Оценка качества воздуха реферат
Обновлено: 02.07.2024
Цель: Изучить методы организации состояния мониторинга атмосферы
Задачи:
- Изучить общие сведения о мониторинге состояния атмосферного воздуха
- Проанализировать принципы организации мониторинга атмосферы
- Изучить способы сбора и обработки данных о загрязнение атмосферного воздуха в системе экологического мониторинга
Содержание
Введени…………………………………………………………………………. стр.3
Цели и задачи данной работы…………………………………………………. стр 4
1. Общие сведения о мониторинге атмосферного воздуха…………………………….………………………………………. ……стр.4
2. Организация мониторинга атмосферы……………………………….…..….стр.5
2.1 Источники загрязнения атмосферного воздуха………………………..…..стр.8
2.2. Критерии санитарно-гигиенической оценки состояния воздуха…. ……стр.8
2.3 Организация наблюдений и контроля загрязнения атмосферного воздуха…………………………………………………………………………..стр. 11
2.4 Посты наблюдений за загрязнением атмосферного воздуха……….…. стр.19
2.5 Автоматизированная система наблюдений и контроля окружающей среды……………………………………………………………………………..стр.21
2.6 Отбор проб атмосферного воздуха для анализа…………………………..стр.23
3 Сбор и обработка данных о загрязнении атмосферного воздуха………….стр.25
3.1 Математическое моделирование процессов рассеяния вредных веществ в атмосферном воздухе……………………………………………………. ……стр.25
3.2 Прогноз загрязнения атмосферы…………………………………………..стр.27
Заключение……………………………………………. ………………………стр.31
Список литературы……….……………………………………………………стр. 33
Вложенные файлы: 1 файл
Реферат мониторинг состояния атмосферного воздуха.doc
очной формы обучения
4 курса 1 группы
Цели и задачи данной работы…………………………………………………. стр 4
1. Общие сведения о мониторинге атмосферного воздуха…………………………….…………………………… …………. ……стр.4
2. Организация мониторинга атмосферы……………………………….…..…. стр.5
2.1 Источники загрязнения атмосферного воздуха………………………..…..стр.8
2.2. Критерии санитарно-гигиенической оценки состояния воздуха…. ……стр.8
2.3 Организация наблюдений и контроля загрязнения атмосферного воздуха…………………………………………………………… ……………..стр. 11
2.4 Посты наблюдений за загрязнением атмосферного воздуха……….…. стр.19
2.5 Автоматизированная система наблюдений и контроля окружающей среды………………………………………………………………… …………..стр.21
2.6 Отбор проб атмосферного воздуха для анализа…………………………..стр.23
3 Сбор и обработка данных о загрязнении атмосферного воздуха………….стр.25
3.1 Математическое моделирование процессов рассеяния вредных веществ в атмосферном воздухе……………………………………………………. ……стр.25
3.2 Прогноз загрязнения атмосферы………………………………………….. стр.27
Интенсивное воздействие человека на природу, негативные, часто необратимые последствия этого воздействия обусловливают необходимость глубокого и всестороннего анализа проблемы взаимодействия общества и природы. Такой анализ в настоящее время осуществляется в рамках природопользования. Главная задача природопользования как научного направления - поиск и разработка путей оптимизации взаимодействия общества с окружающей природной средой.
Рациональное природопользование предполагает управление природными процессами, т.е. запрограммированное воздействие на природные объекты с целью получения определенного хозяйственного эффекта.
Чтобы управление было достаточно эффективным, необходимо иметь данные о динамических свойствах этих объектов, их изменении в результате антропогенного воздействия, предвидеть последствия вмешательства человека в ход естественных процессов.
Управление природными процессами должно опираться на надежную и достоверную информацию о прошлых, настоящих и будущих состояниях природных и природно-антропогенных систем.
За последнее десятилетие накоплен большой материал по изменению природы. Однако он не содержит данных о динамике развития процессов. В связи с этим встал вопрос об организации специальных наблюдений за состоянием окружающей природной среды и ее антропогенными изменениями с целью их оценки, прогнозирования и своевременного предупреждения о возможных неблагоприятных последствиях, т.е. о введении постоянной действующей службы наблюдения мониторинга.
Цели и задачи данной работы:
Цель: Изучить методы организации состояния мониторинга атмосферы
- Изучить общие сведения о мониторинге состояния атмосферного воздуха
- Проанализировать принципы организации мониторинга атмосферы
- Изучить способы сбора и обработки данных о загрязнение атмосферного воздуха в системе экологического мониторинга
1. Общие сведения о мониторинге атмосферного воздуха
Мониторинг атмосферного воздуха - это система наблюдений за состоянием атмосферного воздуха и источниками его загрязнения, а также оценка и прогноз основных тенденций изменения качества атмосферного воздуха в целях своевременного выявления негативных воздействий природных и антропогенных факторов.
В нашем государстве система наблюдений за атмосферным воздухом ведется на основании следующих принципов:
- согласованности нормативных правовых актов, устанавливающих порядок проведения видов мониторинга окружающей среды;
- совместимости технического и программного обеспечения;
- достоверности и сопоставимости данных мониторинга окружающей среды;
- согласованности размещения пунктов наблюдений за состоянием окружающей среды для получения комплексной экологической информации о состоянии экологических систем;
Проведение мониторинга атмосферного воздуха было начато в 1980 г. Именно в этот год на основании приказа Государственного комитета по гидрометеорологии от 20 октября 1980 г. № 181 было организован Центр по изучению и контролю загрязнения природной среды. В это время началось изучение атмосферного воздуха на государственном уровне.
С момента начала существования самостоятельной страны и до нынешнего времени было выделено 3 этапа развития мониторинга атмосферного воздуха:
1. 1991-2001 гг - Период формирования национальной системы мониторинга окружающей среды и развития в ней непосредственного мониторинга атмосферного воздуха. С 1991 г. Центр по изучению и контролю загрязнения природной среды функционирует как Республиканский центр радиационного контроля и мониторинга природной среды. В 1992 году издаётся Закон об охране окружающей среду, на основании которого формируются механизмы национального мониторинга атмосферного воздуха.
2. 2001 - 2008 гг. - указом Президента Республики Беларусь 24 сентября 2001 г. № 516 "О совершенствовании системы республиканских органов государственного управления и иных государствен ных организаций, подчинённых Правительству Республики Беларусь" государственное регулирование в области гидрометеорологии возложено на Министерство природных ресурсов и охраны окружающей среды. Приказом Минприроды 27 декабря 2001 г. № 347 переименован в Государственное учреждение "Республиканский центр радиационного контроля и мониторинга окружающей среды". В рамках Национальной системы мониторинга окружающей среды Республики Беларусь ГУ РЦРКМ осуществляет наблюдения за уровнем загрязнения атмосферного воздуха, поверхностных вод, почв, атмосферных осадков и снежного покрова в целях определения антропогенной нагрузки на указанные объекты окружающей среды за счет выбросов загрязняющих веществ и их трансграничного переноса.
2. Организация мониторинга атмосферы.
2.1. Источники загрязнения атмосферного воздуха
Сброс загрязняющих веществ может осуществляться в различные среды: атмосферу, воду, почву. Выбросы в атмосферу являются основными источниками последующего загрязнения вод и почв в региональном масштабе, а в ряде случаев и в глобальном.
Промышленные источники загрязнения атмосферного воздуха подразделяются на источники выделения и источники выбросов. К первым относятся технологические устройства (аппараты установки и т.п.), в процессе эксплуатации которых выделяются примеси. Ко вторым - трубы, вентиляционные шахты, аэрационные фонари и другие устройства, с помощью которых примесь поступает в атмосферу.
Промышленные выбросы подразделяются на организованные и неорганизованные. Организованный промышленный выброс поступает в атмосферу через специально сооруженные газоходы, воздуховоды и трубы, что позволяет применять для очистки от загрязняющих веществ соответствующие установки. Неорганизованный промышленный выброс поступает в атмосферу в виде ненаправленных потоков газа в результате нарушений герметичности оборудования, отсутствия или неудовлетворительной работы оборудования по отсосу газа в местах загрузки, выгрузки или хранения продукта. Неорганизованные выбросы характерны для очистных сооружений, хвостохранилищ, золоотвалов, участков погрузочно-разгрузочных работ, сливно-наливных эстакад, резервуаров и других объектов.
К основным источникам промышленного загрязнения атмосферного воздуха относятся предприятия энергетики, металлургии, стройматериалов, химической и нефтеперерабатывающей промышленности, производства удобрений.
2.2. Критерии санитарно-гигиенической оценки состояния воздуха.
Вещества, находящиеся в атмосферном воздухе, попадают в организм человека главным образом через органы дыхания. Вдыхаемый загрязненный воздух через трахею и бронхи попадает в альвеолы легких, откуда примеси поступают в кровь и лимфу.
В нашей стране проводятся работы по гигиенической регламентации (нормированию) допустимого уровня содержания примесей в атмосферном воздухе. Обоснованию гигиенических нормативов предшествуют многоплановые комплексные исследования на лабораторных животных, а в случае оценки ольфакторных реакций организма на действия загрязняющих веществ и на добровольцах. При таких исследованиях используются самые современные методы, разработанные в биологии и медицине.
В настоящее время определены предельно допустимые концентрации в атмосферном воздухе более чем 500 веществ.
Предельно допустимая концентрация (ПДК) - это максимальная концентрация примеси в атмосферном воздухе, отнесенная к определенному времени осреднения, которая при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни человека не оказывает и не окажет на него вредного влияния (включая отдаленные последствия) и на окружающую среду в целом.
Гигиенические нормативы должны обеспечивать физиологический оптимум для жизни человека, и, в связи с этим, к качеству атмосферного воздуха у нас в стране предъявляются высокие требования. В связи с тем, что кратковременные воздействия не обнаруживаемых по запаху вредных веществ могут вызвать функциональные изменения в коре головного мозга и в зрительном анализаторе, были введены значения максимальных разовых предельно допустимых концентраций (ПДКмр.) С учетом вероятности длительного воздействия вредных веществ на организм человека были введены значения среднесуточных предельно допустимых концентраций (ПДКсс).
Таким образом, для каждого вещества установлено два норматива: Максимально разовая предельно допустимая концентрация (ПДКмр) (осредненная за 20-30 мин) с целью предупреждения рефлекторных реакций у человека и среднесуточная предельно допустимая концентрация (ПДКсс) с целью предупреждения общетоксического, мутагенного, канцерогенного и другого действия при неограниченно длительном дыхании.
Значения ПДКмр и ПДКсс для наиболее часто встречающихся в атмосферном воздухе примесей приведены в таблице 2.1. В правой крайней графе таблицы приведены классы опасности веществ: 1-чрезвычайноопасные, 2-высокоопасные, 3- умеренноопасные и 4 - малоопасные. Эти классы разработаны для условий непрерывного вдыхания веществ без изменения их концентрации во времени. В реальных условиях возможны значительные увеличения концентраций примесей, которые могут привести в короткий интервал времени к резкому ухудшению состояния человека.
Предельно допустимые концентрации (ПДК) в атмосферном воздухе населенных мест
Абсорбционный способ очистки газов, осуществляемый в установках-абсорберах, наиболее прост и дает высокую степень очистки, однако требует громоздкого оборудования и очистки поглощающей жидкости. Основан на химических реакциях между газом, например, сернистым ангидридом, и поглощающей суспензией (щелочной раствор: известняк, аммиак, известь). При этом способе на поверхность твердого пористого тела… Читать ещё >
Оценка качества атмосферного воздуха ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )
Определить годовое количество загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу, при движении автомобилей по дорогам. В качестве загрязняющих веществ принять угарный газ (СО), углеводороды (несгоревшее топливо СН), окислы азота (NOх), сажу © и сернистый газ (SO2).
Исходные данные для расчета принять в соответствии с табл.1.
атмосфера загрязнение воздух автомобиль Таблица 1. Исходные данные для расчета.
Тип двигателя внутреннего сгорания (ДВС).
Число дней работы в году.
Суточный пробег автомобиля.
Холодный период (Х).
Теплый период (Т).
Примечание: Б, Д — бензиновый и дизельный двигатели соответственно Решение Годовое количество загрязняющих веществ при движении автомобилей по дорогам рассчитывается отдельно для каждого наименования (СО, СН, NOх, С и SO2):
— количество рабочих дней в году в теплый и холодный периоды года соответственно, дн.
МСО = (22,7*120+28,5*250)*110*10 -6 = 1 083 500*10 -6 = 1,0833 т/год МСН = (2,8*120+3,5*250)*110*10 -6 = 192 500*10 -6 = 0,1332 т/год МNOx = (0,6*120+0,6*250)*110*10 -6 = 24 420*10 -6 = 0,0244 т/год.
MSO2 = (0,09*120+0,11*250)*110*10 -6 = 14 905*10 -6 = 0,0042 т/год Таблица 2. Пробеговые выбросы загрязняющих веществ грузовыми автомобилями отечественного производства.
Удельные выбросы загрязняющих веществ, г/км.
Примечание: Т, Хтеплый и холодный периоды года соответственно.
Б, Д — бензиновый и дизельный двигатели соответственно Задача 2.
Определить годовое количество пыли, выбрасываемой в атмосферу при погрузке горной породы в автосамосвал БеЛАЗ 548.
Исходные данные для расчета принять в соответствии с табл.3.
Таблица 3. Исходные данные для расчета.
Влажность горной массы.
Скорость ветра в районе работ.
Высота разгрузки горной массы.
Число смен в сутки.
Количество рабочих дней в году.
Решение задачи Годовое количество пыли, выделяющейся при работе экскаваторов, рассчитывается по формуле.
т/год где — коэффициент, учитывающий влажность перегружаемой горной породы (принимается по табл.6);
— коэффициент, учитывающий скорость ветра в районе ведения экскаваторных работ (принимается по табл.7);
— коэффициент, зависящий от высоты падения горной породы при разгрузке ковша экскаватора в автомобиль (принимается по табл.8);
— удельное выделение пыли с тонны перегружаемой горной породы, принимается равной 3,5 г/т;
Q — часовая производительность экскаватора, т/час;
- — время смены, час;
- — количество смен в сутки, шт;
— количество рабочих дней в году, дн.
Таблица 4. Зависимость величины коэффициента К1 от влажности горной породы.
Влажность породы (ц), %.
Значение коэффициента К1.
Таблица 5. Зависимость величины коэффициента К2 от скорости ветра.
Скорость ветра (V), м/с.
Значение коэффициента К2.
Таблица 6. Зависимость величины коэффициента К3 от высоты разгрузки горной породы.
Высота разгрузки горной породы (Н), м.
Значение коэффициента К3.
Промышленное предприятие выбрасывает в атмосферу несколько загрязняющих веществ с концентрациями в приземном слое Сi.
- 1) определить соответствие качества атмосферного воздуха требуемым нормативам;
- 2) оценить степень опасности загрязнения воздуха, если оно есть;
- 3) при высокой степени опасности определить меры по снижению загрязнения воздуха.
Исходные данные приведены в таблице 7.
Загрязняющие вещества, i.
1. Для решения задачи рекомендовано использовать индекс суммарного загрязнения воздуха (Jm), который рассчитывается по формуле:
где Сi — концентрация i-го вещества в воздухе; Аi — коэффициент опасности i-го вещества, обратный ПДК этого вещества: Аi = 1/ПДК; qi -коэффициент, зависящий от класса опасности загрязняющего вещества: q=1,5; 1,3; 1,0; 0,85 соответственно для 1-го, 2-го, 3-го и 4-го классов опасности.
1. Значения ПДК для заданных загрязняющих веществ и их класс опасности взять из таблицы 8.
Среднесуточная концентрация, мг/м3.
3. Степень опасности загрязнения воздуха оценить по таблице 9.
Условная степень опасности загрязнения воздуха.
Чрезвычайно опасное загрязнение.
В крупных городах для снижения вредного влияния загрязнения воздуха на человека применяют специальные градостроительные мероприятия: зональную застройку жилых массивов, когда близко к дороге располагают низкие здания, затем — высокие и под их защитой — детские и лечебные учреждения; транспортные развязки без пересечений, озеленения Задача 4.
Условие задачи: При бурении вертикальной скважины с применением промывочной жидкости, содержащей добавку поверхностно-активного вещества — сульфанола, произошел в пределах водоносного пласта аварийный сброс бурового раствора.
Требуется определить: 1) предполагаемую конфигурацию размеры ореолов загрязнения в водоносном горизонте на время t1, t2, и t3 после аварийного сброса; 2) степень разбавления загрязняющего потока по состоянию на время t1, t2, и t3; 3) Интервал времени, после которого концентрация сульфанола в водоносном пласте достигнет ПДК, т. е. санитарной нормы.
Для оценки качества атмосферного воздуха проводят его количественный анализ. Методики количественного химического анализа атмосферного воздуха, промышленных выбросов в атмосферу и воздуха рабочей зоны, допущенные для целей государственного экологического контроля, утверждены в ПНД Ф (природоохранные нормативные документы федеративные).
Для определения количественных характеристик используются инструментальные методы анализа (применение газоанализаторов и газоопределителей т.д).
Качество атмосферного воздуха оценивается путем сравнения максимальных разовых концентраций (Сi) с соответствующими разовыми предельно допустимыми концентрациями вредных веществ (ПДКм.р.):
| Ci £ пдк или |
Атмосферный воздух населенных мест одновременно загрязняется большим количеством веществ, при этом совместное присутствие ряда вредных веществ в атмосферном воздухе может усиливать их токсичность.
К настоящему времени установлены 52 группы веществ, обладающих эффектом суммации:
- аммиак, сероводород, формальдегид,
- азота диоксид, серы диоксид,
- озон, двуокись азота и формальдегид,
При совместном присутствии в атмосферном воздухе нескольких веществ, обладающих суммацией действия, сумма их концентраций не должна превышать 1 (единицы) при расчете по формуле:
С1, С2, . Сn - фактические концентрации веществ в атмосферном воздухе,
ПДК1, ПДК2, . ПДКn - предельно допустимые концентрации тех же веществ.
ИЗА рассчитываются по формуле:
где qcp.i - средняя концентрация i-ого вещества;
ПДКcс.i - среднесуточная ПДК для i-ого вещества;
Сi - константа, принимающая значения 1,7; 1,3; 1,0; 0,9 для соответственно 1, 2, 3, 4-го классов опасности веществ, позволяющая привести степень вредности i-го вещества к степени вредности диоксида серы.
В зависимости от значения ИЗА уровень загрязнения воздуха определяется по таблице 3.
| Уровень загрязнения атмосферного воздуха | Значения ИЗА |
| Низкий | меньше или равен 5 |
| Повышенный | 5-7 |
| Высокий | 7-14 |
| Очень высокий | больше или равен 14 |
ИЗА обычно определяется по пяти приоритетным загрязняющим веществам.
КИЗА -комплексный индекс загрязнения атмосферы, определяемый по десяти загрязняющим веществам.
Стандартный индекс - СИ – наибольшая измеренная разовая концентрация примеси, деленная на ПДК.
СИ определяется из данных наблюдений на посту за одной примесью или на всех постах района за всеми примесями за месяц или за год.
Определяется в соответствии с РД 52.04.186-89 Руководство по контролю загрязнения атмосферы.
Уровень загрязнения считается:
– повышенным при СИ 10.
М.В. Горшков
Экологический мониторинг
Учебное пособие. – Владивосток: Изд-во ТГЭУ, 2010. – 313 с.
Лекция 2. Приоритетные контролируемые параметры природной среды
2.1. Контроль качества воздуха
Одним из важнейших объектов мониторинга окружающей среды является атмосферный воздух [3, 14]. Устойчивость биосферы зависит от его чистоты, потому как трансграничные переносы газообразных веществ касаются жителей всей планеты. Загрязнение воздуха отрицательно влияет на растения, животных, людей, строения, различные материалы.
Под качеством атмосферного воздуха понимают совокупность свойств атмосферы, определяющую степень воздействия физических, химических и биологических факторов на людей, растительный и животный мир, а также на материалы, конструкции и окружающую среду в целом.
В качестве наиболее распространенных и опасных загрязнителей выделены (А.И. Фёдоровым) восемь категорий загрязнителей: взвешенные вещества (они могут переносить другие загрязнители, растворённые в них или адсорбированные на их поверхности); углеводороды и другие летучие органические соединения; угарный газ; оксиды азота; оксиды серы (в основном диоксид); свинец и другие тяжёлые металлы; озон и другие фотохимические окислители; кислоты в основном серная и азотная.
Предложен ряд комплексных показателей загрязнения атмосферы (совместно несколькими загрязняющими веществами); наиболее распространенным и рекомендованным методической документацией МПР, является комплексный индекс загрязнения атмосферы (ИЗА). Его рассчитывают как сумму нормированных по ПДКсс и приведенных к концентрации диоксида серы средних содержаний различных веществ:
где Yi – единичный индекс загрязнения для i-ого вещества; qcpi – средняя концентрация i-ого вещества; ПДКcсi – ПДКсс для i-ого вещества; ci – безразмерная константа приведения степени вредности i-ого вещества к вредности диоксида серы, зависящая от того, к какому классу опасности принадлежит загрязняющее вещество (для 1 – 1,7; для 2 – 1,3; для 3 – 1,0; для 4 – 0,9).
Для сопоставления данных о загрязненности несколькими веществами атмосферы разных городов или районов города комплексные индексы загрязнения атмосферы должны быть рассчитаны для одинакового количества (n) примесей. При составлении ежегодного списка городов с наибольшим уровнем загрязнения атмосферы для расчета комплексного индекса Yn используют значения единичных индексов Yi тех пяти веществ, у которых эти значения наибольшие.
Одним из показателей также является прозрачность атмосферы. Данный показатель указывает на способность атмосферы пропускать электромагнитную энергию. Аэрозоли могут быть представленными различными дисперсными фазами: в виде пыли, дыма, тумана или смога:
Пыль – твёрдые частицы, диспергированные в газообразной среде;
Дым – аэрозоль, получающийся в результате конденсации газов;
Туман – жидкие частицы, диспергированные в газообразной среде;
Смог (от англ. smoke – дым, fog — туман) – конденсированный аэрозоль связанный с туманом.
Многие технологические процессы на предприятиях металлургической, химической, нефтехимической промышленности, в ряде цехов машиностроительных заводов, на многих других производствах сопровождаются поступлением вредных газов и паров в атмосферный воздух. Активным загрязнителем атмосферного воздуха является транспорт, в первую очередь, автомобильный.
Часто бывает затруднительно провести четкую границу между различными видами аэрозолей. Объясняется это тем, что аэрозольные системы состоят из частиц различного происхождения. Происходит к тому же непрерывное взаимодействие этих частиц, осаждение малых частиц на более крупные и т.д. Аэрозольная система не находится в неизменном состоянии. В результате взаимодействия частиц происходит их укрупнение, разрушение конгломератов, осаждение частиц и т.д.
Основным способом отбора воздуха является аспирационный способ, при котором воздух пропускается через сорбционное устройство (поглотительный сосуд, концентрационная трубка, фильтр) с помощью побудителя расхода воздуха с определённой скоростью.
При исследовании атмосферных загрязнений определяют как максимально разовые (отбор проб 30 минут), так и среднесуточные концентрации (круглосуточный отбор). Наблюдение за загрязнением атмосферы проводится на стационарных, маршрутных и передвижных (подфакельных) постах.
Большое количество аэрозолей образуется в результате естественных природных процессов. В среднем почвы и растительный мир дают свыше 40%, водная поверхность 10-20% всех атмосферных аэрозолей. Промышленные предприятия вносят 20%, а транспорт до 10% аэрозолей. По самым осторожным оценкам количество частиц ежегодно попадающих в воздушный бассейн Земли в результате деятельности человека достигает около 1 млрд. т. в год, что составляет 10% от всей массы загрязняющих веществ. Химический состав частиц различен, это диоксид кремния – песок, токсичные металлы, пестициды, углеводороды и др. Максимальный антропогенный вклад приходится на сульфаты.
Основной источник антропогенных аэрозолей – процесс горения. Энергетика и транспорт дают 2/3 общего количества антропогенных аэрозолей. Среди прочих источников аэрозолей – металлургические предприятия, производство строительных материалов, химические производства.
Известно, что аэрозоли способны изменять климат Земли. Высокодисперсные частицы промышленных выбросов являются ядрами конденсации в городах, это способствует повышению интенсивности осадков на 5-10% по сравнению с сельской местностью.
Чем объясняется повышенная активность веществ, находящихся в аэрозольном состоянии? Внешняя поверхность пачки спрессованного чая массой 100 г равна 150 см 2 , однако в аэрозольном состоянии из этой массы чая суммарная поверхность составит 300 м 3 , т.е. увеличится в 20 тыс. раз. Огромная поверхность аэрозольных частиц способствует активному окислению, в результате происходит быстрое и одновременное воспламенение аэрозолей, приводящее к взрыву. Особенно в этом отношении опасен аварийный выброс топлива.
Весьма распространённым и опасным аэрозолем является пыль. Пыль может быть классифицирована по нескольким признакам, в том числе по своему происхождению, т.е. по материалу, из которого она образована. В зависимости от происхождения различают пыль естественного происхождения и промышленную. Первая образуется в результате процессов, не связанных непосредственно с процессом производства, хотя во многих случаях имеется взаимосвязь между этим видом пылеобразования и хозяйственной деятельностью человека.
К пыли естественного происхождения относят пыль, образующуюся в результате эрозии почвы (на этот процесс, конечно, влияет деятельность человека), а также пыль, возникающую при выветривании горных пород, пыль космического происхождения и т.д. Естественное происхождение имеют также органические пылевидные частицы – пыльца, споры растений. К образующейся в результате эрозии почвы, обветривания горных пород и т.п. близка по составу пыль, возникающая при выветривании строительных конструкций, дорог и других сооружений. С пылью естественного происхождения приходится сталкиваться, главным образом, при решении вопросов очистки приточного воздуха перед поступлением его в вентилируемые помещения.
Промышленная пыль возникает в процессе производства. Почти каждому виду производства, каждому материалу или виду сырья сопутствует определенный вид пыли. Многие технологические процессы направлены на получение различных материалов, состоящих из мелких частиц, например, цемента, строительного гипса, муки и т.д. Совокупность этих частиц правильно называть пылевидным материалом. Соответствующей пылью (например, цементной, мучной и т.д.) обычно называют наиболее мелкие частицы этих материалов, разносимые потоками воздуха.
В зависимости от материала, из которого пыль образована, она может быть органической и неорганической. В свою очередь органическая пыль бывает растительного (древесная, хлопковая, мучная, табачная, чайная и т.д.) и животного (шерстяная, костяная и др.) происхождения. Неорганическая пыль подразделяется на минеральную (кварцевая, цементная и др.) и металлическую (стальная, чугунная, медная, алюминиевая и др.).
Значительная часть промышленных пылей – смешанного происхождения, т.е. состоит из частиц неорганических и органических или, будучи органической, включает в себя частицы минеральной и металлической пыли. Например, зерновая пыль, кроме частиц, образующихся при измельчении зерна, содержит также минеральные частицы, попавшие в массу зерна при выращивании и сборе урожая. Пыль, выделяющаяся при шлифовании металлических изделий, кроме металлических частиц, содержит минеральные частицы, образующиеся при взаимодействии обрабатываемого металла и орудий его обработки (абразивного круга и т.д.). Это нужно учитывать при выборе методов очистки и пылеулавливающего оборудования.
Для оценки пыли важен такой показатель как дисперсность – степень измельчения вещества. Под дисперсным (зерновым, гранулометрическим) составом понимают распределение частиц аэрозолей по размерам. Он показывает, из частиц какого размера состоит данный аэрозоль, и массу или количество частиц соответствующего размера. ГОСТ 12.2.043-80 подразделяет все пыли в зависимости от дисперсности на пять групп: I – наиболее крупнодисперсная пыль; II – крупнодисперсная пыль; III – среднедисперсная пыль; IV – мелкодисперсная пыль; V – наиболее мелкодисперсная пыль.
Для количественной характеристики запыленности воздуха в настоящее время используется преимущественно весовой метод (гравиметрия). Кроме того, существует счетный метод. Весовые показатели определяют массу пыли в единице объема воздуха. Это прямые методы измерения запыленности. Существует также группа косвенных методов измерения запыленности. Под косвенными методами понимают методы как с выделением пыли из воздуха, основанные на определении ее массы путем использования различных физических явлений (интенсивности излучения, электрического поля, оптической плотности и т.д.).
Наиболее распространенными является гравиметрический метод определения весовой концентрации пыли. Через аналитический фильтр просасывается определенный объем запыленного воздуха. Массу всей витающей пыли без разделения на фракции рассчитывают по привесу фильтра. Метод применяется для определения разовых и среднесуточных концентраций пыли в воздухе населенных пунктов и санитарно-защитных зон в диапазоне 0,04 – 10 мг/м 3 .
Другим, часто используемым, методом является газовая хроматография. ГХ – это физико-химический метод разделения веществ, основанный на распределении веществ между подвижной и неподвижной фазой, позволяет составить информационную модель для объекта наблюдения и прогнозировать изменения состояния природной среды. Основная задача хроматографического исследования – это полное разделение веществ за короткое время. Газовая хроматография пригодна для определения любых соединений, которые могут быть воспроизводимо определены. Этот метод пригоден для анализа любых типов проб воздуха окружающей среды при условии соответствующей их подготовки.
С помощью метода ГХ возможен анализ воздуха с целью обнаружения вредных примесей, в том числе аэрозолей, определение газов и веществ в неизвестном физическом состоянии (пары или аэрозоли), а также проведение производственного токсикологического анализа.
Загрязнение воздуха в результате поступления в него различного рода вредных веществ имеет ряд неблагоприятных последствий:
Санитарно-гигиенические последствия. Поскольку воздух является средой, в которой человек находится в течение всей жизни и от которой зависит его здоровье, самочувствие и работоспособность, наличие в воздушной средой порой даже небольших концентраций вредных веществ может неблагоприятно отразиться на человеке, привести в необратимым последствиям и даже к смерти.
Экологические последствия. Воздух является важнейшим элементом окружающей среды, находящимся в непрерывном контакте со всеми другими элементами живой и мертвой природы. Ухудшение качества воздуха вследствие присутствия в нем различных загрязнителей приводит к гибели лесов, посевов сельскохозяйственных культур, травяного покрова, животных, к загрязнению водоемов, а также к повреждению памятников культуры, строительных конструкций, различного рода сооружений и т.д.
Экономические последствия. Загрязнение воздуха вызывает значительные экономические потери. Запыленность и загазованность воздуха в производственных помещениях приводит к снижению производительности труда, потере рабочего времени из-за увеличения заболеваемости. Во многих производствах наличие пыли в воздушной среде ухудшает качество продукции, ускоряет износ оборудования. В процессе производства, добычи, транспортирования многих видов материалов, сырья, готовой продукции часть этих веществ переходит в пылевидное состояние и теряется (уголь, руда, цемент и др.), загрязняя в то же время окружающую среду. Потери на ряде производств составляют до 3-5 %. Велики потери из-за загрязнения окружающей среды. Мероприятия по уменьшению последствий загрязнения обходятся дорого.
Атмосфера один из элементов окружающей среды, который повсеместно подвержен воздействию человеческой деятельности. Последствия такого воздействия зависят от многих факторов и проявляются в изменении климата и химического состава атмосферы. Эти изменения, безразличные для самой атмосферы, являются существенным фактором влияния на биотическую составляющую среды, в том числе на человека.
Прикрепленные файлы: 1 файл
ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ НА АТМОСФЕРУ.doc
Кафедра агроэкологии, агрохимии, и почвоведения
ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ НА АТМОСФЕРУ.
Атмосфера - один из элементов окружающей среды, который повсеместно подвержен воздействию человеческой деятельности. Последствия такого воздействия зависят от многих факторов и проявляются в изменении климата и химического состава атмосферы. Эти изменения, безразличные для самой атмосферы, являются существенным фактором влияния на биотическую составляющую среды, в том числе на человека.
Атмосфера, или воздушная среда, оценивается в двух аспектах:
1.Климат и его возможные изменения, как под влиянием естественных причин, так и под влиянием антропогенных воздействий вообще (макроклимат) и данного проекта в частности (микроклимат). Эти оценки предполагают также прогноз возможного воздействия климатических изменений на осуществление проектируемого вида антропогенной деятельности.
2.Загрязнение атмосферы, оценка которого проводится по структурной схеме. Сначала оценивается возможность загрязнения атмосферы с помощью одного из комплексных показателей: потенциал загрязнения атмосферы (ПЗА), рассеивающая способность атмосферы (РСА) и др. Затем проводятся оценки существующего уровня загрязнения атмосферы в данном регионе. Выводы и о климато-метеорологических особенностях, и об исходном загрязнении атмосферы опираются на, прежде всего, данные регионального Росгидромета, в меньшей степени - на данные санитарно-эпидемиологической службы и специальных аналитических инспекций Госкомэкологии, а также на другие литературные источники. На основании полученных оценок и данных о конкретных выбросах в атмосферу проектируемого объекта рассчитываются прогнозные оценки загрязнения атмосферы с использованием специальных компьютерных программ ("Эколог", "Гарант", "Эфир" и др.), которые позволяют не только рассчитать уровни потенциального загрязнения атмосферы, но и получить картосхемы полей концентраций и данные о выпадении загрязняющих веществ (ЗВ) на подстилающую поверхность.
Критерием оценки степени загрязнения атмосферы предельно-допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ. Измеренные или рассчитанные концентрации ЗВ в воздухе сравниваются с ПДК, и таким образом загрязнение атмосферы измеряется в величинах (долях) ПДК.
Не следует путать концентрации ЗВ в атмосфере с их выбросами в атмосферу. Концентрация - это масса вещества в единице объема (или даже массы), а выброс - масса вещества, поступившая в единицу времени (т.е. "доза"). Выброс не может быть критерием загрязнения атмосферы, так как загрязнение воздуха зависит не только от величины (массы) выброса, но и от ряда других факторов (метеопараметры, высота источника выброса и др.).
Прогнозные оценки загрязнения атмосферы используются в других разделах ОВОС для прогноза последствий состояния других факторов от воздействия загрязненной атмосферы (загрязнение подстилающей поверхности, вегетация растительности, заболеваемость населения и др.).
Оценка состояния атмосферы при проведении экологической экспертизы основана на интегральной оценке загрязнения воздушного бассейна исследуемой территории, для определения которой используется система прямых, косвенных и индикаторных критериев. Оценка качества атмосферы (прежде всего степени её загрязненности) довольно хорошо разработана и базируется весьма большом пакете нормативных и директивных документов, использующих прямые мониторинговые методы измерения параметров среды, а также косвенные - расчетные методы и критерии оценки.
Прямые критерии оценки. Основными критериями состояния загрязнения воздушного бассейна являются величины предельно допустимых концентраций (ПДК). При этом следует учитывать, что атмосфера занимает особое положение в экосистеме, являясь средой переноса техногенных веществ-загрязнителей и наиболее изменяемой и динамичной из всех составляющих абиотических её компонентов. Поэтому для оценки степени загрязнения атмосферы применяются дифференцированные по времени оценки показатели: максимально разовые ПДКмр (для краткосрочных эффектов) и среднесуточные ПДКсс, а также среднегодовые ПДКг (для длительного воздействия).
Степень загрязнения атмосферы оценивается по кратности и частоте превышения ПДК с учетом класса опасности, а также суммации биологического действия загрязняющих веществ (ЗВ). Уровень загрязнения воздуха веществами разных классов опасности определяется "приведением" их концентраций, нормированных по ПДК, к концентрациям веществ 3-го класса опасности.
Загрязняющие вещества в воздушном бассейне по вероятности их неблагоприятного влияния на здоровье населения делят на 4 класса: 1-й - чрезвычайно опасные, 2-й - высоко опасные, 3-й - умерено опасные и 4-й - мало опасные. Обычно используются фактические максимально разовые, среднесуточные и среднегодовые ПДК, сравнивая их с фактическими концентрациями ЗВ в атмосфере за последние несколько лет, но не менее, чем за 2 года.
Другим важным критерием оценки суммарного загрязнения атмосферного воздуха (различными веществами по среднегодовым концентрациям) является величина комплексного показателя (Р), равная корню квадратному из суммы квадратов концентраций веществ различных классов опасности, нормированных по ПДК и приведенных к концентрациям веществ 3-го класса опасности.
Наиболее общим и информативным показателем загрязнения воздуха является киза - комплексный индекс среднегодового загрязнения атмосферы. Его количественное ранжирование по классу состояния атмосферы приведено в табл. 1. Приведенное ранжирование по классам состояния атмосферы выполнено в соответствий с классификацией уровней загрязнения по четырех балльной шкале, где:
¾ класс "нормы" соответствует уровню загрязнения воздуха ниже среднего по городам страны;
¾ класс "риска" равен среднему уровню;
¾ класс "кризиса" - выше среднего уровня;
¾ класс "бедствия" - значительно выше среднего уровня.
Киза обычно применяется для сравнения загрязнения атмосферы различных участков исследуемой территории (городов, районов и т.д.) и для оценки временной (многолетней) тенденции изменения состояния загрязнения атмосферы.
Критерии оценки состояния загрязнения атмосферы по комплексному индексу (КИЗА).
Читайте также: