атм - Реферат - бесплатно - КАТАЛОГ ДИПЛОМНЫХ, КУРСОВЫХ РАБОТ

Определение степени загрязнения атмосферы

Атмосферный воздух содержит множество жизненно необходимых компонентов таких, как азот, кислород, углекислый газ. Но кроме этих важнейших составляющих атмосферы в ней содержатся в разных количествах и загрязняющие вещества. Под атмосферным загрязнением обычно понимают присутствие в воздухе различных газообразных и твердых соединений, которые оказывают неблагоприятное воздействие на живые организмы и растительность, ухудшают их жизненные условия или наносят материальный ущерб. Загрязнение атмосферы в городах создается, как правило, в результате производственной деятельности человека. В Челябинской области в воздушные бассейны городов с выбросами промпредприятий и транспорта поступают тысячи тонн вредных веществ[1].

Содержание примесей в атмосфере очень быстро меняется во времени и пространстве, оно существенно различается в разные моменты времени или в один и тот же момент в разных местах, поэтому, чтобы достоверно судить об уровне загрязнения атмосферы каким-либо веществом, необходим длительный ряд наблюдений. Для проведения таких наблюдений и создана сеть постов в трех городах области: Челябинске – 8 постов, Магнитогорске – 5 постов, Златоусте – 2 поста. В настоящее время, в зависимости от источников финансирования и задач, сеть подразделяется на федеральную и областную. К федеральной сети наблюдения относятся: 5 постов в Челябинске, 2 поста в Магнитогорске, 1 пост в Златоусте. К областной сети – 7 постов (3 поста в Челябинске, 3 поста в Магнитогорске, 1 пост в Златоусте). На сети наблюдения, независимо от ее принадлежности, осуществляются регулярные, ежедневные (3-4 раза в сутки) наблюдения за уровнем загрязнения атмосферного воздуха. На стационарных постах проводится отбор проб на основные загрязняющие вещества, присутствующие в выбросах почти каждого источника загрязнения (пыль, диоксид серы, оксид углерода, диоксид азота), а также специфические загрязняющие вещества, присутствие которых в атмосфере обусловлено спецификой производств. Всего за год в трех городах области на стационарных постах отбирается и анализируется более 78 тысяч проб атмосферного воздуха.

Оценка уровня загрязнения атмосферного воздуха в городах производится по следующим характеристикам:

- разовая концентрация примеси – концентрация примеси, измеренная за 20-З0 мин - мг/м³ или мкг/м³;

- средняя концентрация примесей в воздухе – мг/м³ или мкг/м³;

- среднесуточная концентрация примеси – среднее арифметическое значение разовых концентраций, полученных через равные промежутки времени, включая обязательные сроки регистрации – мг/м³ или мкг/м³;

- среднемесячная концентрация примеси – среднее арифметическое значение разовых или среднесуточных концентраций, измеренных в течение месяца – мг/м³ или мкг/м³;

- среднегодовая концентрация примеси – среднее арифметическое значение разовых или среднесуточных концентраций, измеренных в течение года – мг/м³ или мкг/м³;

- максимальная из разовых концентрация примеси в воздухе – максимальное значение из разовых концентраций примеси из всех данных измерений в отдельной точке или в различных точках города за рассматриваемый период – мг/м³ или мкг/м³;

- предельно допустимая концентрация (ПДК) примесей для населенных мест – максимальная концентрация примеси в атмосфере, при периодическом воздействии не оказывающая вредного влияния на человека и окружающую среду;

- максимальная разовая предельно допустимая концентрация – мг/м³ (ПДКмр);

- среднесуточная предельно допустимая концентрация – мг/м³ или мкг/м³ (ПДКсс);

- повторяемость концентраций примеси в воздухе выше предельно допустимой концентрации – повторяемость (%) случаев превышения заданного уровня разовыми значениями концентрации примеси;

- индекс загрязнения атмосферы (ИЗА) отдельной примесью – количественная характеристика уровня загрязнения атмосферы отдельной примесью, учитывающая различие в скорости возрастания степени вредности веществ, приведенной к вредности диоксида серы, по мере увеличения превышения ПДК.

Характеристика загрязнения атмосферного воздуха города Челябинска

Индекс загрязнения атмосферы определяет вклад каждой примеси в общее загрязнение города. В соответствии с существующей градацией уровень загрязнения считается низким, если ИЗА < 5, повышенным – при ИЗА от 5 до 6, высоким – при ИЗА от 7 до 13, очень высоким – при ИЗА >/= 14. Например, в городе Челябинске в 2003 году ИЗА был равен 12,5; в 2004 году ИЗА = 15; в 2005 году ИЗА = 17,3, что соответствует очень высокому уровню загрязнения[2].

В 2009 году было отмечено, что основную долю в выбросах промышленных предприятий города Челябинска составляют твердые вещества, оксид углерода, оксиды азота, углеводороды. Количество специфических загрязняющих веществ не превышает одного процента. От стационарных источников в атмосферу города поступают сероводород, хлор, хром шестивалентный, фенол, серная и соляная кислоты, свинец, формальдегид, бенз(а)пирен и др.[3].

За октябрь 2010 года в среднем по городу превысили предельно допустимый уровень средние за месяц концентрации формальдегида в 2,7 раза, диоксида азота в 1,3 раза. Среднемесячные концентрации взвешенных веществ, диоксида серы, оксида азота, оксида углерода, фенола, фторида водорода, аммиака в среднем по городу не превысили нормативных значений. Максимальные концентрации взвешенных веществ, оксида углерода, формальдегида, фторида водорода, сероводорода превысили нормативные значения[4].

Основными загрязнителями атмосферы города являются предприятия черной и цветной металлургии, энергетики. По данным Федеральной службы государственной статистики Челябинской области в целом по городу насчитывается 78 предприятий, имеющих выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от 9541 источников. Согласно данным статистической отчетности «2ТП-воздух» за 2005 год выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух города Челябинска от стационарных источников промышленных предприятий города составили 140,937 тыс. тонн.

Охрана атмосферного воздуха является приоритетным направлением природоохранной деятельности промышленных предприятий города. Предприятиями города Челябинска в 2008 году выполнено 59 воздухоохранных мероприятий, на выполнение которых было затрачено 870 млн. рублей (для сравнения, в 2007 году на подобные мероприятия предприятиями города был затрачен 431 млн. рублей). За счет выполнения мероприятий выбросы загрязняющих веществ снижены на 239 тонн.

Основным источником выбросов бензопилена является автотранспорт, количество которого с каждым годом растет. 56 % загрязнений воздуха в городе – заслуга автомобилей. Экологи взяли пробы на дорогах Челябинска и выявили наиболее грязные участки: перекресток улиц Блюхера и Доватора, улица Цвиллинга от проспекта Ленина до Привокзальной площади, улица Энгельса от Труда до Курчатова, проспект Ленина от Энгельса до Артиллерийской. А самый грязный воздух в городе – на перекрестке улицы Кирова и проспекта Победы в районе Теплотехнического института. Помимо большой транспортной нагрузки фактором риска является и то, что этот участок находится в «яме», поэтому вредные вещества скапливаются там и очень плохо выветриваются[5].

Транспортная ситуация в городе с каждым годом усложняется. Темпы роста численности автотранспорта опережают темпы развития улично-дорожной сети города. Кроме того, в Челябинск ежедневно, минуя центральную часть города, въезжают до 25 тысяч единиц иногороднего транспорта. Общая протяженность сети автомобильных дорог на территории города Челябинска составляет 1291 км, в том числе улиц с усовершенствованным покрытием, рассчитанных на движение современных транспортных средств 772 км (60 %). В связи с резко увеличившимся количеством автотранспорта основные магистрали исчерпали свой потенциал и необходимо строительство новых магистралей и реконструкция старых.

Малое количество магистралей в городе и отсутствие дублирующих магистралей привели к чрезмерной концентрации потоков на ограниченном числе общегородских магистралей (Свердловский проспект, проспект Ленина, проспект Победы, улица Воровского и др.). На этих магистралях наблюдается заметное снижение скорости движения и частое возникновение «пробок», в результате чего происходит ухудшение общего экологического состояния города.

Увеличение мощности магистральной сети должно быть достигнуто, в основном, за счет нового строительства и реконструкции. Снижение загрязнения окружающей среды выбросами от автомобильного транспорта является актуальной задачей и обеспечивается несколькими путями, среди которых – совершенствование организации и ограничение движения, модернизация транспортного парка, регулярное техническое обслуживание, в том числе регулирование на дымность и токсичность, стимулирование частных владельцев к замене устаревших автомобилей, использование альтернативных топлив, радикальное сокращение загрязнения атмосферного воздуха выбросами паров моторных топлив на автозаправочных станциях.

Прогнозирование загрязнения воздушного бассейна города

Загрязнение приземного слоя воздуха, создаваемое выбросами промышленных предприятий, тепловых электростанций, автотранспорта и других объектов в большой степени зависит от метеорологических факторов[6].

Осуществление мероприятий направленных на снижение уровня загрязнения воздуха в городе до нормативных показателей, нередко требует длительного времени. Поэтому большое значение приобретают работы по краткосрочному прогнозу уровня загрязнения воздуха в период неблагоприятных метеорологических условий (НМУ).

Успешное решение задачи метеорологического прогноза уровня загрязнения воздуха основано на учете физических особенностей распространения примесей в атмосфере и связей между концентрациями примесей и метеорологическими параметрами: скоростью и направлением ветра, инверсией (повышение температуры воздуха с высотой), осадками, туманами.

Накоплению вредных примесей в приземном слое атмосферы способствует слабый (V= 0-3 м/с) ветер, инверсия температуры, туман[7]. Уменьшение концентрации вредных примесей происходит при выпадении осадков. Сильный ветер также уменьшает концентрацию вредных примесей, но только в случае, когда его направление таково, что все выбросы уносятся за городскую черту.

Прогнозы загрязнения атмосферного воздуха составляются ежедневно, при этом используются два метода прогнозирования:

- применение количественного синоптического предиктора.

Исходя из прогнозов загрязнения, анализа синоптических условий и метеорологической обстановки, Челябинский ЦГМС составляет предупреждения о неблагоприятных метеорологических условиях (НМУ), способствующих высокому загрязнению атмосферы. Прогнозирование НМУ необходимо для того, чтобы не допустить высокого уровня загрязнения.

В соответствии со статьей 19 Федерального Закона «Об охране атмосферного воздуха», в городских и иных поселениях органы государственной власти субъектов Российской Федерации и органы местного самоуправления организуют работы по регулированию выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух в периоды неблагоприятных метеорологических условий. В настоящее время в Челябинской области действует Порядок проведения работ по регулированию выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух в периоды неблагоприятных метеорологических условий, который утвержден постановлением Губернатора Челябинской области от 25.08.2005 г. № 343.

Получив информацию о НМУ, предприятия-загрязнители должны выполнять мероприятия, направленные на сокращение выбросов вредных веществ в атмосферу.

Предупреждение о НМУ по городу Челябинску составляется при северо-восточном ветре, когда выбросы ОАО «Мечел», ОАО «ЧЭМК», ОАО лакокрасочного и ОАО электролитного цинкового заводов направлены на жилые районы города. В среднем, повторяемость неблагоприятных северо-восточных ветров в июне составляет 50%. Неблагоприятное направление ветра, низкая ((0-5 м/с) скорость, приподнятые инверсии (высотой 250-450 м) и частые туманы в июне и июле прошлого года привели к повышению концентраций вредных примесей в атмосфере города Челябинска.

Челябинск имеет некоторые особенности, которые сильно влияют на состояние окружающей среды. Во-первых, предприятия, загрязняющие воздух, рассредоточены по всей территории города вперемешку с жилыми массивами. Во-вторых, в Челябинске развита металлургическая промышленность, перерабатывается много руды, в воздух выбрасываются тяжелые вещества. В-третьих, областной центр находится в гористой местности и как минимум четыре месяца в году здесь наблюдаются неблагоприятные метеоусловия, способствующие повышению концентрации загрязняющих веществ. Автомагистраль представляет собой отдельный низкий линейный источник выбросов вредных веществ в атмосферу.

В целом, по данным экологов, в Челябинске высокий уровень загрязнения атмосферы. Формированию этого уровня способствуют
частые слабые ветры, инверсии температуры и застои воздуха, характерные
для района расположения Челябинска. При таких погодных условиях концентрации загрязняющих веществ в городе могут увеличиваться в 3-5 раз.

Эффективность прогноза загрязнения атмосферного воздуха в значительной мере определяется успешностью прогноза неблагоприятных метеорологических условий, который составляется Челябинским гидрометеоцентром.

Для улучшения качества атмосферного воздуха в городе Челябинске необходимо: увеличение пропускной способности городских автомагистралей; улучшение качества дорожного покрытия городских автомагистралей; строительство дорожных развязок в разных уровнях; организация зон с ограниченным автомобильным движением; организация работ по регулированию выбросов вредных (загрязняющих) веществ
в атмосферный воздух в периоды неблагоприятных метеорологических условий.

[1] Гидрометеорология и мониторинг окружающей среды – на службе области. Челябинск, 2000. С. 19 - 31.

[2] Состояние окружающей среды в городе Челябинске: Официальная информация // Решение Челябинской городской Думы от 28.11.2006 N 17/10.

[3] Шелегова Т.А. Негативное воздействие на окружающую среду города Челябинска по результатам федерального экологического контроля: Доклад // Экологическое благополучие города Челябинска. Челябинск, 2009.

[4] Загрязнение атмосферного воздуха городов Челябинской области октябрь 2010 года // http://www.chelpogoda.ru/pages/228.php

[5] Качество природной среды и источники ее загрязнения // Красная книга челябинской области // http://www.redbook.ru/ecologia-chelyabinskaya-oblast-2008-3.htm.

[6] Энциклопедия «Челябинск» (Атмосферного воздуха состояние и охрана) // http://www.book-chel.ru/ind.php?what=card&id=296.

[7] Гидрометеорология и мониторинг окружающей среды – на службе области… С. 19-31.

Статистика

Форма входа

Поиск

Категории раздела