Состояние загрязнения окружающей среды в г. Донецке остается на высоком уровне. В настоящее время, действующее производство характеризуется целым рядом факторов вредного воздействия на окружающую природную среду, среди которых выбросы в атмосферу занимают ведущее место.
Среди загрязняющих веществ, поступающих с антропогенными выбросами диоксид азота (NO2) относится к основным загрязнителям атмосферного воздуха. Он вызывает как локальные, так и глобальные изменения в окружающей среде, негативно влияя на растительный мир и здоровье людей. Он сильно раздражает слизистые оболочки верхних дыхательных путей, вызывая бронхиты, астмы и пневмонии.
Отрицательное биологическое воздействие диоксида азота на растения проявляется в обесцвечивании листьев, увядании цветков, прекращении плодоношения и роста. Такое действие объясняется образованием кислот при растворении оксидов азота в межклеточной и внутриклеточной жидкостях.
Естественными источниками оксидов азота в атмосфере являются лесные пожары, грозовые разряды, при которых образуется монооксид азота , окисляющийся затем в диоксид азота . Основными антропогенными источниками являются процессы высокотемпературного сгорания различных видов топлива (природного газа, угля, бензина, мазута) на тепловых электростанциях, промышленных установках и в автомобильных двигателях. Таким образом, ответственность за поступление диоксида азота в атмосферу несут горнодобывающая, металлургическая, химическая промышленности, энергетика и автотранспорт. Данные статучета показывают, что выбросы диоксида азота стационарными источниками ежегодно сокращаются, а автомобильным транспортом – постоянно растут.
На рисунках 1 и 2 показано количество оксидов азота (в пересчете на NO2), выброшенное в атмосферный воздух стационарными и передвижными источниками города Донецка за последние 7 лет.
В результате роста парка автомобилей за последние годы возникла острая проблема фотохимического смога. На каждом километре пути легковой автомобиль в среднем выделяет около 10 г оксида азота. Оксид азота в атмосферном воздухе подвергается фотохимическому окислению до диоксида, переносится на значительные расстояния и является причиной возникновения кислотных дождей.
На основе данных выбросов стационарными (Vстац) и передвижными (Vавто) источниками, а также среднегодовых концентраций диоксида азота (СNO2) в период с 2002 по 2005 год был проведен регрессионный анализ, в результате которого было получено следующее уравнение:
с коэффициентом множественной корреляции R2 равным 91,02 %. По полученному уравнению можно спрогнозировать концентрации диоксида азота на будущий период времени, что является необходимым этапом в мониторинге атмосферного воздуха.
Используя данные по контролю диоксида азота на стационарных постах города Донецка, был построен годовой ход концентраций NO2 в период с 2002 по 2005 гг.
Анализ рисунка 3 показывает, что концентрация NO2 не превышала ПДК только в течение 2002 года. Максимальная концентрация диоксида азота наблюдалась в мае 2003 г. (4,6 ПДК) и июне 2004 г. (3,6 ПДК), когда средняя температура воздуха достигала 20 оС, осадки были минимальными, а скорость ветра не превышала 3–4,5 м/с. При таких условиях рассеивание заметно ухудшается, и концентрация возрастает. Минимальные концентрации диоксида азота отмечались в январе месяце при низких температурах, малой солнечной активности и незначительной скорости ветра.