Лекции для студентов

Лекция: “Мониторинг окружающей среды”

Посты и программы наблюдения за состоянием атмосферного воздуха

 

Глобальные и региональные системы наблюдений и контроля над загрязнением атмосферного воздуха в продвинутых странах организованы в соответствии с рекомендациями ООН. Эти рекомендации были разработаны в 70-е годы XX века. Перечень загрязняющих веществ, за которыми следует проводить контроль, каждая страна определяет самостоятельно.

Качество воздуха в населенных пунктах контролируют стационарные, маршрутные и подфакельные посты наблюдения.

Стационарный пост наблюдения предназначен для регулярного отбора проб воздуха с целью дальнейшего лабораторного анализа и постоянной регистрации содержания вредных веществ с помощью автоматических газоанализаторов. Сегодня используют следующие виды стационарных постов: «ПОСТ-1», «ПОСТ-2», «ПОСТ-2а». Самым продвинутым является «ПОСТ-2а», а самым распространенным «ПОСТ-2», в комплект которого входят:

- дюралевый каркас (размером: 3х3х8 м.);

- приборы автоматического контроля концентраций вредных веществ: газоанализаторы типа ГМК-3 (CO₂) и ГПК-1 (SO₂);

- приборы для автоматического и ручного отбора проб воздуха на содержание газоподобных смесей, сажи и пыли: ЕА-1, ЕА-2, ЕА-2С и автоматический пробоотборник «Компонент»;

- серию приборов для оценки метеопараметров: анеморумбограф типа М63МР, и датчики температуры и влажности.

Лабораторию «ПОСТ-2» обслуживает оператор, что регистрирует значения температуры, влажности, давления. Обслуживание происходит 2 — 4 раза в день по полчаса, при этом одновременно контролируется концентрация 2 загрязняющих веществ и производится одновременный отбор 38 проб и контроль 7 метеопараметров. Производительность такой лаборатории до 50 тыс. проб/час, средний срок службы — 10 лет.

Стационарные посты разделяют на опорные и неопорные. Количество таких постов на исследуемой территории устанавливается в зависимости от численности населения, рельефа местности и специфики промышленности.

Оценка загрязнения атмосферного воздуха Украины проводится в 54 городах на 166 стационарных  постах и 2 станциях транскордонного наблюдения.

Маршрутные посты наблюдения предназначены для регулярного отбора проб воздуха в фиксированных точках местности. Маршруты меняются, с расчетом проводить отбор проб в каждой точке в разное время суток. Например, первую неделю машина объезжает контрольные точки в порядке возрастания номеров, а вторую неделю в порядке убывания. Составляется схема, в центре которой источник выброса, вокруг которого строят кольца с радиусами 0,5R; 1R; 1,5R (Где R — радиус возможного загрязнения равный 20 высотам источника). В точках пересечения колец и линий сторон горизонта и отбирают пробы воздуха. Например, для завода по производству асбеста концентрические кольца будут иметь радиус: 400, 800 и 1200 м. количество контрольных точек – 24. 

Подфакельные посты наблюдения — размещаются под факелами. Отбор проб производится в точках пересечения преобладающего направления с кольцами радиусом 0,2; 0,5; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 15 и 20 км, а также на границе СЗЗ + 200м, и на расстоянии с максимальной приземной концентрацией. Отбирают 24 — 36 проб воздуха на высоте 1,5 м. в 3 точках одновременно.  

Наблюдения на постах могут производиться по полной, неполной и сокращенной программе. Это позволяет оценивать динамику загрязнения атмосферного воздуха и выявлять территории с тенденцией увеличения загрязнения воздуха.

Программы наблюдений устанавливаются в зависимости от видов постов и задач наблюдений. На стационарных постах наблюдения за загрязнением воздуха и метеорологическими параметрами проводятся на протяжении года, независимо от погодных условий. Наблюдения могут проводиться по полной, неполной и сокращенной программе.

По полной программе наблюдения проводят в 1, 7, 13 и 19 часов ежедневно, кроме воскресения. Измеряются при этом концентрация пыли, CO, CO2, SO2, NOx, а также веществ, концентрации которых больше ПДК.

По неполной программе наблюдения проводят в 7, 13 и в 19 часов ежедневно, чередуя субботу и воскресение как выходные.

В районах с суровыми климатическими условиями, а также в местах, где среднемесячные концентрации меньше 5% от ПДК максимально разовой, наблюдения проводят по сокращенной программе ежедневно, кроме воскресенья в 7 и 13 часов.

Определения концентраций на маршрутных постах проводят по скользящему (часовому) графику.

Существующая сеть постов наблюдений за состоянием воздушного бассейна, образованная на стационарных, маршрутных и подфакельных постах наблюдения дает возможность контролировать загрязнение воздуха в населенных пунктах, выявлять влияние источников загрязнения на конкретные территории. Благодаря постам наблюдения определяется динамика загрязнения атмосферы, определяются территории, на которых возрастает содержание загрязняющих веществ в воздухе и вместе с тем определяют опасные источники выбросов.

 

 

Методы и оборудование для оценки загрязнения атмосферного воздуха

 

Лабораторные исследования проводят с использованием хроматографических, масс-спектральных, спектральных и электрохимических методов анализа загрязнения воздуха. Пробы отбирают аспирационным способом и способом заполнения воздухом посуды ограниченного объема. 

          Для определения класса опасности предприятия при отсутствии значений среднесуточных концентраций используют значения максимально разовых ПДК, уменьшенных в 10 раз.

         После установки категории опасности предприятия проводят уточнение санитарно-защитной зоны на основе расстояния формирования концентраций загрязнителей и розы ветров по формуле:

                  

де Lсан — расстояние от источника загрязнения до границы ССЗ, м., которое определяется из  соотношения: 

если X<L_сан^ст., то L_сан =L_сан^ст.;

если L_сан^ст.<X<3*L_сан^ст., то L_сан =X;

если X > 3*L_сан^ст., то L_сан =3*L_сан^ст.; 

где L_сан^ст. — размеры стандартной СЗЗ, м. Х — наибольшее расстояние, где формируется концентрация загрязняющего вещества в пределах ПДК. Р — среднегодовая повторяемость направления ветра; Ро — повторяемость направлений ветра одного румба при круглой розе ветров =12,5%.

На основе рассчитанных  значений формируют таблицу:

Параметр	Направления ветра
	С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
P	8	6	9	16	11	11	24	15
P/Po	0,64	0,48	0,72	1,28	0,88	0,88	1,92	1,2
Lсанст.	1000	1000	1000	1000	1000	1000	1000	1000
Lсан(X)	1100	1100	1100	1100	1100	1100	1100	1100
Lсан`	968*	968*	2112*	1320*	704*	528*	792*	1408*

         *При нанесении на карту уточненной СЗЗ следует откладывать ее значения от границы предприятия в сторону противоположную направлению ветра. Например, при северном направлении ветра (когда ветер дует с севера), факел выброса будет направлен на юг — куда и следует отложить размеры уточненной СЗЗ. Таким  образом, форма уточненной СЗЗ отдаленно будет зеркальной форме розе ветров.