Контроль за состоянием атмосферного воздуха. Оценка состояния атмосферного воздуха

Автоматизированные системы наблюдения и контроля за атмосферным воздухом

Характерные признаки состояния погоды

Шифр	Состояние погоды, атмосферные явления	Характерные признаки
	Ясно	Нет туч или отдельные тучи закрывают не более 2/10 неба; солнце не закрыто00
	Переменная облачность00	Тучи закрывают менее 8/10 неба; солнце время от времени закрывается тучами
	Мгла	Помутнение воздуха за счет взвешенных частичек пыли, дыма, гари. Воздух имеет синий оттенок. 00
	-----------	Слабое помутнение атмосферы за счет перенасыщения воздуха влагой. Воздух имеет сероватый оттенок, горизонтальная видимость более 1 км.
	Дождь	Осадки в виде мелких капель; их падение на землю невидимо для глаза00
	Мряка	Землю не водимо для глаза
	Пылевая буря	Ухудшение видимости на большой территории из-за пыли, поднятой сильным ветром
	Снег	Осадки в виде ледяных кристаллов
	Туман	Помутнение атмосферы при горизонтальной видимости менее 1 км.
	Пасмурно	Небо покрыто тучами на 8/10 и более, солнце не просвечивает.

Измерение скорости и направления ветра фиксируют с помощью ветромеров, анемометров, флюгеров и т.д. Давление измеряют с помощью барометров в (Па).

Эти системы предназначены для постоянного контроля за изменяющимися во времени и пространстве характеристиками загрязнениями и метеорологическими параметрами воздушного пространства. В зависимости от характера и объема работ их делят на такие типы:

1. Промышленные системы. Они контролируют выбросы промышленных предприятий, степень загрязнения промышленных площадок и прилегающих к ним территорий. Обычно такие системы функционируют в структуре предприятий;

2. Городские системы. Они предназначены для контролирования уровня загрязнения воздуха города выбросами предприятий, транспорта, для измерения метеопараметров. Системы формируются на двух уровнях. На 1 уровне производят измерение концентрации вредных веществ и некоторых метеопараметров и сохранение этих данных.

На этом уровне определяют: СО – (0 – 160 мг/м 3); SO 3 – (0 – 5мг/м 3); NO 2 , NO и сумму оксидов азота (0 – 7,5 мг/м 3), сумму углеводородов за исключением метана (0 – 45 мг/м 3); О3 – (0 – 0,15 мг/м 3), скорость ветра, направление, температура. Завершается первый уровень передачи данных в центр обработки информации.

На 2 уровне обрабатывают информацию, прогнозируют опасные ситуации.

Систематизация и обобщение результатов дает возможность определить статистические характеристики загрязнения атмосферы, с помощью которых выявляют динамические изменения в загрязнении атмосферы определенным веществом. К таким характеристикам принадлежат:

1. Среднее арифметическое значение концентрации примесей (загрязняющего вещества):

g i – cреднесуточные, среднемесячные, среднегодовые, средние многолетние концентрации загрязняющих веществ, рассчитанные по суммарным данным стационарных, передвижных, подфакельных постов наблюдений;

n – количество разовых концентраций, которые были определены за определенный период.

2. Среднеквадратичное отклонение результатов измерения от среднеарифметического, среднегодовых концентраций на постах от среднегодового и средней многолетней концентрации по городу, разовых концентраций от среднегодовой концентрации по городу (району), разовых (среднесуточных) концентраций от среднемесячной и среднегодовой.

3. Коэффициент вариации показывает на степень изменчивости концентрации примесей (загрязняющего вещества):

g – средняя концентрация.

4. Максимальное значение концентраций примесей вычисляют, выбирая максимальную концентрацию (наибольшее значение) примесей из разовых, среднемесячных, среднесуточных, среднегодовых концентраций с небольшим количеством наблюдений, а также максимально разовую концентрацию по данным подфакельных наблюдений и вычисляют среднюю из максимальных концентраций за год по группе городов по формуле:

где L – количество городов, которые рассматриваются.

5. Максимальную концентрацию примеси с заданной вероятностью ее превышения определяют из допуска логарифмичного нормального распределения концентраций примесей в атмосфере для заданной вероятности ее превышения.

????????????????

6. Индекс загрязнения атмосферы – количественно характеризует уровень загрязнения атмосферы определенной примесью, который учитывает разницу в скорости увеличения степени вредности вещества, приведенного к степени вредности диоксида серы, с ростом превышения ПДК:

???????????????????

где С i – константа, которая принимает значение 1,7; 1,3; 1,0; 0,9 соответственно, для 1,2,3 и 4 классов опасности вещества и дет возможность привести степень вредности i –го вещества к степени вредности SO 2.

7. Комплексный индекс загрязнения атмосферы города является характеристикой уровня загрязнения атмосферы, который образуется n – веществами, которые присутствуют в атмосфере города (или района города):

Его широко используют для сравнения степени загрязнения атмосферы в городах и регионах.

Вывоз, переработка и утилизация отходов с 1 по 5 класс опасности

Работаем со всеми регионами России. Действующая лицензия. Полный комплект закрывающих документов. Индивидуальный подход к клиенту и гибкая ценовая политика.

С помощью данной формы вы можете оставить заявку на оказание услуг, запросить коммерческое предложение или получить бесплатную консультацию наших специалистов.

Отправить

– это уникальная смесь газов, которая дает возможность существовать громадному биоразнообразию живых существ на планете. Поэтому важно поддерживать чистоту и естественный состав воздуха. Мониторинг атмосферного воздуха на содержание вредных примесей требуются по ГОСТУ и дают представление о содержании определенных веществ в атмосфере.

Такие наблюдения помогают контролировать экологическую обстановку, что особенно важно в промышленных зонах или в населенных пунктах с высоким потоком автотранспорта. Мониторинг загрязнения атмосферы производится на постах, так как требует работы точного оборудования. Приборы могут быть установлены в павильонах или в автомобильных лабораториях.

Организация замеров

Все наблюдательные посты делят на три типа по методу организации работы:

• Стационарные. Главная задача – оценка состояния атмосферного воздуха в долгосрочной перспективе.
• Маршрутные. Оценка уровня загрязнения атмосферного воздуха в нескольких точках.
• Передвижные. Исследования на подфакельных территориях.

Стационарные существуют длительное время, обычно расположены на благоприятной для наблюдений местности предназначены для постоянной оценки загрязнения атмосферного воздуха в течение максимально длительного периода. Все выводы о годовом изменении концентраций в определенных регионах базируются в основном на данных таких постов. На них производится плановый, регулярный отбор проб для последующего комплексного анализа. На стационарных постах могут проводиться исследования, как по общей загрязненности атмосферы, так и по оценке содержания конкретных веществ.

Маршрутные посты также занимаются регулярным отбором проб в таких точках, в которых особенности местности не позволяют создать постоянный павильон. Задача – детальное изучение состав воздуха на обозначенной территории.

Особенности:

• Наблюдения производятся с помощью автотранспорта.
• Замеры производятся в выбранных точках.
• Передвижная лаборатория в среднем посещает 3-5 точек за день, но особенности оборудования позволяют проводить до десятка замеров за день.
• Порядок посещения точек обязательно должен быть одинаковым – как и время посещения точки.

Передвижной пост называют также подфакельным, потому что его устанавливают под газовым факелом для контроля его действия на состав атмосферы.

Особенности:

• Наблюдения также производятся из автотранспорта.
• Посты расположены на некотором удалении от факела – расстояние определяется для каждого конкретного случая.
• Посты перемещаются и производят замеры в разных точках за маленький промежуток времени.

Все посты наблюдения в обязательном порядке размещаются на открытой местности, на твердой почве или на твердом покрытии.

Цикличность наблюдения

Существует всего три программы наблюдения.

1. Полная программа заключается в расчете разовых и среднесуточных концентраций определенной категории веществ. Соответственно, наблюдения и замеры проводятся ежедневно. На данный момент регистрация осуществляется с помощью автоматики. Замеры проводят не менее 4 раз. Стандартное время для замеров – час ночи, семь часов утра, час дня и семь часов вечера.
2. Неполная программа подразумевает ежедневные исследования для установления разовых концентраций трижды в день – замеры не проводят ночью.
3. Сокращенная программа – это размеры дважды в светлое время суток. Наблюдения по сокращенной программе проводят в местах с благоприятной экологической обстановкой – в зеленых зонах, расположенных далеко от промышленных кварталов. Исследования по сокращенной программе и неполной можно проводить по скользящему графику, сдвигая время измерения.

Все три программы позволяют получить данные для расчета среднемесячной и среднегодовой концентрации.

Особенности исследований в павильонах

Перед установкой проводятся специальные подготовительные мероприятия:

• Рассчитывают все возможные примеси, а также проводят предварительные расчеты их концентраций, основываясь на информации от других постов наблюдения, а также от экологических служб промышленных предприятий.
• Изучают особенности застройки и рельефа местности.
• Изучают перспективы развития предприятий и строительства в выбранной местности.
• Изучают состояние энергетики.
• Рассчитывают предполагаемое влияние транспорта на уровень загрязнения.
• В обязательном порядке проводят комплексные метеорологические исследования.

Количество стационарных павильонов в населенном пункте зависит от экологической обстановки, количества населения, от соотношения зеленых и жилых зон. Рекомендуемая плотность для населенных пунктов с неблагоприятной экологической обстановкой составляет один пост на 5-10 км. Важно располагать посты равномерно с различных функциональных зонах: промышленной, жилой, зеленой. Также требуется проводить замеры рядом с крупнейшими автомобильными магистралями.

В настоящее время для обеспечения оптимальных условий наблюдений в России производятся стандартизированные павильоны типа «ПОСТ» со стандартизированным оборудованием. Существует несколько модификаций комплекта оборудования. Так как замеры производятся с помощью стандартных моделей оборудования, исключаются серьезные инструментальные неточности – все аппаратные ошибки будут лежать в одном диапазоне.

Стационарные функционируют и проводят наблюдения круглогодично и ежедневно, независимо от метеорологических условий.

Передвижные лаборатории

Мониторинг атмосферы на таких постах позволяет производить замеры в разных точках. Ежедневное определение загрязняющих веществ производится в местах, на которых невозможно установить стационарные павильоны.

На данный момент стандартный маршрутный пост представлен автомобильной лабораторией модели «Атмосфера-П». Она оснащена оборудованием для экспертизы воздуха и для проведения метеорологических замеров. Та же лаборатория используется для подфакельных исследований.

Условия эксплуатации лаборатории:

• Мониторинг атмосферы возможен при температуре до 35°С внутри салона автомобиля.
• Максимально допустимая влажность – 80% при температуре 20 °С.
• Диапазон допустимого атмосферного давления от 680 до 790 мм.рт.столба.
• На асфальтовом покрытии скорость автомобиля – не более 50 км/ч.

Внутри автомобиля два отсека: приборный (непосредственно оборудование) и вспомогательный. Во вспомогательном отсеке размещены датчики влажности и температуры, туда же выведена электропроводка, расположены аккумуляторы и другое вспомогательное оборудование, которое требуется для обслуживания основных приборов. Датчик скорости и направления ветра, а также специальные крепления для установки выносных датчиков размещены на крыше в специальном контейнере.

Транспортное загрязнение

Мониторинг загрязнения атмосферного воздуха автотранспортом крайне важен, так как автомобили – основной источник загрязнения.

Замеры проводятся на всех автотранспортных предприятиях. Они позволяют ежеминутно контролировать содержание вредных веществ в двигателе. Также на предприятиях автотранспорта регулярно проводят независимые проверки на соблюдение всех установленных норм. Помимо этого, для персонала предприятия предусмотрено экологическое обучение.

Исследования с помощью стационарных и маршрутных постов ограничены, так как примеси от автотранспорта распределяются необычным образом: замерить максимум можно только на самой магистрали, а при удалении от нее концентрация примесей резко падает.

Поэтому наблюдения организованы таким образом:

1. Определяют максимум концентрации на автомагистралях при разных метеоусловиях и разном трафике.
2. Рассчитывают границы снижения концентрации при удалении от магистрали.
3. Проводят более тщательный экологический мониторинг в жилых и зеленых зонах, расположенных рядом с магистралями.
4. Учитывают распределение транспортных потоков внутри городской зоны.

На автотранспортных магистралях проводят ежедневные проверки. Приборы обычно размещают на тротуаре, а точки наблюдения выбираются по интенсивности движения транспорта.

Значение для природы и человека

Оценка загрязнения атмосферного воздуха имеет большое значение для экологии – на основе полученных данных можно предсказать превышение ПДК, а также разработать комплекс мер по снижению вреда от примесей.

Исследование атмосферного воздуха проводится с такими целями:

• Обеспечить экологическую безопасность для проживающих в районах промышленного загрязнения.
• Собрать сведения о динамике концентрации примесей вредных веществ в атмосферном воздухе.
• Разработать меры уменьшения вреда от факельных выбросов.
• Проконтролировать количество углеродных , не допустить стремительного роста загрязнения.
• Создать базу данных по отдельным территориям.
• Предсказать возможность и целесообразность размещения промышленных объектов в тех или иных регионах.

Таким образом, посты для мониторинга выполняют важнейшие функции, помогая собирать информацию, которую затем будут обрабатывать экологи. Непрерывное исследование воздуха – одно из основных направлений защиты окружающей среды. Со временем способы и методы модифицируются, исследования становятся проще и доступнее. На данный момент мониторинг проводится повсеместно.

100 р бонус за первый заказ

Выберите тип работы Дипломная работа Курсовая работа Реферат Магистерская диссертация Отчёт по практике Статья Доклад Рецензия Контрольная работа Монография Решение задач Бизнес-план Ответы на вопросы Творческая работа Эссе Чертёж Сочинения Перевод Презентации Набор текста Другое Повышение уникальности текста Кандидатская диссертация Лабораторная работа Помощь on-line

Узнать цену

Систематизация, доработка и обобщение результатов дает возможность определить статистические характеристики загрязнения атмосферы. По ним определяют динамику изменение концентрации исследуемого вещества. К таким характеристикам относят:

1. Среднее арифметическое значение концентрации вещества определяют по формуле:

где qc - среднесуточные, среднемесячные, среднегодовые концентрации вещества qi, которые вычисляются по суммарным данным стационарных, передвижных и подфакельных постов наблюдения.

n - количество разовых концентраций, за соответствующий период.

2. Среднее квадратичное отклонение результатов измерений от среднего арифметического.

, мг/м3

3. Коэффициент вариации, что указывает на степень изменения концентрации вредного вещества:

где q - средняя концентрация

4. Максимальное значение концентрации вещества вычисляют при выборе максимальной из разовых, месячных, годовых и многолетних концентраций и определяют по формуле:

где L - количество исследуемых населенных пунктов.

5. Индекс загрязнения атмосферы (ИЗА) количественно характеризуют уровень загрязнения атмосферы отдельной добавкой, что учитывает разницу в скорости увеличения уровня опасности вещества, приведенного до уровня опасности диоксида серы, с ростом превышения ПДК:

где Сi - константа, со значениями: 1,7; 1,3; 1,0; 0,9 соответственно, для 1, 2, 3, и 4-го классов опасности вещества и позволяет перевести степень опасности i-го вещества до степени опасности диоксида серы.

6. Комплексный индекс загрязнения атмосферы города (КИЗА) - количественная характеристика уровня загрязнения атмосферы, что образуется множеством веществ:

n - количество вредных веществ в атмосфере. (основные загрязнители).

Для оценки изменений состояния воздуха, полученные концентрации сравнивают с фоновыми концентрациями.

Фоновая концентрация - статистически вероятная максимальная концентрация (Сф, мг/м3), которая характеризует загрязнение атмосферы. Ее определяют как значение концентраций, что не превышает 5% случаев общей выборки наблюдений. Она характеризует общую концентрацию, образуемую всеми источниками на данной территории. Определяется Сф для каждого поста наблюдения по данным полученных за период от 2 до 5 лет.

С целью повышения достоверности расчета Сф необходимо выбирать такой период наблюдений, на протяжении которого существенно не изменился характер застройки в районе поста наблюдения, характеристика выбросов в радиусе 5 км от поста и его размещение. Количество наблюдений должно быть не меньше 200 в год, а их общее количество не менее 800.

Для выявления вредного действия нескольких загрязнителей используют величину Сф по этим веществам. При этом учитывается концентрация каждого вещества и концентрация самого распространенного из них. Например, при суммации влияния SO2 и NO2:

При установлении ПДВ для реконструированных предприятий их доля исключается из Сф по формуле:

С’ф = Сф(1 - 0,4 С/Сф), при С≥Сф;

С’ф = 0,2Сф, при С>Сф

С’ф - фоновая концентрация без учета предприятия, C - максимальная концентрация, образуемая предприятием в точке размещения поста.

Систематизация, доработка и обобщение результатов дает возможность определить статистические характеристики загрязнения атмосферы. По ним определяют динамику изменение концентрации исследуемого вещества. К таким характеристикам относят:

1. Среднее арифметическое значение концентрации вещества определяют по формуле:

где q c – среднесуточные, среднемесячные, среднегодовые концентрации вещества q i , которые вычисляются по суммарным данным стационарных, передвижных и подфакельных постов наблюдения.

n – количество разовых концентраций, за соответствующий период.

2. Среднее квадратичное отклонение результатов измерений от среднего арифметического.

, мг/м 3

3. Коэффициент вариации, что указывает на степень изменения концентрации вредного вещества:

где q – средняя концентрация

4. Максимальное значение концентрации вещества вычисляют при выборе максимальной из разовых, месячных, годовых и многолетних концентраций и определяют по формуле:

где L – количество исследуемых населенных пунктов.

5. Индекс загрязнения атмосферы (ИЗА) количественно характеризуют уровень загрязнения атмосферы отдельной добавкой, что учитывает разницу в скорости увеличения уровня опасности вещества, приведенного до уровня опасности диоксида серы, с ростом превышения ПДК:

где С i – константа, со значениями: 1,7; 1,3; 1,0; 0,9 соответственно, для 1, 2, 3, и 4-го классов опасности вещества и позволяет перевести степень опасности i-го вещества до степени опасности диоксида серы.

6. Комплексный индекс загрязнения атмосферы города (КИЗА) – количественная характеристика уровня загрязнения атмосферы, что образуется множеством веществ:

n – количество вредных веществ в атмосфере. (основные загрязнители).

Для оценки изменений состояния воздуха, полученные концентрации сравнивают с фоновыми концентрациями.

Фоновая концентрация – статистически вероятная максимальная концентрация (Сф, мг/м 3), которая характеризует загрязнение атмосферы. Ее определяют как значение концентраций, что не превышает 5% случаев общей выборки наблюдений. Она характеризует общую концентрацию, образуемую всеми источниками на данной территории. Определяется С ф для каждого поста наблюдения по данным полученных за период от 2 до 5 лет.

С целью повышения достоверности расчета С ф необходимо выбирать такой период наблюдений, на протяжении которого существенно не изменился характер застройки в районе поста наблюдения, характеристика выбросов в радиусе 5 км от поста и его размещение. Количество наблюдений должно быть не меньше 200 в год, а их общее количество не менее 800.

Для выявления вредного действия нескольких загрязнителей используют величину Сф по этим веществам. При этом учитывается концентрация каждого вещества и концентрация самого распространенного из них. Например, при суммации влияния SO 2 и NO 2.