Песок на дорогах: антигололедные материалы и экологические риски

Реферат

по химии

на тему:

Песок в воздухе: антигололедные материалы и экологические риски

Санкт-Петербург

Оглавление

Введение 3

Песок в воздухе: антигололедные материалы и экологические риски 4

1.1 Как влияет загрязнение воздуха на здоровье человека? 4

1.2 Пылевые поземки в Санкт-Петербурге и их причины 7

1.3. Как решить проблему запыленности воздуха? 9

Заключение 11

Список использованной литературы 12

Введение

Песчаная буря - это атмосферное явление, представляющее собой перенос ветром большого количества пыли и сопровождающееся значительным ухудшением видимости. Пыль поднимается в воздух, а потом оседает, покрывая огромные территории.

Песчаные бури характерны для пустынных и полупустынных регионов. Тем не менее во многих российских городах, имеющих совсем другое расположение, это явление стало привычным. Более точное его название в данном контексте - пылевые поземки. Одна из основных причин их возникновения - фрикционные антигололедные материалы, а именно - песок.

Цель данного реферата - доказать, что использование песка для борьбы с гололедом нецелесообразно, так как наносит вред экологии городов и здоровью людей.

Поставлены следующие задачи:

проанализировать, какое влияние оказывает загрязнение воздуха на здоровье человека;

проанализировать причины запыленности воздуха в городе Санкт-Петербурге весной 2016 года;
предложить варианты решения проблемы запыленности воздуха.

Данная работа состоит из оглавления, введения, основной части, которая включает в себя три параграфа, заключения и списка использованной литературы.

Песок на дорогах: антигололедные материалы и экологические риски

1.1 Как влияет загрязнение воздуха на здоровье человека?

Загрязнение воздуха является самым крупным экологическим риском для здоровья.

Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) опубликованы данные, которые говорят о том, что в 2012 году загрязнение воздуха стало причиной смерти 7 миллионов человек на нашей планете.

В отчете ВОЗ приводится статистика заболеваний, вызванных загрязнением воздуха и приведших к смертельному исходу:

40% - ишемическая болезнь сердца;
40% - инсульт;
11% - хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ);
6% - рак легких;
3% - острые инфекции нижних дыхательных путей у детей.

Основными источниками загрязнения воздуха являются:

промышленность;
транспорт;
энергетика;
неправильная утилизация городских и сельскохозяйственных отходов.

Немалый “вклад” в дело загрязнения воздуха вносят и антигололедные материалы. В особенности нерастворимые или фрикционные - песок и гранитная крошка.

Задумайтесь, зимой для борьбы с гололедом на дорогах рассыпаются десятки тысяч тонн песка и гранитной крошки, которые под колесами автомобилей (в особенности, оснащенных шипованной резиной) размалываются в мелкую пыль. Эта пыль впоследствии покрывается масляной и бензиновой пленкой, впитывает тяжелые металлы и бензапирен.

Пробы песка с дорог в трех крупных городах России показали, что такая смесь содержит в себе мышьяк, ртуть, свинец, никель и кадмий. При этом концентрация этих опасных веществ может превышать предельно допустимую в 5-30 раз.

Пока ядовитая пыль перемешана со снегом, она не представляет большой опасности. Но весной снег тает, и дорожный смет поднимается в воздух. К нему присоединяются фрагменты почвы с газонов - дело в том, что до появления травы пересушенная и засоленная городская почва легко “пылит”.

Однако основным источником пыли являются все-таки фрикционные антигололедные материалы: в среднестатистическом российском городе за зиму используется от 100 до 500 тысяч тонн песка. Основная проблема этого средства для борьбы со льдом в том, что оно не растворяется. Поэтому все, что было рассыпано за зиму, остается на улицах города. Лишь небольшая часть этой смеси удаляется вместе со снегом. По оценкам дорожников это где-то 40-60% всего объема. Остальное забивается в поры асфальта, скапливается на обочинах дорог и затем поднимается в воздух.

Уборка улиц пылесосами малоэффективна, так как при вращении щеток создаются вихревые потоки, которые поднимают мелкие (и самые опасные) частицы пыли в воздух, пылесос же всасывает лишь крупные камни и крошку. Между тем мелкая фракция после уборки оседает обратно на дорогу.

Мойка дорог дает примерно такой же эффект - под сильным напором воды часть пыли взлетает в воздух, часть - остается в порах асфальта. Более того - значительный объем песка вода уносит в ливневые канализации, и там он уплотняется, забивая стоки. В городах, где используется пескосоляная смесь, очистка улиц после зимы - одна из самых разорительных статей в бюджете содержания дорог.

Кроме того, пескосоляная смесь неэффективна как противогололедный реагент - соли в ней очень маленький процент, поэтому пескосоль обладает практически нулевой плавящей способностью: лишь слегка подтапливает лед, а потом он застывает при понижении температуры и образуется бугристая ледяная корка.

Делаем вывод, что применение пескосоляной смеси на дорогах нецелесообразно с точки зрения ее низкой эффективности и негативного влияния на окружающую среду.

Воздействие песка и пескосоляной смеси на городскую экологию легко можно отследить на примере города Санкт-Петербурга. Что мы и сделаем в следующем параграфе.

1.2. Пылевые поземки в Санкт-Петербурге и их причины

На самом деле то, что происходило в Санкт-Петербурге весной 2016 года и именовалось горожанами “пыльными бурями”, правильнее было бы назвать “пылевыми поземками”. Именно из-за них возникал грязный налет на дорогах и пылевые облака в воздухе.

Из-за бессолевых технологий уборки зимой 2015-2016 года к весне на дорогах скопилось даже больше песка, чем обычно (при том, что весной 2015 года проблема пылевых поземок также стояла достаточно остро!). Избежать запыленности воздуха не помогло даже то, что коммунальные службы начали мытье улиц уже в марте (!) - на месяц раньше обычного.

Активисты движения “Красивый Петербурге” собрали с 1 кв.м. проезжей части в Красносельском районе 420 граммов смета - смеси пыли, грязи и мелкого мусора. Норматив допускает не более 30 граммов на 1 кв.м. Значит можно сделать вывод, что уровень загрязнения превышен в 14 раз.

Очевидно, что такие цифры связаны в большей степени с тем, что зимой 2015-2016 года комитет по благоустройству решил устроить эксперимент и не применял противогололедные материалы с высокой плавящей способностью. Если зимой 2014-2015 для растопки снега было использовано 95,7 тысяч тонн натрий хлора, то минувшей зимой по официальным отчетам только 20 тысяч. При этом совокупная высота выпавшего снега была примерно одинаковой - около 96 см.

Для того, чтобы улицы не превратились в каток, применялась пескосоляная смесь, в которой соли - не более 10%. Всего за прошедшую зиму на улицы и тротуары высыпали 72,1 тысячу тонн такой смеси, что на 13 тысяч тонн больше, чем в 2014/2015 годах.

Соответственно, с таянием снегов весь этот песок, сдобренный промышленными отходами и выбросами автомобилей, поднялся в воздух, загрязняя его.

ВОЗ рекомендует отслеживать в городском атмосферном воздухе концентрацию двух типов взвешенных частиц:

PM10 - частицы диаметром 10 мкм и менее
PM2.5 - частицы диаметром 2.5 мкм и менее

Именно частицы таких размеров обладают наиболее пагубным воздействием на здоровье человека.

ВОЗ рекомендует следующий предельный уровень концентрации для частиц PM10:

20 мкг/м3 среднегодовой концентрации
50 мкг/м3 среднесуточной концентрации

В Санкт-Петербурге же предельно допустимые концентрации РМ10 намного выше, чем рекомендуемые ВОЗ:

40 мкг/м3 среднегодовой концентрации
60 мкг/м3 среднесуточной концентрации

То есть в Санкт-Петербурге допускается в 2 раза более высокий среднегодовой уровень частиц PM10, чем рекомендовано ВОЗ. И даже эти требования не выполняются! С ПДК на частицы PM 2.5 в Петербурге ситуация аналогичная - ПДК в 2.5 раза выше, чем рекомендовано ВОЗ для среднегодового значения и в 1.4 раза - чем для среднесуточного уровня. Согласно данным Северо-Западного управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды в марте 2016-ого года среднесуточные концентрации взвешенных веществ в целом по городу составили 2,4 ПДК. А 15 марта было зафиксировано превышение ПДК м.р. в 6,8 раза в Василеостровском районе.

Отметим еще раз - установлено, что наиболее вредными для здоровья человека являются именно пылевые загрязнения воздуха, так называемый дорожный смет, содержащий в себе песок, выхлопные газы автомобилей, споры и плесень, тяжелые металлы, частицы асфальта и резину от шин. Проведенные в Международном Институте изучения онкологических заболеваний исследования доказали, что вдыхание частиц резины и нефтепродуктов (битумы, вяжущие асфальтовые вещества) увеличивает риск заболевания раком в 3 раза.

1.3 Как решить проблему запыленности воздуха?

Европейские программы по сокращению количества пыли в городах предлагают следующее:

1. не использовать песок как противогололедный реагент в населенных пунктах;

2. применять для борьбы со скользкостью полностью растворимые многокомпонентные антигололедные материалы. Они растворяются в воде и практически полностью удаляются с улиц через систему канализации, при этом не забивая ее. Пример - отечественный реагент “Бионорд” на основе хлоридов и формиатов;

3. сократить количество автомобилей с шипованной резиной. Многочисленные исследования показали, что тормозные свойства шипов на асфальте хуже, чем шин с протектором. К тому же протекторная шина меньше разрушает асфальт, а значит меньше асфальтовой крошки поднимается в воздух;

4. использовать в весенний период специальные дорожные шампуни, которые, в отличие от обычной воды, способны вымывать нефтяные и масляные пятна, а также “связывать” частицы песка и эффективно их удалять с поверхности. К примеру, испытания шампуня, который производит Уральский завод противогололедных материалов, показали, что он в 4 раза эффективней смывает дорожные загрязнения, чем обычная вода. Более того, в подобные шампуни входит специальный антистатик.

В данном случае комитету по благоустройству следует вспомнить, что Санкт-Петербург - европейский город, и заручиться европейским опытом. Это единственный путь к снижению запыленности городского воздуха и обеспечению здоровья и благополучия горожан.

Заключение

Последние исследования ведущих зарубежных институтов доказывают, что в 10% инфарктов, сердечно-сосудистых заболеваний и смертей виновата именно запыленность воздуха.

В процессе дыхания частицы пыли попадают в легкие и бронхи. Более крупные (до 10 мкр) вызывают раздражение слизистой, кашель, бронхиты, риниты и конъюнктивиты. Мелкие же частицы способны годами накапливаться в организме, способствуя развитию куда более серьезных заболеваний - вплоть до онкологии.

Одним из основных источников пыли являются фрикционные антигололедные материалы - в большей степени, песок. Зимой 2015-2016 в городе Санкт-Петербурге он использовался чрезвычайно активно, поскольку комитет по благоустройству города решил устроить эксперимент и перешел на бессолевые технологии уборки. Вследствие этого нормативы загрязнения воздуха были превышены - в марте 2016 года среднесуточные концентрации взвешенных веществ в целом по городу составили 2,4 ПДК. Это привело к возникновению пылевых поземок и к ухудшению самочувствия горожан - обострились аллергические заболевания, заболевания верхних дыхательных путей и т.д.

Чтобы в дальнейшем избежать таких ситуаций и сократить количество пыли в городе, следует отказаться от использования песка в качестве средства для борьбы с гололедом и заменить его на многокомпонентные растворимые антигололедные материалы на основе хлоридов и формиатов.

Список использованной литературы:

Захаров А., Петербург стерли в пыль. [Электронный ресурс] //fontanka.ru: информ.-справочный портал. URL: http://www.fontanka.ru/2016/03/24/166/
Городская пыль. [Электронный ресурс] //slipups.ru. URL: http://slipups.ru/1752
ВОЗ: “Каждая восьмая смерть на планете происходит из-за загрязнения воздуха”. [Электронный ресурс] //medicena.ru. URL: http://medicena.ru/blogpost/bad-air/
Качество атмосферного воздуха и здоровье. Информационный бюллетень N313. URL: http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs313/ru/