Экологиченский мониторинг

сбор, анализ и хранение информации о трансграничном переносе примесей в атмосфере;

прогнозирование переноса примесей на основе метеорологических данных;

идентификацию районов выбросов и  источников;

регистрацию и расчет выпадений  примесей из атмосферного воздуха на подстилающую поверхность и другие работы.

В целях сопоставимости результатов  наблюдений, полученных в разных географических и временных условиях, используются единые унифицированные методы отбора и анализа проб, обработки и  передачи информации. Информация, получаемая на сети наблюдений, по степени срочности  подразделяется на три категории: экстренная, оперативная и режимная. Экстренная информация содержит сведения о резких изменениях уровней загрязнения  атмосферного воздуха и передается в соответствующие (контролирующие, хозяйственные) организации незамедлительно. Оперативная информация содержит обобщенные результаты наблюдений за месяц, а режимная - за год. Информация по последним двум категориям передается заинтересованным и контролирующим организациям в  сроки их накопления: ежемесячно и  ежегодно. Режимная информация, содержащая данные о среднем и наибольшем уровнях загрязнения воздуха  за длительный период, используется при  планировании мероприятий по охране атмосферы, установлении нормативов выбросов, оценках ущерба, наносимого народному  хозяйству загрязнением атмосферного воздуха.

Для того чтобы воздухо-охранные мероприятия были эффективными, информация должна быть полной и достоверной. Полнота информации определяется числом контролируемых ингредиентов, сроками наблюдений, размещением сети наблюдений. Достоверность информации достигается строгим соблюдением нормативных требований, Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

15

Курсовой проект

обеспечивающих получение репрезентативных данных, однородность информации, полноту  наблюдений, правильность статистической обработки и санитарно-гигиенической  оценки по данным наблюдений загрязнения  атмосферного воздуха, корректность объяснения причин повышенных уровней загрязнения  и тенденций (или их отсутствие) изменения  уровней загрязнения атмосферного воздуха во времени и по территории, учет метеорологических условий  переноса и рассеяния примесей режима выбросов в данном районе.

Достоверность информации в значительной степени зависит от ее однородности. Необходимо иметь однородный ряд  наблюдений за период, для которого средние характеристики оказываются  достаточно устойчивыми и слабо  зависящими от новых результатов  измерений. В городах в результате застройки и реконструкции происходят изменения микроклиматических и  метеорологических условий, поэтому  получение среднего значения концентрации примеси для периода, в который  меняется характер воздействия источников выбросов на атмосферу, является проблемной задачей. Средние годовые концентрации из-за  погрешностей измерений, неоднородности рядов наблюдений, изменения метеоусловий и структуры городской застройки, могут значительно варьировать. В связи с этим для повышения качества воздухо-охранных рекомендаций необходимо использовать данные наблюдений за более длительные сроки (5 лет).

Существующая в нашей стране сеть наблюдений загрязнения атмосферного воздуха включает посты ручного  отбора проб воздуха и автоматизированные системы наблюдений и контроля окружающей среды (АНКОС). Посты наблюдений загрязнения (ПНЗ) могут быть стационарными, маршрутными  и передвижными (подфакельными). С постов ручного отбора пробы для анализа доставляются в химические лаборатории. Системы АНКОС являются стационарными, они оснащены устройствами непрерывного отбора и анализа проб воздуха и передачи информации по каналам связи в центр управления и регулирования состоянием атмосферного воздуха в заданном режиме.

2.4. Посты наблюдений загрязнения  атмосферного воздуха

Стационарный пост наблюдений - это  специально оборудованный павильон, в котором размещена аппаратура, необходимая для регистрации  концентраций загрязняющих веществ  и метеорологических параметров по установленной программе. Из числа  стационарных постов выделяются опорные  стационарные посты, которые предназначены  для выявления долговременных изменений  содержания основных или наиболее распространенных загрязняющих веществ. Место для  установки стационарного поста  выбирается, как правило, с учетом метеорологических условий формирования уровней загрязнения атмосферного воздуха. При этом заранее определяется круг задач: оценка средней месячной, сезонной, годовой и максимальной разовой концентраций, вероятности возникновения концентраций, превышающих ПДК и др.

Перед установкой поста следует  проанализировать: расчетные поля концентраций по всем ингредиентам от совокупности выбросов всех стационарных и передвижных Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

16

Курсовой проект

источников; особенности застройки  и рельефа местности: перспективы  развития жилой застройки и расширения предприятий промышленности, энергетики, коммунального хозяйства; транспорта и других отраслей городского хозяйства, функциональные особенности выбранной  зоны; плотность населения; метеорологические  условия данной местности и др. Пост должен находиться вне аэродинамической тени зданий и зоны зеленых насаждений, его территория должна хорошо проветриваться, не подвергаться влиянию близкорасположенных  низких источников (стоянок автомашин, мелких предприятий с низкими  выбросами т.п.). Количество стационарных постов в каком-либо городе (населенном пункте) определяется численностью населения, рельефом местности, особенностями  промышленности, функциональной структурой (жилая, промышленная, зеленая зона и т.д.), пространственной и временной  изменчивостью полей концентраций вредных веществ. Так, например, исходя из численности населения, количество постов определяется следующим образом (см. табл. 2.2):

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.2

Зависимость количества стационарных постов от численности населения
Численность населения, тыс. чел.	Количество постов
<50	1
50-100	2
100-200	3
200-500	3-5
500-1000	5-10
1000-2000	10-15
>2000	15-20

Для населенных пунктов со сложным  рельефом и большим числом источников рекомендуется устанавливать один пост на каждые (5-10) км². Чтобы информация о загрязнении воздуха учитывала особенности города, рекомендуется ставить посты наблюдений в различных функциональных зонах - жилой, промышленной и зоны отдыха. В городах с большой интенсивностью движения автотранспорта посты устанавливаются также и вблизи автомагистралей.

Для обеспечения оптимальных условий  проведения стационарных наблюдений отечественной  промышленностью выпускаются стандартные  павильоны-посты наблюдений или  комплектные лаборатории типа ПОСТ. Лаборатория ПОСТ - это утепленный, обитый дюралевыми ячейками павильон, в котором установлены комплекты  приборов и оборудования для отбора проб воздуха, проведения метеорологических Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

17

Курсовой проект

измерений: скорости и направления  ветра, температуры, влажности. Практически  все стационарные пункты контроля загрязнения  оборудованы комплектными лабораториями  ПОСТ-1. Выпускаются и устанавливаются  более новые модификации  лаборатории - ПОСТ-2 и ПОСТ-2a, которые отличаются более высокой производительностью   отбора проб и степенью автоматизации.

На стационарных постах наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха  и метеорологическими параметрами  должны проводиться круглогодично, во все сезоны, независимо от погодных условий. Для постов наблюдений, как  правило, устанавливаются три программы  наблюдения: полная, неполная и сокращенная. По полной программе наблюдения проводятся ежедневно (выходные-воскресенья, субботы - чередуются) в 1, 7, 13 и 19 часов местного декретного времени, либо по скользящему графику: вторник, четверг, суббота - 7, 10 и 13 ч; понедельник, среда, пятница - 15, 18 и 21 ч. Наблюдения по первой программе предусматривают измерения содержания в воздухе как основных, так и специфических загрязняющих веществ. По неполной программе наблюдения проводятся ежедневно (воскресенья и субботы чередуются), но только в 7. 13 и 19 ч местного декретного времени.

В районах, где температура воздуха  ниже 45^oС, наблюдения проводятся по сокращенной программе ежедневно, кроме воскресенья, в 7 и 13 ч по местному декретному времени. Наблюдения по сокращенной программе допускается проводить также в местах, где средние месячные концентрации меньше 1/20 ПДКмр или меньше нижнего предела диапазона измерений примеси используемым методом.

При неблагоприятных метеорологических  условиях (туман, продолжительная инверсия температур и др.) отбор проб воздуха  на всех постах  наблюдений должен производиться через каждые 3 ч. Одновременно следует отбирать пробы под факелами основных источников загрязнения на территории наибольшей плотности населения. Подфакельные наблюдения осуществляются за характерными для данного предприятия примесями.

Стационарный пункт контроля радиоактивного загрязнения атмосферного воздуха  представляет собой либо стационарный павильон типа ПОСТ, либо домик размером 3х3х3 м. Он устанавливается, как правило, на специально оборудованных гидрометеорологических станциях (ГМС), огороженных металлической  сеткой с размером ячеек 10х10 см. Площадь  огороженной площадки составляет 5х10 м, а высота сетки - 1,2-1,5 м. Площадка должна располагаться на расстоянии не менее  десяти высот до ближайшего здания и не менее 30 м от дорог. Площадка должна иметь травяной покров. Не допускается высаживание других растений, тем более кустарников и деревьев.

На территории ГМС не ближе 4 м  от домика и ограды устанавливается  марлевый планшет для сбора радиоактивных  выпадений и термолюминесцентный  дозиметр. Установку для отбора проб воздуха лучше размещать в  специальной будке с жалюзи, приподнятой  над поверхностью земли на 80 - 100 см. Выброс воздуха, прошедшего через фильтры  установки типа "Тайфун", должен производиться обязательно в  противоположную от планшета сторону. Если стационарный пункт не обеспечен  электропитанием            

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

18

Курсовой проект

 (т рехфазное  (5-10) кВт), то вместо фильтрующей установки допускается использование марлевого конуса.

Наблюдение за радиоактивностью атмосферного воздуха осуществляется систематически круглый год. Смена марли на планшетах  и вертикальных экранах, а также  фильтров в установках производится ежедневно в 7 ч 30 мин утра по местному декретному времени. С фильтрующих  установок фильтры могут сниматься  как через 24 ч - в 7 ч 30 мин, - так и  через 12 ч, т.е. два раза в сутки. При двухразовом отборе установлено время работы установок: с 7 ч 30 мин до 13 ч 30 мин и с 19 ч 30 мин до 1 ч 30 мин. Скорость воздуха в установке определяется с помощью расходомеров УС-125 или УС-175-12 три раза в сутки: в 7ч 30 мин, 13 ч 30 мин и 1 ч 30 мин.

 

Средняя скорость воздуха, проходящего  через фильтры, помещенные в кассетный фильтродержатель, определяется по формуле:

(2.1)

где V_1,   V₂ и V₃ - значения скорости соответственно в 7 ч 30 мин, 13 ч 30 мин и 1 ч 30 мин следующих суток (км/ч). Объем  прошедшего через фильтры воздуха (Q, м³/ч) находится из соотношения:

(2.2)

где S-площадь сечения сопла измерительной  насадки (S = 70 см ²), t - время работы установки, ч.

Для определения количества воздуха, прошедшего через экран, ручной анемометр  помещают над центром экрана, и  скорость ветра измеряют четыре раза в сутки: в 7 ч 30 мин, 13 ч 30 мин, 19 ч 30 мин  и 1 ч 30 мин. Среднюю скорость ветра  определяют как среднее арифметическое, а объем воздуха, прошедшего через  экран, находят по уравнению:

(2.3)

здесь S₁ - площадь экрана, м²; t - время экспозиции экрана, с: f-продуваемость экрана, равная примерно 45%.

Маршрутный пост наблюдений - место  на определенном маршруте в городе. Онпредназначен для регулярного отбора проб воздуха в фиксированной точке местности при наблюдениях, которые проводятся с помощью передвижной аппаратуры. Маршрутные наблюдения осуществляются на маршрутных постах с помощью автолабораторий. Такая передвижная лаборатория имеет производительность около 5000 отборов проб в год, в день на такой машине можно произвести отбор 8 - 10 проб воздуха. Порядок объезда маршрутных постов ежемесячно меняется таким образом, Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

19

Курсовой проект

чтобы отбор проб воздуха на каждом пункте проводился в разное время  суток. Например, в первый месяц машина объезжает посты в порядке  возрастания номеров, во втором - в  порядке их убывания, а в третий - с середины маршрута к концу  и от начала к середине и т.д.

Передвижной (подфакельный) пост предназначен для отбора проб под дымовым (газовым) факелом с целью выявления зоны влияния данного источника. Подфакельные наблюдения осуществляются по специально разрабатываемым программам и маршрутам за специфическими загрязняющими веществами, характерными для выбросов данного предприятия. Места отбора проб при подфакельных наблюдениях выбирают на разных расстояниях от источника загрязнения с учетом закономерностей распространения

загрязняющих веществ в атмосфере. Отбор проб воздуха производится последовательно по направлению  ветра на расстояниях (0,2 - 0,5); 1, 2, 3, 4, 6, 8, 10, 15 и 20 км от стационарного источника  выброса, а также с наветренной  стороны источника. Наблюдения под  факелом проводятся за типичными  для данного предприятия ингредиентами  с учетом объема выбросов и их токсичности. В зоне максимального загрязнения (по данным расчетов и экспериментальных  замеров) отбирается не менее 60 проб воздуха, а в других зонах минимум должен быть не меньше 25. Отбор проб воздуха  при проведении подфакельных наблюдений производится на высоте 1,5 м от поверхности земли в течение 20 - 30, мин не менее чем в трех точках одновременно. В течение рабочего дня под факелом можно отобрать пробы последовательно в 5 - 8 точках.