Организация мониторинга атмосферного воздуха в г. Гомеле

Нормативы  удельных выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух, методы их определения и виды технологических процессов,  для которых  они  разрабатываются, утверждаются и  вводятся  в  действие республиканским  органом  государственного управления  по  природным ресурсам и охране окружающей среды.

Законодательством  Республики Беларусь могут устанавливаться  и другие  нормативы  в  области использования  и  охраны  атмосферного воздуха [4].

Согласно статье 22 от 2012 года:

1 К нормативам качества атмосферного воздуха относятся:

   1.1 Нормативы предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе и ориентировочно безопасных уровней воздействия загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных пунктов и мест массового отдыха населения;

   1.2 Нормативы экологически безопасных концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе особо охраняемых природных территорий, отдельных природных комплексов и объектов особо охраняемых природных территорий, а также природных территорий, подлежащих специальной охране, и биосферных резерватов.

   2 Нормативы предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе и ориентировочно безопасных уровней воздействия загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных пунктов и мест массового отдыха населения утверждаются и вводятся в действие Министерством здравоохранения Республики Беларусь по согласованию с Министерством природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Беларусь.

3 Нормативы экологически безопасных концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе особо охраняемых природных территорий, отдельных природных комплексов и объектов особо охраняемых природных территорий, а также природных территорий, подлежащих специальной охране, и биосферных резерватов утверждаются и вводятся в действие Министерством природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Беларусь по согласованию с Министерством здравоохранения Республики Беларусь [5].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Организация наблюдений за состоянием атмосферного воздуха в г. Гомеле

 

 

Сеть наблюдений и контроля загрязнения атмосферного воздуха является в настоящем и будущем единственным экспериментальным средством оценки состояния загрязнения атмосферного воздуха и применимости математических моделей рассеяния примесей в атмосфере.

Общими задачами сети являются: повышение эффективности, качества, надежности и достоверности данных наблюдений; внедрение новых методов многокомпонентного анализа примесей в атмосферном воздухе и в отходящих газах: достижение оптимального соотношения используемых в различных городах и населенных пунктах методов ручного отбора и анализа проб воздуха и полуавтоматических методов, повышение автоматизации средств измерений; повышение оперативности сбора, обработки, передачи и использования данных наблюдений в задачах контроля и регулирования уровней загрязнения атмосферного воздуха; установление тенденций и причин изменения уровней загрязнения атмосферного воздуха.

Оптимальным может быть вариант совмещения задач исследования характера и причин изменения уровней загрязнения атмосферного воздуха. Однако существующая сеть наблюдений в силу различных причин не способна выполнить эти условия. Поэтому для совершенствования организации наблюдений состояния атмосферного воздуха и контроля выбросов должны использоваться методы математического моделирования, оценки загрязнения снежного покрова, аэрокосмические и лазерные дистанционные методы.

Наземные посты наблюдений должны оборудоваться современными высокочувствительными и селективными приборами и системами оценки качества атмосферного воздуха в реальном масштабе времени. С учетом данных комплексного обследования состояния загрязнения атмосферного воздуха на территории города или населенного пункта должна разрабатываться программа оптимизации сети наблюдений. Немаловажными являются выборка и статистическая обработка данных экспериментальных наблюдений [6].

Около половины всех стационарных источников выбросов загрязняющих веществ Гомельской области находится в городе Гомеле. Из них 94 % организованных (с трубами). Загрязняющие вещества от организованных источников легче улавливаются и направляются на очистку.

Наиболее характерным показателем, отражающим существующую нагрузку на окружающую среду и человека, является показатель объема выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух в расчете на единицу площади.

 

 

 

2.1 Размещение пунктов наблюдения

 

 

Основная цель мониторинга атмосферного воздуха - наблюдение за качеством атмосферного воздуха, оценка, прогноз и выявление тенденций изменения состояния атмосферы для предупреждения негативных ситуаций, угрожающих здоровью людей и окружающей среде.

Сбор (получение) информации о состоянии атмосферного воздуха осуществляется на пунктах наблюдений Национальной системы мониторинга окружающей среды в г. Гомеле, включенных в Государственный реестр пунктов наблюдений Республики Беларусь. Координацию работ в области мониторинга атмосферного воздуха осуществляет Министерство природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Беларусь.

Объектами наблюдений при проведении мониторинга атмосферного воздуха являются атмосферный воздух, атмосферные осадки и снежный покров. Условные обозначения к (рисунку 1):

 

	Пункты отбора проб атмосферных осадков
	Пункты отбора проб воздуха
	Станция трансграничного переноса
	Пункты отбора проб снежного покрова
	Станция непрерывного измерения содержания приоритетных загрязняющих веществ в атмосферном воздухе
	Станция комплексного фонового мониторинга
	Автоматический анализатор твердых частиц фракции РМ-10

 

Многообразие источников, сложность состава выбросов, фотохимических и других процессов, происходящих в атмосфере, делают оценку поступления загрязняющих веществ в атмосферу достаточно сложной задачей. В настоящее время в Беларуси наиболее полно учитываются выбросы крупных стационарных источников – предприятий. Существенно меньше известно о выбросах передвижных источников. Практически не оцениваются выбросы малых точечных (например, бытового сектора) и природных источников. Полнота учета статистикой выбросов для разных групп веществ также различна : наибольшая для оксидов серы и азота, оксида углерода и твердых веществ, существенно более низкая для тяжелых металлов, аммиака и стойких органических загрязнителей.

Рисунок 1 – Схема размещения пунктов мониторинга атмосферного воздуха [7]

 

 

 

 

2.2 Основные наблюдаемые параметры

 

 

В наиболее крупных городах наблюдения за загрязнением воздуха ведутся одновременно в нескольких пунктах. Сеть контроля загрязнения воздуха имеет более тысячи стационарных и 500 маршрутных постов систематических наблюдений, а также под факельные наблюдения, пункты которых выбираются в зависимости от направления ветра и других факторов.

Стационарные посты оборудуются на специальных полигонах и обеспечиваются аппаратурой для непрерывного и длительного наблюдения.

Опорные посты используются для наблюдений за загрязнением атмосферы в течении длительного периода года и многолетних изменений.

Маршрутные посты располагаются на определённых маршрутах оборудуются переносной аппаратурой или передвижной лабораториями пробы берут по графику.

Подфакельные посты располагаются для взятия проб атмосферного воздуха под факелом источника загрязнения.

Программы включают ежесуточный трехразовый отбор проб на основные загрязняющие вещества: пыль, двуокись серы, двуокись азота, окись углерода, а также специфические характерные для промышленных предприятий данного города.

Дальнейшее развитие получило и прогнозирование высоких уровней загрязнения атмосферного воздуха. Прогнозы составляются по 122 городам. В соответствии с ними более чем на тысяче крупных предприятий принимаются оперативные меры по уменьшению вредных выбросов. Новая обязанность Госкомгидромета – выявлять такие источники и вести надзор за соблюдением норм допустимых выбросов.

Качество атмосферного воздуха в конкретном месте или регионе обычно изменяется со временем, и это изменение обусловлено рядом факторов, в частности метеорологическими условиями, топографией местности и особенностями выбросов.

В подобных обстоятельствах может потребоваться проведение большого числа измерений в течение длительного времени для того, чтобы охватить достаточно широкий диапазон условий. Расслоенная выборка является одним из методов, позволяющих уменьшать число измерений, необходимых для оценки конкретных характеристик качества атмосферного воздуха.

Основной целью расслоения является получение расслоенной выборки, позволяющей уменьшить число измерений, необходимых для получения результатов с требуемой точностью, или повысить точность результатов без увеличения числа измерений.

Для этого необходима информация об условиях, которые, вероятно, приводят к высоким, низким или промежуточным значениям рассматриваемой характеристики качества атмосферного воздуха на исследуемой территории. Эту информацию используют для разработки схемы расслоения, которая позволяет общее число проведенных измерений распределить между разными слоями так, чтобы дисперсия значений характеристики качества воздуха в пределах заданного слоя была меньше по сравнению с общей дисперсией.

Надежность выбранной схемы расслоения зависит от объема и достоверности исходных данных, включая данные по источникам выбросов и воздействиям топографии местности и метеорологических условий на рассеяние веществ в атмосфере. Использование результатов предварительных измерений или специально организованных предварительных наблюдений может быть исключительно полезно при выборе слоев также, как и применение моделей качества атмосферного воздуха. При расслоении могут быть использованы данные, полученные на существующих постах контроля качества атмосферного воздуха, имеющих представительное расположение для контролируемой территории [8].

Основной целью атмосферного воздуха является постоянное наблюдение за качеством атмосферы, оценки её исходного состояния, прогноз и выявление тенденций изменений для предупреждения негативной ситуаций, угрожающих здоровью людей и окружающей природной среде. Этот тип мониторинга представляет собой двухуровневую систему наблюдений за качеством атмосферного воздуха.

На национальном уровне в воздушном бассейне определяются загрязнения вещества, единые для всей республики; на региональном загрязняющие вещества, характерные для конкретного населённого пункта.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Состояние воздушного  бассейна в г. Гомеле

 

 

Загрязнение атмосферного воздуха приводит к увеличению заболеваний, как органов дыхания, так и сердечно-сосудистой системы. Почти 20 % всех болезней органов дыхания и 10 % болезней системы кровообращения связаны с загрязнением атмосферы. К наиболее опасным веществам, отравляющим городской воздух и вызывающим болезни дыхательной системы, относят: диоксид серы, оксиды азота, оксид углерода и твердые частицы. Именно названными веществами и «обеспечивает» атмосферный воздух промышленные предприятия. На их долю приходится более 90 % в общем объеме выбросов вредных веществ. Помимо основных загрязнителей в атмосфере городов наблюдается еще более 70 видов вредных веществ, среди которых формальдегид, фтористый водород, соединения свинца, аммиак, фенол, сероуглерод и др. Скапливаясь в атмосфере, они взаимодействуют друг с другом, гидролизуются и окисляются под действием влаги и кислорода воздуха, а также изменяют свой состав под воздействием радиации.

Представленные данные показывают, что проблема загрязнения воздушного бассейна Гомельской области в последние годы, к сожалению, приобретает все большую актуальность [9].

Если рассматривать отдельно Гомель, то мониторинг воздушного бассейна города (данные за 2012 год) проводится на пяти стационарных станциях.

Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха являются автотранспорт, деревообрабатывающая, химическая и целлюлозно-бумажная промышленность, производство минеральных удобрений, теплоэнергетика, машиностроение и станкостроение. Более 250 предприятий являются эмиттерами загрязняющих веществ в атмосферу. Крупные источники выбросов расположены в западной и северо-западной частях города. При преобладающих ветрах западной четверти (особенно в летний период) создаются неблагоприятные условия, способствующие переносу загрязняющих веществ в центральную часть и к восточным окраинам города.

Общая оценка состояния воздушного бассейна. По данным стационарных наблюдений в целом по городу состояние воздушного бассейна улучшилось и большую часть года оценивалось как стабильно хорошее. Ухудшение качества воздуха в отдельных районах отмечено в июле-августе. Проблему загрязнения воздуха в этот период определяли повышенные концентрации суммарных твердых частиц и формальдегида.

Концентрации основных загрязняющих веществ. Средняя за год концентрация суммарных твердых частиц составляла 0,3 ПДКсс. В целом по городу зафиксировано только 6 дней со среднесуточными концентрациями выше ПДК. По сравнению с предыдущим годом существенно уменьшилось (с 60 до 35 дней) количество дней со среднесуточными концентрациями суммарных твердых частиц в районе станции №14 (ул. Барыкина).