сброса в водоём рыбохозяйственного значения по органическим веществам – в 2 р.; по фенолам – в 2 р.; по железу – в 26 р.

4. Расчет выброса загрязняющих веществ в атмосферный воздух от открытой стоянки автомобилей показал, что в холодный период года исследуемых веществ (оксид углерода, оксид азота, углеводород и сажа) в атмосферный воздух выбрасывается больше, чем в теплый период. Из всех исследуемых загрязняющих веществ в атмосферу выбрасывается больше  всего оксида углерода.
5. Экономический ущерб от транспорта составляет 5,1% от общей суммы предполагаемого экономического ущерба.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО  УЛУЧШЕНИЮ 
ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ  СИТУАЦИИ

1. Для достижения снижения выбросов оксида азота в технологическом процессе производства сахара, мы рекомендуем проводить очистные мероприятия.
2. На предприятии рекомендуется проводить мониторинг атмосферного воздуха и санитарную рубку деревьев на территории сахарного завода.
3. Увеличить площадь зеленых насаждений, замена старых деревьев молодыми посадками, использование устойчивых к загрязнению пород – липа, береза, белая акация, тополь канадский, боярышник.

4. Использовать рециркуляцию в топке ТЭЦ. Это способствует предотвращению образования оксидов азота, и снижению выбросов их в атмосферу. Проведение этих мероприятий позволит в среднем снизить выбросы этих веществ на 30-40%.
5. Отведение хозяйственно – бытовых стоков в городской коллектор. Это улучшит био и физио – химические показатели сточных вод.

6. Регулярно следить за техническим состоянием автомобилей; ужесточить требования к качеству моторного топлива согласно ГОСТу р 51105-99; оборудовать имеющиеся транспортные средства системами нейтрализации отработанных газов.

Проанализировав технологический процесс переработки свеклы в сахар поэтапно, и выявив источники вредного воздействия на окружающую среду предлагаем следующие меры:

- увеличить в производстве использование оборотного водоснабжения (максимального использования отработанных сточных вод в производстве);

- использовать поля фильтрации;

- увеличить площадь зеленых насаждений, замена старых деревьев молодыми посадками, использование устойчивых к загрязнению пород – липа, береза, белая акация, тополь канадский, боярышник;

- благоустроить санитарно-защитную зону;

- улучшить качество конструкций отстойников;

- применять инновационные технологические процессы.

Данной работой мы хотели обратить внимание на изменение окружающей среды в городе Каменка, как неотъемлемой части России. И верим, что у человечества есть великий разум, а значит, есть и будущее.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Сапронов А.Р., Жушман А.И., Лосева В.А. Общая технология сахара и сахаристых веществ. Учебник для ВУЗов. – М.: Агропромиздат, 1990г.,

2. Руководящий документ. Руководство по контролю загрязнения атмосферы. 52.04.186-89.- Москва: Изд-во Роскомгидромет СССР, 1992г.

3. Белюченко И. С. Введение в общую экологию. – Краснодар: Изд-во КГАУ, 1997г.

4. Петров В.А., Зубенко В.Ф. Свекловодство, - М.,1991г.

5. Буренин В.И. Какую свеклу возделывали наши предки. //Сахарная свекла.-1997-№10-с.18.

6. Вальков В. Ф., Штомпель Ю. А., Трубилин И.Т. и др. Почвы Краснодарского края, их использование и охрана. – Р/Дон: Изд-во СКНЦВШ, 1996г.

7. Власенко Е. «Пока экономика не заработает по настоящему, от природы будут только брать.» //Единство 2000 г. –7 дек.

8. Власенко Е. Сахарному заводу 40 лет: История и наши дни. //Единство 1999 г. – 23 нояб.

9. Временная типовая методика определения экологической эффективности осуществления природоохранных мероприятий и оценки экологического ущерба, причиняемого народному хозяйству загрязнением окружающей среды. – М.: Изд-во Экономика, 1986г., с.96

10. Глушко Я. М. Вредные неорганические соединения в промышленных выбросах в атмосферу. – Ленинград: «Химия», 1987г.

11. Дубровский В. И. Валеология. Здоровый образ жизни. – М.: ФАИНТА, 1999г.

12. Колесников В.А., Нечаев Ю.Г. Тепловое хозяйство сахарных заводов.- М.: Изд-во «Пищевая промышленность», 1980г., с.387

13. Козлов Ю.С., Меньшова В.П., Святкин И.А. Экологическая безопасность автомобильного транспорта,: - М., Изд-во «Агар», 2000г., с.174

14. Методика определения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при сжигании топлива в котлах производительностью менее 30 тонн пара в час или 20 Гкал в час, - М., 1999.

Приложение 1

Таблица №1

Федеральный классификационный кадастр отходов

Приложение 2

Приложение 3

Таблица №2

Допустимые концентрации и состав сточных вод

П

Таблица №3

Основные  выбросы загрязняющих  веществ  сахарным  заводом

Приложение 5

Таблица№4

Сводная таблица состояния древесных насаждений

Приложение 6

Таблица №5

Состав почвенной мезофауны на обследуемой территории

Приложение 7

Таблица №6

Оценка предполагаемого экономического ущерба от загрязнения атмосферного воздуха

11