Атмосфера. Загрязнение атмосферы

- среднесезонная концентрация  на i-ом посту.

В зависимости от значения параметра  различают такие классы загрязнения воздуха:

1 – высокое загрязнение  ( ≥ 1,5);

2 – повышенное загрязнение;

3 – пониженное;

4 – слабое загрязнение  ( < 0,6).

Для характеристики загрязнения  воздуха по городу в целом в  качестве обобщенного показателя рекомендуется  использовать также параметр Р:

,

где n – общее количество наблюдений за концентрацией примесей в городе на

протяжении  суток на всех стационарных пунктах;

m – количество наблюдений в течение этих же суток с концентрацией q,

которая превышает среднесезонное значение более чем в 1,5 раза.

При расчете  параметра Р с целью его  использования в качестве характеристики фонового загрязнения воздуха необходимо, чтобы количество стационарных постов в городе было не менее 3, а количество наблюдений за концентрацией примесей на всех пунктах в течение суток не менее 20.

Параметр Р  может изменяться от 1 до нуля.

В зависимости  от значений параметра Р различают  три группы загрязнения атмосферного воздуха:

1 – высокий  уровень загрязнения;

2 – повышенный  уровень загрязнения;

3 - пониженный  уровень загрязнения.

Физический  смысл величины Р может быть определен, если поле концентраций примесей представить с помощью разложения на естественные ортогональные функции. Коэффициент при первом члене разложения, который характеризует одновременную изменчивость загрязнения воздуха на всех стационарных постах данного города, оказывается весьма тесно коррелирован с параметром Р. Анализ материалов наблюдений показывает, что одновременная изменчивость на всех пунктах наблюдений превышает 50% их общей дисперсии.

Параметр Р  является относительной характеристикой  и не зависит от среднего уровня загрязнения воздуха. Следовательно, его значение определяется в основном метеорологическими условиями. В связи с этим для изучения метеорологических условий загрязнения воздуха с применением параметра Р оказывается возможным совместно анализировать материалы за несколько лет, даже если в течение этого периода наблюдались изменения суммарного количества выбросов и уровня концентраций.

Приведенные показатели являются наиболее часто используемыми  для оценки уровня загрязнения атмосферного воздуха в населенном пункте.

Согласно, для  оценки и анализа состояния загрязнения  воздушного бассейна можно использовать и ряд других показателей.

Показатель предельно  допустимого загрязнения атмосферного воздуха – относительный интегральный критерий оценки загрязнения атмосферного воздуха населенных мест, который характеризует интенсивность и характер совместного действия всей совокупности присутствующих в нем вредных примесей. ПДЗ рассчитывается для каждого случая на основе определенных экспериментально и утвержденных в установленном порядке коэффициентов комбинированного действия. Коэффициент комбинированного действия отображает характер совместного биологического действия одновременно присутствующих в атмосферном воздухе загрязняющих веществ. Его цифровое значение устанавливается экспериментальным путем и выражается в долях от индивидуальных ПДК загрязняющих веществ. ПДЗ рассчитывается по формуле:

ПДЗ = Ккд * 100%.

 

В случаях, когда значение Ккд отсутствуют, их определение  проводится по формуле:

,

где n – число веществ, присутствующих в воздушной среде, для которых официально не установлен характер комбинированного действия.

В случаях, когда присутствующие в атмосферном воздухе загрязняющие вещества представляют собой сложную  смесь с установленными и не установленными коэффициентами комбинированного действия, для расчета ПДЗ значение Ккд этой смеси определяется по формуле:

,

где Ккд_сс – коэффициент комбинированного действия сложной смеси;

Ккд – коэффициенты комбинированного действия совместно присутствующих веществ, 1, 2, 3,… n;

n – число веществ  в смеси, значение Ккд которых  отсутствуют в официальных списках;

Кm – числовое значение коэффициента для веществ с независимым характером комбинированного действия.

В случае присутствия в воздухе одной примеси показатель ПДЗ = 100%.

Оценка фактического или прогнозного уровня загрязнения  атмосферного воздуха проводится путем  сопоставления показателя загрязнения  одним веществом или суммарного показателя загрязнения смесью веществ с показателем предельно допустимого загрязнения. Допустимым признается уровень, который не превышает ПДЗ.

Показатель фактического или прогнозного загрязнения  атмосферного воздуха одним веществом  рассчитывается по формуле:

,

где ПЗ – показатель загрязнения,

C – фактическая  или прогнозная концентрация  конкретного вещества,

ПДК – значение предельно допустимой концентрации этого вещества.

Суммарный показатель загрязнения  смесью веществ рассчитывается по формуле:

 

,

 

где Σ ПЗ – суммарный показатель загрязнения, %,

C₁, C₂,… C_n – значение фактических или прогнозных концентраций

веществ, которые  входят в состав смеси, мг/м³,

ПДК₁, ПДК₂,… ПДК_n – значение предельно допустимых концентраций соответствующих загрязняющих веществ, которые входят в состав смеси, мг/м³,

К₁, К_2,… К_n – значение коэффициентов, которые учитывают класс опасности соответствующего вещества: для веществ 1-го класса – 0,8; 2-го класса – 0,9;

3-го класса – 1,0; 4-го класса – 1,1.

В случае отсутствия значений ПДК при прогнозировании приземных концентраций принимаются значение ОБУВ без учета значений коэффициентов К.

В соответствии с ГОСТ 17.2.3.01–86 «Охрана природы. Атмосфера. Правила контроля качества атмосферного воздуха» и «Руководства по контролю загрязнения атмосферы» для оценки результатов исследований на стационарных и маршрутных постах используются ПДК_мр и ПДК_сс, на подфакельных – ПДК_мр; для оценки прогнозных концентраций используются значение ПДК_мр.

Для установления показателя загрязнения атмосферного воздуха используются значение фактических концентраций, выраженные в мг/м³ и полученные при их статистической обработке в соответствии с требованиями «Руководства по контролю загрязнения атмосферы» РД 52.04. 186–89. При этом для расчета ПЗ или Σ ПЗ значение C принимаются:

– для характеристики загрязнения атмосферного воздуха в районе отдельных стационарных постов – среднеарифметическое значение из числа разовых или среднесуточных концентраций, измеренных на протяжении года;

– для характеристики загрязнения атмосферного воздуха в зоне влияния отдельного объекта или группы объектов – максимальное значение концентрации, определенное как статистически достоверная максимальная величина из числа разовых концентраций, выявленных в отдельных точках населенного пункта обследованиях).

Оценка загрязнения  атмосферного воздуха проводится с  учетом кратности превышения показателей  загрязнения их нормативного значения и включает определение уровня загрязнения  и степени его опасности согласно табл. 3.1.

Графа 4 табл. 3.1 используется в случаях оценки результатов лабораторных исследований фактического загрязнения атмосферного воздуха. В случаях, когда при оценке загрязнения атмосферного воздуха смесью веществ оказывается превышение значения ПДЗ, должны определяться ведущие компоненты; ведущими считаются те вещества в смеси, индивидуальные значения ПЗ которых превышают допустимые уровни.

 

Таблица 3.1 – Оценка загрязнения  атмосферного воздуха 

Уровень загрязнения	Степень опасности	Кратность превышения ПДЗ	Процент случаев превышения ПДЗ
Допустимый	Безопасная	< 1	0
Недопустимый	Слабо опасная	> 1 – 2	> 0 – 4
Недопустимый	Умеренно опасная	> 2 – 4,4	> 4 – 10
Недопустимый	Опасная	> 4,4 – 8	> 10 – 25
Недопустимый	Очень опасная	> 8	> 25

 

 

 

 

 

14. Оценка загрязенности атмосферного воздуха г. Одесса

 

Для оценки загрязненности атмосферного воздуха г. Одессы были использованы данные наблюдений на сети стационарных постов города в 2006–2007 гг. по основным загрязняющим веществам: пыль, SO₂, NO₂, CO. Карта-схема расположения пунктов наблюдений приведена на рис. 4.1.

Для оценки уровня загрязнения атмосферного воздуха  была использована методика оценки по показателям фактического загрязнения  ПЗ и ПДЗ. На первом этапе показатели рассчитывались отдельно по каждой примеси  без учета групп суммации.

Расчетные формулы для данных показателей приведены в п. 3. Расчеты поводились по среднемесячным концентрациям. Учитывая, что ПЗ определялся отдельно для каждой примеси, значение ПДЗ принималось за 100%.

В табл. 4.1–4.4 представлены результаты расчетов ПЗ по основным загрязняющим веществам. Из приведенных таблиц видно, что наименьший уровень загрязнения отмечается для диоксида серы.

Для временной  изменчивости ПЗ были простроены соответствующие  графики по исследуемым загрязняющим веществам. Как видно, по всем примесям, кроме диоксида серы, отмечаются постоянные превышения ПДЗ.

Уровень загрязнения  атмосферного воздуха пылью в 2006 г. в летне-осенний период значительно превышал ПДЗ, а также уровень загрязнения в 2007 г. Возможно, это может быть связано с засушливой погодой в этот период и, соответственно, повышенным уровнем запыленности атмосферы.

Содержание  диоксида серы в атмосферном воздухе  города не превышало допустимых показателей, и за исследуемый период не было отмечено значительных колебаний в  изменении концентрации данной примеси.

 

Таблица 4.1 –  Значения ПЗ для пыли

Месяц	2006 г.	2007 г.
1	80,27	106,75
2	79,07	106,5
3	73,47	104,5
4	66,93	99
5	182,2	100,75
6	172,8	103,75
7	199,47	104
8	162,67	109,5
9	153,13	118,38
10	197,27	118,38
11	195,8	104,75
12	109,87	–

 

 

Таблица 4.2 –  Значения ПЗ для SO₂

Месяц	2006 г.	2007 г.
1	94,6	92
2	98,6	95
3	91,2	95,75
4	80,6	83,88
5	89	86,75
6	91,4	87,5
7	98,6	108
8	89,8	91,75
9	92,4	81,63
10	76	81,63
11	86,8	86,75
12	86	–

 

 

Таблица 4.3 –  Значения ПЗ для СO

Месяц	2006 г.	2007 г.
1	102,6	117,25
2	108,5	110,25
3	105,12	118
4	105,55	130,38
5	100,69	133,13
6	107,2	141,13
7	107,52	136,25
8	112,1	126,25
9	115,7	123,75
10	118,51	123,75
11	124,36	119,63
12	118,67	–

 

 

Таблица 4.4 –  Значения ПЗ для NO₂