Мониторинг качества и степени загрязнения атмосферы кратко

Обновлено: 05.07.2024

Зачем следить за воздухом

Загрязнения воздуха часто не видны глазу. Вдыхая вредные вещества мы осознаем это, если видим задымленность, или чувствуем неприятный запах. Но обычно человек не ощущает, чем дышит.

Сейчас загрязнение воздуха убивает больше человек, чем СПИД, малярия и туберкулёз вместе взятые. Больше всего от грязного воздуха страдает население стран со средним и низким уровнем дохода.

По данным Всемирной Организации Здравоохранения, 92% населения планеты живут в зонах неудовлетворительного состояния воздуха, и это загрязнение способствует 1 из 8 смертей.

Источников загрязнений множество: промышленность, свалки, лесные пожары, транспорт. Именно на автотранспорт в большинстве крупных городов России приходится 80-90 % всего объёма загрязняющих веществ в воздухе. Поэтому даже если поблизости нет дымящих труб заводов или мусорного полигона, от выбросов автомобилей почти никому не укрыться.

Воздух один на всех, поэтому так важно знать, чем мы дышим. Эту задачу решает мониторинг воздуха.

Как появился мониторинг

Идея мониторинга загрязнения воздуха, как и в целом состояния окружающей среды, появилась в начале 70-х. В те годы в обществе, в мире начался пик обеспокоенности экологическими проблемами. В 1972 году Организация Объединённых Наций провела первую международную конференцию по проблемам окружающей среды человека в Стокгольме. Первые обсуждения глобального мониторинга окружающей среды связаны с международными организациями — ЮНЕСКО и ООН.

Мониторинг воздуха — часть экологического мониторинга. Его задача — отслеживать текущее состояние атмосферы, а также собирать данные, создавая историю наблюдений.

Что измеряют датчики мониторинга

взвешенные частицы(обозначаются PM10, PM2.5 и PM0.1 по их размеру в микрометрах) — мелкодисперсные частицы
двуокись азота (NO2)
приземный озон (O3)
двуокись серы (SO2)

Взвешенные частицы оказывают больше влияния на здоровье людей, чем прочие загрязнители.

Это сложный химический коктейль, в основном из сульфатов, нитратов, аммиака, хлористого натрия, сажи, минеральной пыли и воды. Размер менее 10 микрон позволяет им оседать глубоко в легких, а частицам менее 2,5 микрон — проникать в кровеносную систему. Это усугубляет риск развития сердечно-сосудистых и респираторных заболеваний, а также рака легких.

По информации ВОЗ , в 2016 году около 4,2 миллиона смертей было вызвано влиянием частиц PM2.5.

Датчики общественного мониторинга, как правило, измеряют именно концентрацию взвешенных частиц PM2,5 и PM10 в мкг/ куб. м. Иногда они также показывают температуру, относительную влажность и давление. Анализ газового состава воздуха требует более сложных устройств, чем на пыль и поэтому такие датчики более дорогостоящие и пока не распространены в народном мониторинге.

Мониторинг воздуха в мире

Далеко не во всех странах мониторинг воздуха реализован на уровне государства. Согласно докладу ООН (2019 год) в большинстве стран с высоким доходом действуют широкомасштабные системы мониторинга качества воздуха, которые обеспечивают непрерывные, ежечасные измерения уровней загрязнения. Однако в странах с низким и средним уровнем дохода, где качество воздуха обычно хуже, такие системы встречаются реже или не обеспечивают столь обширного охвата.

Некоторые страны, особенно в Африке, вообще не имеют станций мониторинга. В ряде стран, испытывающих серьезные проблемы с качеством воздуха, таких как Китай и Индия, за последние годы были проведены масштабные исследования. Там разместили сотни (в Индии) и тысячи (в Китае) новых станций для отслеживания состояния воздуха.

Люди в странах, где государственные системы мониторинга не справлялись, начали брать решение проблемы в свои руки. Так зародился общественный мониторинг воздуха. Это стало возможным лишь в последнее десятилетие, с появлением доступных датчиков.

Сети общественного мониторинга воздуха

Примеры общественного мониторинга воздуха уже есть в США, Великобритании , Бельгии, Германии, Польше , Пакистане и других странах. Появились они и в России.

Обычно всё начинается с инициативной группы жителей местности с сильно загрязненным воздухом. Чтобы предъявить доказательства вреда своему здоровью, активисты начинают общественный мониторинг с установки простых датчиков у себя за окном. В наблюдение вовлекается все больше жителей, и постепенно местность покрывается сетью датчиков. Полученные данные становятся достоянием общественности, обычно в виде онлайн-карты, и доказывают — проблема есть. С этим приходится считаться регулирующим органам, ведь выбросы уже нельзя скрыть или игнорировать.

Так в США за последние 5 лет сеть общественного мониторинга из датчиков Purple Air разрослась до около 10000 точек и была добавлена на официальную карту Агентства по охране окружающей среды США и Федеральной лесной службы США. И хотя данные этих датчиков на карте сопровождает дисклеймер об их недостаточной точности, всё же масштабы сети Purple Air так велики, что эти показания имеют вес.

Каждый может установить датчик наблюдения за состоянием уже не только воздуха, но и шума, и зарегистрировать его в системе. Так растёт сеть участников, данные становятся точнее и доступны для всех в режиме реального времени.

В России проекты общественного мониторинга существуют в Москве, Челябинске, Красноярске и Сибае , и постепенно распространяются по всей стране.

Станция мониторинга в Очаково. Фото: Департамент природопользования и охраны окружающей среды города Москвы

Государственный мониторинг воздуха в России

Как заявил 15 января 2020 президент России, полноценная система экологического мониторинга воды, воздуха и почвы, будет создана в России в ближайшие годы.

Сервисы и приложения для контроля за воздухом

Спутниковые снимки позволяют также один из инструментов контроля состояния воздуха. На них можно увидеть содержание взвешенных частиц PM 2.5 в воздухе. Загрязнение атмосферы через космоснимки обнаруживает и показывает проект Earth .

Сайт Air Visual объединяет данные спутниковых измерений, официальных станций мониторинга и прогнозы погоды с помощью моделирования и отображает в режиме настоящего времени.

Помимо онлайн-карт и сайтов существуют приложения для контроля состояния атмосферы в конкретной точке. Самое крупное из них — AirVisual — собирает данные по всему миру как из государственных источников, так и общественных, а также данные о состоянии воздуха на основе космоснимков.

Загрязнение воздуха – главная проблема современной экологии. Начальный этап решения предполагает систематический мониторинг атмосферы.

Процедура предполагает проверку концентрации вредных веществ, регистрацию изменений, определение степени загрязненности. Путем мониторинга решается ряд важных задач, совокупность которых способствует решению глобальной экологической проблемы.

Что такое экологический мониторинг воздуха?

Под экологическим мониторингом атмосферного воздуха (ЭМВ) понимается целенаправленный процесс, при котором определяется общее состояние околоземных слоев атмосферы. Процедура направлена на определение уровня загрязненности, определения его состава, изучение атмосферных явлений и осадков.

ЭМВ является комплексной системой. Она включает многочисленные методы наблюдений, регистрации изменений, способы учета. В процессе задействуются специалисты из области метеорологии, экологии, других смежных наук.

Исследования регулируются законом РФ “Об охране атмосферного воздуха”. На основе представленного нормативно-правового акта проводится государственный мониторинг атмосферы, при помощи которого определяют степень загрязнения в регионах РФ.

Для чего проводится мониторинг атмосферного воздуха?

Главная цель заключается в определении состояния атмосферного воздуха. Качество должно соответствовать стандартам ГОСТ, поэтому посредством ЭМВ выполняется функция контроля.

Главные задачи ЭМВ:

Изучение влияния техногенных факторов на окружающую среду и природные ресурсы.
Составление прогнозов изменения состояния атмосферы.
Прогнозирование метеорологических условий.
Сбор объективной информации для разработки мероприятий по охране окружающей среды.
Оценка природоохранных мероприятий.

Сведения, полученные при проведении мониторинга атмосферного воздуха, применяются в многочисленных сферах. Процесс особенно важен в промышленных регионах, где из-за работы предприятий в атмосферу постоянно попадают вредные вещества.

Мониторинг позволяет вычислить характер загрязнения веществами и их концентрации. Изучение атмосферы проводят на разных территориальных единицах: в населенных пунктах, административных районах.

Методы организации работы наблюдательного поста

В соответствии с ГОСТом, государственный контроль состояния атмосферы в населенных пунктах проводится на постах. Пост представляет собой оборудованный пункт мониторинга, который находится в помещении или транспортном средстве.

Пост содержит оборудование и материалы, необходимые для сбора сведений и последующего анализа атмосферного воздуха. Способ организации зависит от разновидности пункта.

Стационарные

Наблюдательный пункт, в котором непрерывно регистрируются показатели состояния атмосферы, проводится систематический сбор образцов для анализа. Опорные стационарные посты предназначены для выявления долговременных изменений и обнаружения загрязняющих веществ.

Стационарный пост представляет собой павильон, в котором располагают оборудование для замеров. Его устанавливают в заранее подготовленном месте, расположенном внутри населенного пункта или за его пределами.

Маршрутные

Предназначен для сбора информации о составе и состоянии атмосферы в местах, где установка стационарного поста по определенной причине невозможна. Представленный вариант используют в густонаселенных жилых районах, в местах, где требуется детальное изучение степени загрязненности.

Маршрутные посты устанавливают попеременно в нескольких точках. Места, где размещают наблюдательный пункт, выбирают предварительно. Порядок выполнения мониторинга сохраняется без изменений, так как в противном случае нарушаются сроки определения наличия примесей в воздухе.

Передвижные лаборатории

Пост мониторинга представляет собой передвижную лабораторию. Транспортное средство оборудуется необходимой для замеров аппаратурой. С их помощью выявляют степень загрязнения, измеряются метеорологические параметры.

Как часто проводят замеры?

Частота замеров зависит от выбранной программы наблюдения. Регулярный контроль качества атмосферного воздуха проводится на стационарной станции мониторинга. Вариант программы подбирается с учетом многочисленных факторов.

Виды программ наблюдения	Систематичность замеров
Полная программа (ПП)	Предназначена для сбора информации о разовой и среднесуточной концентрациях загрязняющих веществ. Данные регистрируются автоматически в непрерывном режиме. В дискретном режиме пробы забираются 4 раза в сутки.
Неполная программа (НП)	Применяется для определения разовой концентрации веществ. Выполняется трижды в день (в 7, 13, 19 часов по местному времени)
Сокращенная программа (С)	Замеры выполняются ежедневно в 7 и 13 часов по местному времени для получения сведений о разовых концентрациях веществ.
Среднесуточная программа (СС)	Предназначена для определения объемов выброса в атмосферу в течение 1 суток.

На основании результатов любой из программ можно получить информацию о средней концентрации загрязняющих веществ за месяц, год или другой длительный период.

Мониторинг загрязнения атмосферы автотранспортном

Автомобили считаются главным источником загрязнения. Содержание вредных примесей, получаемых при сгорании автомобильного топлива, регулируется несколькими международными и государственными стандартами.

Оценка токсичности отработанных газов проводится специальными организациями. Эксплуатация транспортных средств с концентрацией отработанных газов, превышающих норму, запрещена. Токсичность проверяют во время техосмотра и ремонтных работ ТС.

Сбор сведений о загрязнении автотранспортом проводится на точках наблюдения, которые устанавливают в местах интенсивного движения транспорта. При замерах учитывается интенсивность движения, средний показатель которой зависит от числа автомобилей конкретной категории. Полученные сведения используют для оценки экономического ущерба от загрязнения атмосферы.

Как оценивать результаты мониторинга атмосферного воздуха?

Используются многочисленные методы оценки результатов. Собранные на пунктах наблюдения сведения передаются в подразделение местного органа Росгидромета. Там полученные сведения обрабатываются и систематизируются. Результаты оформляются в форме таблиц.

Контроль за качеством атмосферного воздуха ведется по нескольким стандартам.

Индекс загрязнения атмосферы (ИЗА)
Стандартный индекс загрязненности (СИ)
Другие критерии загрязненности Предельно допустимая концентрация
Предельно допустимый выброс
Наибольшая повторяемость

Передвижные

Что такое экологический мониторинг воздуха?

Основные источники загрязнения воздуха

На сегодняшний день главными источниками, которые влияют на состояние атмосферного воздуха, являются:

энергетические комплексы;
горнодобывающая промышленность;
перерабатывающие комбинаты.

Заказать проведение оценки состояние атмосферного воздуха в нашем центре имеет возможность не только юридическое лицо, но и физическое. Если вы хотите в своем населенном пункте оценить состояние воздуха, наши специалисты со знанием дела выполнят данные исследования.

Посредством проведенных экспертиз будет выполнен грамотный химический и комплексный анализ воздушных проб, с дальнейшей расшифровкой, которая поможет сберечь экологию, а также состояние здоровья человека. Вся информация об исследовании подробно будет описана в составленном экспертами отчете и передана заказчику проведения исследования.

Для чего проводится мониторинг атмосферного воздуха?

Главные задачи ЭМВ:

Изучение влияния техногенных факторов на окружающую среду и природные ресурсы.
Составление прогнозов изменения состояния атмосферы.
Прогнозирование метеорологических условий.
Сбор объективной информации для разработки мероприятий по охране окружающей среды.
Оценка природоохранных мероприятий.

Лабораторные исследования состояния атмосферного воздуха

Оценка состояния атмосферного воздуха входит специализацию АНО ЦХЭ. В компании работает большой штат специалистов различных профессий: юристы, криминалисты, экономисты и др. Эксперты, проводимые исследования, имеют специальное разрешение на проведение исследовательских мероприятий.

В нашей компании есть аккредитованные лаборатории, в которых проводятся все необходимое проверки и исследования. Для того чтобы выполнить оценку состояния атмосферного воздуха, необходимо для начала выполнить отбор проб. Только благодаря ним можно узнать уровень загрязнения нашей атмосферы, в отдельно взятых районах.

Посредством современного оборудования можно составить план для защиты воздушного потока, чтоб с него не попадали лишние вредные выбросы. Современное оборудование компании дает прекрасную возможность оценить состояние атмосферного воздуха, посредством различных исследований в данной сфере.

Методы организации работы наблюдательного поста

Стационарные

Маршрутные

Передвижные лаборатории

Влажность воздуха

Влажность воздуха — характеристика атмосферы, отражающая степень насыщения воздуха водяным паром. Водяной пар непрерывно поступает в атмосферу в результате круговорота воды в природе. При этом в разных местах и в разное время он поступает в различных количествах.

Процентное содержание водяного пара во влажном воздухе у земной поверхности в среднем от 0,2 % в полярных широтах до 2,5 % у экватора. В отдельных случаях содержание водяного пара колеблется от нуля до 4 %.

Водяной пар, как всякий газ, обладает упругостью (давлением). Оно выражается в тех же единицах, что и давление воздуха и всех его составных частей, т. е. в гектопаскалях (миллибарах). В международной системе единиц (СИ) основной единицей давления служит паскаль (1 Па = 1 Н/м2; 1 гПа = 102 Па).

Давление водяного пара у земной поверхности изменяется от сотых долей гектопаскаля (при очень низких температурах воздуха зимой) до 35 гПа и более (у экватора).

Влажность воздуха оценивается такими величинами, как парциальное давление и давление насыщенного водяного пара, дефицит насыщения, относительная влажность воздуха и точка росы.

Эти характеристики влажности воздуха описываются следующим образом:

Абсолютная влажность (а) — количество (масса) водяного пара, содержащегося в единице объёма. Она измеряется в граммах на 1 м3.
Упругость водяного пара (е) или парциальное давление водяного пара выражается, как и упругость воздуха, в миллибарах (гектопаскалях) или миллиметрах ртутного столба.
Относительная влажность (f) — отношение упругости водяного пара (е), содержащегося в рассматриваемом воздухе, к упругости (Е) насыщенного пара при той же температуре. Она выражается в процентах:
Дефицит влажности (d) — разность между упругостью Е и е, т. е.
Температура точки росы (τ) — это та температура воздуха, до которой нужно при неизменном давлении понизить температуру воздуха для того, чтобы пар, содержащийся в нём, достиг состояния насыщения.

В атмосфере может возникать состояние насыщения водяного пара. В таком состоянии водяной пар содержится в воздухе в количестве, предельно возможном при данной температуре.

Давление водяного пара в состоянии насыщения называют давлением насыщенного водяного пара. Например, при температуре 0 ºC давление насыщенного пара может быть равно 6,1 гПа.

Если воздух содержит водяного пара меньше, чем нужно для насыщения его при данной температуре, то можно определить, насколько воздух близок к состоянию насыщения. Для этого вычисляют относительную влажность.

Относительная влажность воздуха может принимать все значения, от нуля в случае сухого воздуха (е = 0) до 100 % для состояния насыщения (е = Е).

Как часто проводят замеры?

Виды программ наблюдения	Систематичность замеров
Полная программа (ПП)	Предназначена для сбора информации о разовой и среднесуточной концентрациях загрязняющих веществ. Данные регистрируются автоматически в непрерывном режиме. В дискретном режиме пробы забираются 4 раза в сутки.
Неполная программа (НП)	Применяется для определения разовой концентрации веществ. Выполняется трижды в день (в 7, 13, 19 часов по местному времени)
Сокращенная программа (С)	Замеры выполняются ежедневно в 7 и 13 часов по местному времени для получения сведений о разовых концентрациях веществ.
Среднесуточная программа (СС)	Предназначена для определения объемов выброса в атмосферу в течение 1 суток.

Оценка уровня загрязнения атмосферы

Количественная оценка

— определяется через концентрацию примесей в атмосфере. Такая концентрация разных веществ в атмосфере очень изменчива в пространстве и времени. Вещества могут поступать в атмосферу не только из-за человека и его деятельности, лесные пожары, бури и тд также способствуют загрязнению воздуха.
Предельно допустимые концентрации
(ПДК) — концентрация веществ в атмосфере допустимое для нормальной жизни живого организма. В каждом городе выделяют следующие вещества, которые анализируют: аммиак, диоксид азота, метилмеркаптан, бензапирен, оксид азота, сероуглерод, оксид углерода, стирол, формальдегид, метиловый спирт, фенол, хлорид водорода, пыль, фторид водорода, сажа. Следующие сокращения:

ПДКмр — предельно допустимая максимальная разовая концентрация вещества в воздухе населенных мест (мг/куб). При вдыхании, концентрация на протяжении 20 — 30 минут не должны вызывать реакций в организме человека
ПДКсс — предельно разрешимая среднесуточная концентрация вещества в воздухе населенных пунктов (мг/куб). На протяжении лет не должно быть прямых или косвенных влияний при вдыхании человеком
ИЗА — комплексный индекс загрязнения атмосферы. Параметр определяет хроническое (длительное) загрязнение воздуха
СИ — стандартный индекс, рассчитывается делением разовой концентрации примеси на ПДК
НП — наибольшая повторяемость (%) превышения максимально разовой ПДК за время

В городах создается фоновое загрязнение воздуха за счет наложения разного рода выбросов и множества источников. С помощью метеорологических условий фоновое загрязнение

распространяется на весть город. Также фоновое загрязнение может усиливаться и уменьшаться опять же из-за ветра (который мы ощущаем из-за перепада атмосферного давления). Самое сильное усиление концентрации плохих веществ наблюдается при двух типах погодных явлений: безветрие и слабоморосящие осадки. Фоновое загрязнение ведет к глобальному потеплению.

Основой для создания методов прогнозирования

загрязнения являлись результаты работ М.Е. Берленда, Р.И. Оникула, И.И. Соломатина, Р.Л. Сонькина, Б.В. Горошко и др. В результате их исследований появилось 2 вида оценки загрязнения воздуха.
1 вид
— загрязнение воздуха от конкретных источников загрязнения, а
2-ой
— в общем по городу.

На сегодня используют расчетный показатель

для анализа атмосферы над городом, его называют потенциал загрязнения атмосферы (ПЗА). ПЗА — определяет условия переноса, вымывания и рассеивания токсических веществ из атмосферы. При расчете ПЗА учитывают приземные параметры температуры, скорости ветра, высоты слоя перемешивания, продолжительность туманов.

Выделяют 4 уровня загрязнения атмосферы:

Сверлова Л.И представляет иной метод оценки загрязнения атмосферного воздуха по городу на основе построения карт распределения показателей загрязнения (С) по конкретным стационарным пунктам города. Такие карты разрешают учесть распределения каждого ингредиента (ПДК) на городом.

q — содержание конкретного вещества к конкретный срок наблюдения. qпдк — предельно допустимая концентрация вещества, M — количество q-веществ. Предлагаемый метод реализует интегральную пространственно-временную сетку. Расчет средней концентрации конкретного вещества по городу за время:

где Cy — средняя концентрация одного q- вещества за определенные сроки, qy — средняя концентрация одного g- вещества на i- пункте наблюдения, qпдкy — предельно допустимая концентрация g- вещества, n — количество стационарных пунктов наблюдения.

мощность, глубина и виды движение плит литосферы
Вулкан — жерло, лава, извержение
Причины образования многолетней мерзлоты
Состав гидросферы, схема круговорота углерода, азота и кислорода
Типы почв в пустынях
химический состав элементов литосферы
Суховей — горячий ветер
Живые организмы гидросферы

Мониторинг загрязнения атмосферы автотранспортном

Мониторинг состояния атмосферы. Сеть мониторинга качества атмосферного воздуха создана и осуществляется в системе организаций Росгидромета. Она включает 260 городов России. Регулярные наблюдения за качеством атмосферного воздуха проводятся на 710 станциях. Контрольно-наблюдательная сеть других ведомств включает еще 50 станций. В составе Государственной службы наблюдения за состоянием атмосферного воздуха действуют также специализированные подсистемы мониторинга, в частности станции в биосферных заповедниках, в местах трансграничного переноса загрязняющих воздух веществ.

Пост наблюдения. Систематические наблюдения за загрязнением атмосферы проводятся на постах во все сезоны года независимо от температуры окружающего воздуха. Постом наблюдения (ПНЗ) яв-ся выбранное место (точка местности), на котором размещают павильон или автомобиль, оборудованные соответствующими приборами.

Бывают 3-х категорий:

· стационарный - предназначен для обеспечения непрерывной регистрации содерж. ЗВ и регулярного отбора проб воздуха, для анализа;

· маршрутный - для регулярного отбора проб воздуха, когда не возможно установить стац. пост, к/да необходимо более детально изучить сост. загр. воздуха в отд. р-ах;

· передвижной - для отбора проб под дымовым или газовым факелом. Цель - выявить зону влияния данного источника промыш. выбросов.

Размещение постов наблюдения. Если нам необходима информация о характере загрязнения воздуха для данного р-она, где воздействие отд. стоящих ИЗАМ не оказывает влияния. Если нас интересует концентрация примеси конкретной точки, наход. под влиянием выбросов отд. предприятий, то посты располагаются в зоне макс. конц. примесей, связанных с выбросами ИЗАМ.

Для высоких источников загрязнения атмосферы ширина зоны макс. загр. на расстоянии 2 -3 км. Для низких ИЗАМ -0,5-2 км, от автотрассы - до 100м.

Факторы: численность населения, рельеф, степень индустриализации. По числ. до 50 тыс насел уст-ся 1пост, если до 100 тыс насел - 2 поста и т.д. Более 1 млн человек - 10-15 постов.

Для подфакельных ПН место отбора проб выбросов проводиться с учётом наибольших концентраций примесей, при удалении от факела на 0,2 - 0,5, 1, 2, 3, 4, 6, 8, 10 и 20 км. от ИЗАМ.

Программы наблюдения:

· полная - предназначена для получения информации о макс. разовой с СС ежедневно, путём непрерывной регистрации с помощью автомат-х устройств или ч/з равный промежуток времени не менее 4 раз в сутки (1, 7, 13, 19ч);

· не полная - производится для получения макс. разовых концентраций (7, 13, 19ч);

· сокращённая - для получения информации о разовых концентраций в 7 и 13ч.;

· суточный отбор предназначен для получения информации о ПДКсс. В отличие от 1 наблюдения ведутся путём непрерывно-суточного отбора проб.

Высота отборов. Пробы воздуха отбираются на высоте от 1.5-2.5 км. Продолжительность в дискретном режиме - 20-30 минут.

Определение примесей. Для стац. постов: СО; NO2; SO2; и т.д. При под факельных наблюдениях частицы О₂ не опред. т.к. трудно выявить вклад предприятия в уровень загрязнения воздуха.

Бывают 3-х категорий:

Программы наблюдения:

· не полная - производится для получения макс. разовых концентраций (7, 13, 19ч);

· сокращённая - для получения информации о разовых концентраций в 7 и 13ч.;

Мониторинг качества атмосферного воздуха – это систематические наблюдения за состоянием атмосферы, содержанием в ней вредных веществ. Эта работа очень важна в связи с ростом загрязненности. Для обеспечения мониторинга атмосферного воздуха города используется современная организационная и технологическая база. Наблюдение может осуществляться на стационарных постах или в передвижных лабораториях.

Основные загрязнители

Человеческая деятельность способствует увеличению концентрации в атмосферном воздухе пыли, сажи, жидких аэрозолей и молекул химических веществ.

Пылевое загрязнение связано как с естественными причинами, так и с сельскохозяйственными работами, строительством, промышленностью, движением машин и т. д. Любая пыль (а не только промышленная) вредна для органов дыхания человека. Самой вредной считается асбестовая пыль. Некоторые виды пыли могут содержать радиоактивные вещества и другие вредные компоненты. Пылевое загрязнение влияет на радиационный баланс и характер выпадения атмосферных осадков. Оно слегка тормозит вызванное человеком глобальное потепление. Для борьбы с атмосферной пылью создаются защитные лесополосы, посадки деревьев, фильтры. Иногда применяют обводнение территории, насыпку грунта, на который затем сажаются растения. Тем, кто вынужден постоянно или часто вдыхать пыль, рекомендуются индивидуальные средства защиты.
Выбросы сажи связаны с работой автотранспорта, ТЭЦ, промышленных предприятий, мусорных свалок. Она выделяется при сжигании пластмассы, угля, нефти и нефтепродуктов, биомассы, а иногда и природного газа. Сажа может абсорбировать вредные вещества и в этом случае она вредна для здоровья человека. Сама по себе сажа – это продукт сжигания органики, который не является токсичным. Она уменьшает поток солнечного излучения, а при попадании на снег или лед ускоряет его таяние, способствуя глобальному потеплению.
Химические аэрозоли образуются при реакции соединений серы или азота с водяным паром с образованием капелек кислот. Выпадая на поверхность, они могут вызвать кислотные дожди. Также аэрозоли являются причиной увеличения облачности и повышения отражательной способности Земли. Аэрозоли заметно тормозят глобальное потепление. Соединения серы и азота выделяются при работе автотранспорта, ТЭЦ, промышленных предприятий. А так же при вулканических извержениях.
Газовые (молекулярные) вещества очень разнообразны и выделяются при различных естественных и антропогенных процессах. Наибольшее значение имеют выбросы вредных для здоровья веществ и парниковых газов. Парниковые и озоноразрушающие газы нередко остаются в атмосфере на столетия и оказывают повсеместное воздействие на радиационные потоки. Выше всего в атмосферу проникает метан, который имеет самую легкую молекулу, что делает его универсальным парниковым газом.

Зачем проводится экологический мониторинг

Концентрация загрязнителей в атмосферном воздухе непостоянна и зависит от многих причин. Поэтому требуются систематические наблюдения за его составом. Они позволяют вычислить средний уровень загрязненности, зависимость уровня загрязнения от направления ветра, определить динамику загрязнения и его состав. Наиболее важен мониторинг вблизи автотрасс, промышленных предприятий, в центральных частях города, а также в местах, удаленных от человеческой деятельности.

Результаты экологического мониторинга атмосферного воздуха важны для принятия решений, как на местном, так и на государственном уровне. Высокое транспортное загрязнение говорит о необходимости разгрузки автотрасс, строительстве объездных путей вокруг города. Если сильное загрязнение обнаруживается вблизи промышленных объектов, то это значит, что необходимы меры по улучшению работы очистных сооружений или требуется расширить санитарно-защитную зону. Рост содержания загрязняющих веществ на удаленных станциях свидетельствует о неблагоприятных региональных или глобальных тенденциях, когда решение проблемы возможно только на государственном или международном уровне.

Методы мониторинга

Мониторинг загрязнения атмосферного воздуха может проводиться по-разному. Обычно используют 3 варианта:

Стационарный, когда все наблюдения производят из одной наблюдательной станции.
Маршрутный, когда для наблюдения используют несколько точек для отбора проб.
Передвижной, когда замеры производят из разных точек, в зависимости от направления ветров.

Стационарный мониторинг

Стационарный мониторинг используется для длительного и качественного наблюдения, сходного с наблюдением на метеостанции. Такие лаборатории размещают в наиболее удобных местах. Полученные данные позволяют оценить динамику уровня загрязнения в течение длительного времени. Причем как в целом, так и по отдельным компонентам. Отбор проб производится регулярно.

Маршрутный вид мониторинга

Маршрутные наблюдения позволяют охватить сразу несколько точек, когда установка постов в каждой из них является нецелесообразной. При этом получается довольно детальное исследование состава воздуха на определенной территории. Для осуществления таких наблюдений используется автотранспорт. Отбор проб производится в одних и тех же точках местности. Лаборатория на колесах может осилить до 10 наблюдательных точек в день, однако в среднем для наблюдений используют от 3 до 5 точек. Замеры проводятся в одно и тоже время, а порядок посещения мест не меняется.

Передвижной мониторинг

Передвижные посты наблюдения, которые часто называют подфакельными, используются для взятия проб непосредственно возле предприятия. Для таких наблюдений также используют автотранспорт. При этом соблюдается некоторое расстояние от дымовых труб до мест замеров. Количество точек замеров велико, их местоположение и время замера определяется по ситуации или спонтанно. Взятие проб происходит в течение короткого промежутка времени.

Общими правилами для любых точек замеров является открытая местность и наличие под ногами плотного грунта или покрытия.

Особенности стационарных наблюдений

Перед установкой стационарных павильонов производятся следующие мероприятия:

Определяются предварительные концентрации загрязняющих веществ, для чего используют расчеты и данные других постов наблюдений.
Изучаются особенности рельефа и характер застройки.
Изучаются планы по будущей застройке данной территории, особенно в отношении промышленных предприятий.
Осуществляются комплексные исследования метеорологической обстановки в данной местности.
Определяется предполагаемая роль транспорта и энергетики.

Число стационарных постов в населенном пункте определяется его размерами, числом жителей, экологической обстановкой, количеством зелени. Если экологическая обстановка не является благоприятной, то посты могут размещаться из расчета: 1 пост на 5–10 км. Располагаются наблюдательные посты в разных экологических условиях: возле трасс, в зеленых насаждениях, в жилых и промышленных зонах.

Особенности передвижных лабораторий

Температура внутри салона автомобиля не должна быть выше 35 °С.
Допустимые величины атмосферного давления должны находиться в пределах 680–790 мм рт. ст.
Верхний предел допустимой влажности составляет 80 процентов.
Даже на твердом искусственном покрытии скорость движения не должна превышать 50 км/ч.

Для определения направления и скорости ветра используют датчик, который находится на крыше автомобиля.

Что дает мониторинг качества воздуха

Системы мониторинга атмосферного воздуха важны в связи с влиянием вредных веществ на здоровье человека и состояние окружающей среды. В некоторых странах, например, в Индии, загрязнение воздуха является одной из главных причин болезней и преждевременной смертности. Измерения состава атмосферного воздуха позволяет оценить концентрацию загрязняющих веществ и выявить случаи превышения их уровня над ПДК. При наличии такового может иметь смысл разработка комплекса мер по снижению уровня до безопасного. Основные цели мониторинга загрязнения атмосферного воздуха:

Сбор информации по количеству и динамике загрязняющих веществ в зоне наблюдений.
Разработка адекватных мер по снижению загрязненности.
Снижение вреда от работы промышленных предприятий для проживающих в зоне наблюдений людей.
Оценка уровня транспортного загрязнения на улицах городов.
Оценка целесообразности размещения на исследуемой территории новых промышленных предприятий или транспортных развязок.
Создание базы данных по экологической ситуации на исследуемой территории.

Государственный мониторинг атмосферного воздуха

Вся информация, полученная при наблюдении за качеством атмосферного воздуха, затем анализируется экологами. С течением времени методики измерений становятся более простыми и доступными. В России государственный мониторинг загрязнения атмосферного воздуха ведется повсеместно. Он является одним из компонентов государственного мониторинга окружающей среды. Осуществляется федеральными и другими органами исполнительной власти в соответствии с порядком, принятом Правительством РФ. Список объектов, где мониторинг атмосферного воздуха является обязательным, устанавливается территориальными органами власти.

Заключение

Таким образом, мониторинг состояния атмосферного воздуха - это очень важная в современном мире работа. От ее качества зависит здоровье и благополучие многих людей. Методы мониторинга атмосферного воздуха различны и зависят от поставленных задач и условий местности. Естественно, что одного лишь слежения недостаточно для решения экологических проблем. Оно лишь предоставляет властным структурам и общественности необходимую информацию. На ее основе необходимо принимать адекватные меры по снижению уровня загрязненности атмосферы.

Читайте также: