Загрязненность атмосферного воздуха в Санкт-Петербурге. Методология и программное обеспечение расчетов загрязнения атмосферного возду

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Загрязненность атмосферного воздуха

 в Санкт-Петербурге

Методология и программное обеспечение 

расчетов загрязнения атмосферного воздуха 

 

 

 

 

 

 

Содержание

Приложения (к примеру  в п. 5):

Приложение  1. Ситуационный план

Приложение  2. Результаты расчетов выбросов автотранспорта

Приложение 3. Результаты расчетов приземных концентраций загрязняющих  веществ

Приложение 4. Карты-схемы  изменения приземных концентраций

Введение

 

Проблемы экологии и  защиты окружающей среды в наше время чрезвычайно актуальны.

Развитие общества и  технического прогресса объективно связано с возникновением противоречий между человеком и природой, между  производством и естественными  экологическими системами.

Значительные территории ранее нетронутой природы, сельскохозяйственных и лесных угодий захватываются новыми промышленными предприятиями, водохранилищами, горными выработками, автодорогами, магистральными и промысловыми трубопроводы, линиями электропередач, аэропортами, населенными пунктами и, особенно, городами. Негативным следствием этого процесса является загрязнение окружающей среды, которое достигло во многих районах мира критического уровня для устойчивости экологических систем и здоровья людей.

Перед человечеством  неотвратимо встала задача разумного, рационального природопользования, позволяющего удовлетворять жизненные потребности людей в сочетании с охраной и воспроизводством природной среды.

В этих условиях особое значение приобретает экологическое обоснование  проектов, позволяющее оценить воздействие проектируемого объекта на природу.

Определяющую роль в  системе экологического обоснования  играют расчеты, позволяющие определить количественные критерии оценки техногенного воздействия  на окружающую среду.

Важнейшим средовым фактором можно назвать атмосферу, загрязнение которой  является прямым следствием  деятельности человека.

Предлагаемая работа посвящена проблеме качества атмосферного воздуха, методикам и программному обеспечению расчетов  загрязненности атмосферы

 

1. Состав экологического сопровождения проектов

 

Экологическое сопровождение  проектов включает экологическое обоснование  предлагаемого проекта и экологический  мониторинг окружающей среды при  реализации проектов.

Экологическое обоснование  представляет собой  совокупность доводов и научных прогнозов, позволяющих оценить опасность намечаемой деятельности для экосистем и человека.

Мониторинг – систематическое комплексное обследование каких-либо объектов или явлений, инструментальное и органолептическое.

Мониторинг окружающей среды включает постоянное наблюдение за литосферой, гидросферой, атмосферой на определенных территориях, контроль степени загрязнения этих сред и прогнозирование возможных неблагоприятных процессов по их первичным признакам.

Цель экологического мониторинга – создание банка данных состояния окружающей среды, выявление причин ухудшения экологической ситуации, принятие оперативных решений по обеспечению экологической безопасности.

К сфере деятельности проектных организаций в большей  степени относится  экологическое обоснование проектов.

Экологическое обоснование  содержит:

• оценку современного состояния природной среды при существующих формах хозяйственной деятельности и санитарно-эпидемиологической обстановке на территории строительства;
• характеристику инвестируемого объекта;
• прогнозную оценку состояния природной среды и санитарно-эпидемиологической обстановки при функционировании объекта;
• предложения по разработке природоохранных мероприятий;
• программу организации экологического мониторинга и необходимых экологических изысканий и исследований. 

Состав и детальность  экологического обоснования определяется этапом инвестиционно-строительного  проекта. По мере перехода от одного этапа  к другому (от формирования инвестиционного  замысла до разработки проектной  документации) степень детализации экологического обоснования возрастает.

Важнейшей составной  частью экологического обоснования  являются   расчеты, позволяющие  количественно оценить воздействие  проектируемого объекта на окружающую среду и выявить соответствие полученных параметров  санитарно-гигиеническим нормативам.

При проведении оценки воздействия  на окружающую среду в общем случае рассматриваются следующие факторы  воздействия:

1.  Воздействие объекта  на атмосферный воздух;

2. Воздействие объекта на поверхностные воды;
3. Воздействие объекта на территорию, условия земледелия и геологическую среду;
4. Воздействие отходов промышленного объекта на состояние окружающей природной среды;
5. Воздействие объекта на  растительный и животный мир;
6. Физические факторы воздействия:

  6.1. Шумовое воздействие;

  6.2. Вибрация;

7. Воздействие объекта  на социальные условия и здоровье  населения;

8. Воздействие объекта  при аварийных ситуациях

 

 

2. Оценка воздействия  на атмосферный воздух - важнейшая  часть  экологического обоснования

2.1. Количественные критерии оценки качества воздуха

 

Количественным критерием  качества атмосферного воздуха является концентрация загрязняющих веществ.

Санитарно-гигиеническими нормативами установлены предельно  допустимые концентрации - ПДК.

ПДК - предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений химических и биологических веществ, соблюдение которых обеспечивает отсутствие прямого или косвенного влияния на здоровье населения и условия его проживания.

Для отдельных веществ  допускается использование ориентировочных безопасных уровней воздействия (ОБУВ), для которых устанавливаются сроки их действия.

ПДК  и ОБУВ устанавливает  Минздрав.   Величины ПДК регламентируются Санитарными нормами  и правилами (СанПин) и гигиеническими нормативами (ГН):

ГН 2.1.6.695-98 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест»;

ГН 2.1.6.696-98 «Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест».

Концентрации загрязняющих веществ  измеряются в мг/м³. Для удобства и наглядности используются также относительные единицы измерения концентраций – доли ПДК. То есть утверждение «концентрация диоксида азота составляет 1,5 ПДК» равносильно тому, что концентрация данного вещества превышает  ПДК  в 1,5 раза.

Наиболее распространенные загрязнители атмосферного воздуха  и их ПДК приведены в Таблице 2.1. Существует классификация  загрязняющих веществ по  кодам. Следует отметить наличие так называемого эффекта  суммации: при совместном присутствии в атмосферном воздухе двух веществ (каждый из которых отдельно может являться  не токсичным веществом) образуется группа суммации, обладающая токсичностью.

Наиболее важной в  части загрязнения атмосферного воздуха является группа суммации  диоксида азота и  диоксида серы  (код 6009).

Таблица 2.1

Перечень  и ПДК  основных загрязняющих веществ

Код	Наименование загрязняющего  вещества	Использованный критерий	Значение критерия, мг/м3
0301	диоксид азота (NO2)	ПДКмр	0,085
0304	оксид азота:	ПДКмр	0,40
0328	сажа (С)	ПДКмр	0,150
0330	сернистый ангидрид (SO2)	ПДКмр	0,500
0337	окись углерода (СО)	ПДКмр	5,000
0703	бенз(а)пирен	ПДКсс	0,00001
1325	формальдегид	ПДКмр	0,035
2704	бензин нефтяной	ПДКмр	5,000

 

В жилой зоне и на других территориях проживания должны соблюдаться ПДК, в местах массового отдыха населения, а также на территориях размещения лечебно-профилактических учреждений длительного пребывания больных и центров реабилитации - 0,8ПДК.

Предотвращение появления  запахов, раздражающего действия и  рефлекторных реакций у населения, а также острого влияния атмосферных загрязнений на здоровье в период кратковременных подъемов концентраций обеспечивается соблюдением максимальных разовых ПДК (ПДКмр).

Предотвращение неблагоприятного влияния на здоровье населения при длительном поступлении атмосферных загрязнений в организм обеспечивается соблюдением среднесуточных ПДК (ПДКсс).

 

Для предприятий, их отдельных  зданий и сооружений с технологическими процессами, являющимися источниками  загрязнения атмосферного воздуха, обязательно устанавливается санитарно-защитная зона (СЗЗ), на границе которой должно выполняться условие    С_i = ПДК.

Санитарно-защитная зона является обязательным элементом любого объекта, который является источником воздействия на среду обитания и здоровье человека.

Территория санитарно-защитной зоны предназначена для:

• Обеспечения снижения уровня воздействия до требуемых гигиенических нормативов по всем факторам воздействия за ее пределами;
• Создания санитарно-защитного барьера между территорией объекта и территорией жилой зоны;
• Снижения концентрации загрязнителей атмосферного воздуха и повышение комфортности микроклимата;
• Организации дополнительных озелененных площадей, обеспечивающих экранирование, ассимиляцию и фильтрацию.

В СЗЗ запрещается  размещение объектов для проживания людей.

2.2. Краткая  характеристика состояния атмосферного  воздуха в Санкт-Петербурге

Главной экологической  проблемой для Санкт-Петербурга, как и для большинства крупных индустриальных центров, является загрязнение атмосферного воздуха.

Уровень загрязнения  атмосферного воздуха определяется в основном следующими факторами:

• характеристиками атмосферных условий;
• характеристиками источников загрязнения;
• характеристиками вредных выбросов.

Санкт-Петербург  расположен у Финского залива, что формирует морской климат и благоприятные условия для рассеивания выбросов от промышленных предприятий, энергетического комплекса и автотранспорта. Согласно розе ветров для Санкт-Петербурга город заметно чаще продувается ветрами южных и западных румбов (табл. 2.2). Вследствие этого над западными и южными районами города чаще, чем над северными и восточными, появляется более чистый загородный воздух.

Таблица 2.2

Повторяемость (в %) различных направлений  ветра в Санкт-Петербурге по румбам

Румб	С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	3	СЗ	Штиль
Повторяемость	7	12	9	11	15	17	19	10	12

Мониторинг состояния  и загрязнения атмосферы в  Санкт-Петербурге осуществляется Северо-Западным межрегиональным территориальным управлением Росгидромета (Северо-Западным УГМС) на стационарных постах наблюдений за загрязнением атмосферного воздуха (ПНЗА).

Так, в 2001 г. регулярные наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха в Санкт-Петербурге проводились Северо-Западным УГМС на 9 стационарных ПНЗА, а также промышленными предприятиями на 4-х постах. Посты подразделяются на «городские фоновые» в жилых районах, «промышленные» — предприятий и «авто» — вблизи автомагистралей или в районах с интенсивным движением транспорта (табл. 2.3). Это деление является условным, так как застройка города и размещение предприятий не позволяют провести четкое разделение постов.

Карта-схема  стационарных постов наблюдений за загрязненностью  атмосферного воздуха в Санкт-Петербурге представлена на рис.1.

 

Таблица 2.3

Районы, адреса, типы постов и определяемые примеси

Пост, №	Район, адрес	Тип поста	Определяемые  примеси
1	Петроградский, ул. Проф. Попова, 78	Фоновый	ВВ, SO2, CO, NO2, HC1, NH3, С6Н6, С6Н4(СН3)2, С6Н5, СНз, СбН5С2Н5
2	Фрунзенский, Будапештская ул., 39	Фоновый	ВВ, SO2, СО, N02, С6Н5ОН, НС1, Н3СОН
5	Калининский, Полюстровский пр., 47	Авто	ВВ, SO2, СО, МО2, С6Н5ОН, МН3, Н3СОН, С6Н6, С6Н4(СН3)2, С6Н5СН3, С6Н5С2Н5
6	Центральный, Инженерная ул., 6	Фоновый	ВВ, СО, NO2, HC1, С6Н6, С6Н4(СН3)2, С6Н5СН3, С6Н5С2Н5
7	Василеостровский , 23-я линия, 2а	Авто	ВВ, СО, N02, NO, H2S, С6Н6, С6Н4(СН3)2, СбНзСНз, СбНзС2Н5
8	Московский, Новоизмайловский пр., 15	Фоновый	ВВ, S02, CO, N02, NO, С6Н6, С6Н4(СН3)2, С6Н5СН3, С6Н5С2Н5
10	Центральный, пл. Александра Невского	Авто	СО, N02, HC1, С6Н6, С6Н4(СН3)2, С6Н5СН3, С6Н5С2Н5
12	Красносельский, ул. Отважных, 6	Фоновый	ВВ, SO2, CO, NO2, C6H5OH, NH3, Н3СОН, С6Н6, С6Н4(СН3)2, С6Н5СНз, СбН5С2Н5
27	Красногвардейский, пр. Металлистов, 3	Промышленный	ВВ, СО, NO2, C6H5OH
46	Московский, ул. Решетникова, 15	Промышленный	ВВ, СО, NO2, C6H5OH
49	Невский, Октябрьская наб., 108	Промышленный	ВВ, NO2, C6H5OH
63	г. Колпино, ул. Пролетарская, 83	Фоновый	ВВ, СО, NO2
73	Калининский, Гражданский пр., 9	Авто	ВВ, NO2, HC1, NH3