Как определяют степень загрязнения воздуха кратко

Обновлено: 05.07.2024

Контроль за качеством атмосферного воздуха ведется по нескольким стандартам.

Индекс загрязнения атмосферы (ИЗА)

Один из основных стандартов – индекс загрязнения атмосферы (ИЗА). Представляет собой комплексный показатель, который учитывает сумму концентраций веществ в воздухе (для сравнения берется 4-5 веществ). Он характеризует уровень длительного пребывания в атмосфере загрязняющих агентов.

Методики подсчета показателей основаны на определении концентрации загрязняющего агента к его предельно допустимой концентрации. Отличие кроется в использовании разных весовых коэффициентов. Чаще всего комплексный индекс рассчитывается из среднегодовой концентрации вещества, разделенной на его ПДСК (предельно допустимая суточная концентрация), при этом дробь возводится в степень безразмерного коэффициента, приводящего степень загрязнения воздуха тем или иным агентом к степени загрязнения двуокисью серы. ИЗА – сумма всех показателей веществ.

Чтобы значения были сравнимы при оценке ситуации за разные интервалы времени или в разной местности, ИЗА принято рассчитывать для одинакового количества веществ. Обычно берутся те вещества, которые имеют больший вклад в загрязненности атмосферного воздуха.

Рассчитанный таким образом ИЗА показывает, насколько соотносятся уровень загрязнения и зафиксированные концентрации загрязняющих агентов в атмосфере населенного пункта, то есть во сколько раз уровень загрязненности по совокупности примесей превышает допустимое значение. Этот показатель зависит не только от общего количества выбросов, но также и от условий климата, которые влияют на рассеивание и оседание веществ, формирующих концентрации на приземном уровне.

Для оценки ситуации используется шакала ИЗА:

Одним критерием оценить качество атмосферного воздуха невозможно. Помимо ИЗА, часто применяется СИ – стандартный индекс загрязненности, он же – наибольший единичный индекс загрязнения. Это единичный разовый индекс, определяемый по каждому веществу в отдельности. СИ не учитывает длительность воздействия, а лишь показывает, во сколько раз превышен допустимый показатель по одному веществу, а не по их сумме.

СИ рассчитывается из максимальной разовой концентрации вещества, деленной на предельно допустимую концентрацию. Характеризует степень загрязнения за короткий промежуток и используется для ежедневного оповещения населения о качестве атмосферного воздуха. Оценку производят по следующей шкале:

Для определения данного показателя используются замеры, сделанные на всех контрольных постах или станциях.

Другие критерии загрязненности

Для осуществления полной оценки качества атмосферного воздуха в комплексе используются и другие критерии.

Предельно допустимая концентрация

Предельно допустимая концентрация (ПДК) – такая концентрация, которая не оказывает прямого или косвенного воздействия на здоровье населения. При ее соблюдении не снижается уровень работоспособности, не ухудшается состояние здоровья и условия жизни людей. В России показатель устанавливается Министерством здравоохранения и социального развития. Этот показатель используется для расчета СИ и ИЗА.

Предельно допустимый выброс

Предельно допустимый выброс (ПДВ) – это норматив выброса загрязняющих атмосферу веществ, устанавливаемый для стационарного источника этих веществ. Учитываются технические нормативы, фоновое загрязнение. Нормативы разрабатываются на основании федерального закона "О проведении эксперимента по квотированию выбросов загрязняющих веществ и внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации в части снижения загрязнения атмосферного воздуха" и Приказа №273 от 06.06.2017 "Об утверждении методов расчетов рассеивания выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферном воздухе" и других нормативных правовых и методических документов. ПДВ предназначен для разработки мероприятий по защите атмосферы от выбросов вредных веществ.

Наибольшая повторяемость

Наибольшая повторяемость (НП) – доля превышений норм в процентах от количества наблюдений. Измеряется в процентах и отображает превышение предельно допустимой концентрации любым веществом, загрязняющим воздух.

Методы определения чистоты воздуха

Для мониторинга состава атмосферы применяется несколько методов – передвижной, стационарный и маршрутный.

Передвижные

Передвижные измерения применяются в промышленных зонах специализированным транспортом, оснащенным анализаторами концентрации газов, системой оценки качества воздуха и оборудованием, предназначенным для метеонаблюдений. Такие исследования дают оценку степени загрязненности приземного воздуха, а также позволяют выяснить причину превышений концентраций.

Стационарные

Стационарные измерения предназначены для долгосрочных наблюдений. Пробы берутся с определенной периодичностью для наблюдения за динамикой состава атмосферного воздуха.

Устанавливаются специальные павильоны, причем их количество обусловлено несколькими факторами, такими, как экологическая обстановка в населенном пункте в целом и численность населения. На 50 тысяч человек размещается один пост.

Для стационарных измерений чаще всего применяют метод аспирации – закачивание воздуха в колбу через фильтр, на котором оседают вредные вещества из атмосферы. Далее оценка проводится при помощи газоанализатора.

Маршрутные посты

Маршрутные посты устанавливаются при невыгодности или невозможности использования стационарного поста либо при необходимости детального изучения воздуха в отдельном районе. Их устанавливают в нескольких заранее выбранных точках с определенным порядком объезда.

Другие методы

Отдельным методом можно выделить биоиндикацию – чаще всего используется лихеноиндикация и индикация по состоянию хвои сосны обыкновенной. Лихеноиндикация – метод определения качества воздуха при помощи лишайников. О степени загрязнения судят по видовому составу и частоте встречаемости лишайников. Также о состоянии воздуха и, в частности, о содержании диоксида серы говорит состояние сосновой хвои. При высоких концентрациях вещества наблюдаются различные повреждения, пятна, усыхания, участки некроза.

Знаете ли вы, что бромированные и хлорированные диоксины представляют наибольшую опасность, так как они способны накапливаться в почвах сотни лет, меняя ее химический состав и проникая в пищевые цепи?

Биоиндикация чаще применяется в исследовательских и научно-практических работах.

Источники загрязнения

Все процессы, происходящие на планете, оставляют свои следы в газовой оболочке. Неправильно думать, что загрязнение атмосферы началось после того, как человеческая цивилизация открыла для себя промышленные производства. Сегодня ученые точно знают, что защитная оболочка загрязнялась практически все время: первоначально - из-за естественных причин, впоследствии к ним добавились искусственные (антропогенные) причины.

Естественными источниками загрязнения атмосферы становятся природные явления, которые происходят независимо от участия или желания человека.

К ним относятся последствия:

природных пожаров;
вулканических извержений;
песчаных и пыльных бурь.

Кроме того, воздух загрязняется разнообразными выделениями, которые появляются в результате жизнедеятельности растений и животных: пыльца, экскременты и т.п.

Антропогенные источники вызваны человеческой деятельностью, научными и промышленными достижениями.

Разновидности антропогенных источников:

транспортные выхлопы;
выбросы промышленных предприятий;
использование химикатов в сельской промышленности.

Загрязнение воздуха производят не только крупные или мелкие производства. Каждый из нас является антропогенным источником загрязнения атмосферы. Ведь в быту мы используем большое количество веществ, относящихся к бытовой химии (синтетических моющих средств, аэрозолей, спреев и т.п.), которые после применения надолго остаются в атмосфере. Большой проблемой, требующей серьезного отношения, является также бытовой мусор, количество которого постоянно увеличивается.

Разнообразие антропогенных источников позволяет классифицировать их, взяв за основу вид, который имеет загрязнение.

К биологическим загрязнителям воздуха относят многочисленные микробы, грибы и вирусы, являющиеся источниками инфекционных заболеваний.

В группу химических загрязнителей входят различные химические вещества (оксиды азота и углерода, аммиак, металлы из группы тяжелых и т.п.).

Физическими загрязнителями являются физические процессы, сопровождающие работу механизмов (шум, вибрация, появление электромагнитных волн, тепловой выброс и т.п.).

Вещества, загрязняющие атмосферу

Большой вред наносят атмосфере вещества, которые появляются при сгорании разных материалов.

К основным загрязнителям воздуха относятся:

углеводороды, имеющие газообразное состояние (метан и т.п.);
азотные соединения (оксид, аммиак);
соединения на основе серы (диоксид - серный ангидрид, триоксид - сернистый ангидрид);
соединения на основе углерода (монооксид - угарный газ, диоксид - углекислый газ).

Кроме того, загрязняют атмосферу работающие двигатели и механизмы. При их использовании в воздух попадают частицы тяжелых металлов, а результатами атомного производства и проводимых разными странами испытаний ядерного оружия является выброс в атмосферу радиоактивных веществ.

Скопление в атмосфере большого количества загрязняющих веществ может вызвать отравление, привести к тяжелому заболеванию, изменить климат.

Как определяется степень загрязнения воздуха

В повседневной жизни мы не всегда можем своевременно определить, насколько безопасным является воздух за окном. Не все загрязнители имеют запах, в некоторых случаях люди не связывают плохое самочувствие с состоянием газового слоя.

Постоянный контроль за качеством воздуха осуществляют специалисты-экологи.

В своей работе они руководствуются установленными нормами:

стандартным индексом загрязненности (СИ);
индексом загрязнения атмосферы (ИЗА).

Для получения показателя СИ делают замеры содержания вредных примесей, загрязняющих воздух. Затем максимальный замер делят на предельно допустимую концентрацию (ПДК).

При расчете ИЗА используют следующие данные:

коэффициент, показывающий степень вредности загрязняющих веществ;
среднегодовая концентрация данного вещества;
предельно допустимая за 24 часа концентрация.

Еще один важный показатель, который используется при мониторинге загрязнения атмосферы, связан с наибольшей повторяемостью(НП) превышения ПДК. НП учитывает, как часто за месяц или за год количество примесей превышало ПДК.

Загрязнение воздуха в конкретной местности определяется по уровню ИЗА :

до 5 - загрязнение низкого уровня;
5 - 6 - повышенное загрязнение;
от 7 до 13 - высокое загрязнение;
14 и более - очень высокое загрязнение.

Стандартный индекс (СИ) определяет загрязнение атмосферы в процентах:

до 20% - повышенный уровень;
от 20 до 40% - высокий уровень;
более 40% - очень высокий уровень.

Последствия для человека

Скопление в воздухе загрязняющих веществ выше ПДК и загрязнение атмосферы повышенного уровня можно заметить невооруженным глазом, без использования специальных приборов.

Смог из дыма и частиц сажи, висящий над городом, специфические запахи, образование налета на различных поверхностях - лишь некоторые заметные проявления того, что произошло загрязнение атмосферы.

Глобальными проявлениями становятся:

Все это ведет к нарушению условий, необходимых для нормальной жизнедеятельности человека.

Загрязнение воздушных масс становится причиной недомогания, от него снижается работоспособность, появляются головные боли, скачки давления, снижается иммунитет человека.

Негативная реакция организма, возникновение или обострение заболеваний, на борьбу с которыми уходит длительное время, также становятся опасными последствиями атмосферных загрязнений.

Смог затрудняет доступ солнечных лучей, тем самым лишает людей ультрафиолета, приводит к возникновению рахита, авитаминоза.

Пыль, сажа, частицы твердых металлов при вдыхании попадают в дыхательную систему человека. Раздражение органов дыхания становится причиной бронхиальной астмы, бронхитов и других заболеваний.

Из-за канцерогенов, попадающих в воздух в качестве отходов при сжигании топлива, развиваются онкологические заболевания.

Меры по предотвращению загрязнения

Человечество смогло осознать, что дальнейшее загрязнение атмосферы приведут к экологическому кризису и станет губительным для планеты. Поэтому ученые разных стран занимаются разработкой мер по снижению и предотвращению загрязнений.

Основные направления деятельности по сохранению атмосферного слоя

Современное производство невозможно без серьезной очистки выбросов, являющихся отходами индустриальной деятельности. Многоуровневая система фильтров предотвращает попадание в воздух вредных примесей, снижает их негативное воздействие и предотвратит загрязнене окружающей среды.

Сегодня ученые работают над созданием такой системы очистки, которая обеспечит максимальную фильтрацию и благоприятную атмосферу при минимальной себестоимости.

Количество мусора, которым наполняет воздух сам человек, может значительно снизиться при его вторичной переработке. Несколько раз можно использовать не только бумагу, металл или стекло. Найдены способы неоднократной переработки различных пластиков. Результатом вторичной переработки становится снижение объемов работы мусоросжигающих заводов и производимых ими выбросов.

Основной проблемой переработки является раздельный сбор мусора, на который перешли в настоящее время лишь отдельные страны.

Сегодня альтернативное топливо иногда воспринимается как научная задача, не имеющая практического применения. Однако оно все решительнее входит в разные сферы деятельности. Доказано, что ветряки и солнечные батареи способны обеспечить энергией, биотопливо уже используется в общественном транспорте ряда стран, обеспечивая экологическую безопасность.

Понизить загрязнение атмосферы могут работники сельскохозяйственной промышленности. В борьбе за объемы полученного урожая они применяют различные химические препараты, которые накапливаются в почве, разрушают ее, попадают в воздух и насыщают его вредными веществами.

Зеленые насаждения (леса, лесополосы, парки и скверы) выполняют важную функцию естественного очищения воздушного слоя. Рациональное использование и отказ от непродуманных вырубок леса, сохранение и создание новых лесополос вокруг промышленных предприятий, увеличение парковых зон в городской черте поможет сохранить воздух чистым и свежим.

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

Причины загрязнения

Источники выбросов делятся на естественные и антропогенные. Естественные — это выбросы, которые происходят как следствие природных явлений, на которые человек не может повлиять.

К этому типу относятся последствия:

извержений вулканов;
песчаных бурь;
природных пожаров;
тектонических изменений.

Воздушная среда загрязняется продуктами жизнедеятельности организмов (экскременты, разложение мертвых тел и прочее).

Вулканические выбросы наполняют атмосферу огромным количеством пепла, серы, токсичных веществ. Несмотря на редкость извержений, урон, который наносится вулканической активностью воздуху, практически невосполним.

Торфяные и лесные пожары являются причиной загрязнения среды угарным газом и ядовитыми веществами.

Песчаные и пыльные бури возникают из-за смешения сильных воздушных потоков. Ураган поднимает тонны песка и мельчайших частиц, которые ухудшают качество атмосферы.

Антропогенные источники возникают как следствие человеческой деятельности и развития промышленности. Основные антропогенные факторы загрязнения атмосферного воздуха:

отходы химических, металлургических, машиностроительных производств;
применение токсичных удобрений в сельском хозяйстве;
транспортные выбросы;
ТЭЦ, ГЭС и отопление путем сжигания топлива (уголь, дрова).

Антропогенным воздействием является не только производственная деятельность. В быту потребитель использует бытовую химию, аэрозоли, спреи.

Типы загрязнений

Исходя из природы явления, различают несколько видов загрязнений. Вредоносные выбросы делятся на:

химические — содержание в воздухе углерода, азотных оксидов, тяжелых металлов;
биологические — вирусы, споры, продукты жизнедеятельности;
физические — последствия шумовых, электромагнитных явлений.

Многие химические соединения, которые присутствуют в атмосфере, безвредны в той концентрации, которая является нормой. Метан составляет менее процента от общего состава воздушной среды. Увеличение его концентрации грозит ускорением распространения парникового эффекта Земли, для человека метан опасен удушьем.

Вещества, загрязняющие атмосферу:

Диоксид углерода – соединение, которое образуется после сжигания твердых углеродистых веществ. В воздух попадает с транспортными выхлопами и выбросами химических предприятий. Углерод влияет на повышение температуры Земли и на распространение парникового эффекта.
Угарный газ, который выделяется при сжигании отходов, при попадании в легкие человека или животного вызывает отравление и может привести к смерти.
Производные серы возникают при работе нефтеперерабатывающих заводов. Сероуглерод становится причиной кислотных осадков, нарушения фотосинтеза растений. Для человека сера опасна заболеваниями дыхательных путей.
Азот и его производные применяются на заводах азотных удобрений, нитратов, красителей. Выбросы азота оказывает негативное влияние на легкие и сердечно-сосудистую систему человека.
Фтор и его производные поступают в воздух в газообразном состоянии. Образуются в результате деятельности алюминиевых, сталелитейных предприятий. Фторные соединения поражают ЦНС человека, разрушают костную систему.
Хлор попадает в атмосферу с химических заводов, которые производят соляную кислоту, пестициды, красители. Хлорные выбросы становятся причиной химических ожогов внутренних органов.

Воздушную оболочку Земли также загрязняют выхлопы двигателей внутреннего сгорания. Их работа приводит к попаданию в атмосферу молекул тяжелых металлов. Атомная энергетика становится источником радиоактивных токсинов — причины онкологических заболеваний и генетических мутаций.

Многие поллютанты воздействуют на организм не мгновенно. Откладываясь во внутренних органах, они подрывают человеческое здоровье.

Для человека опасны:

Загрязнение воздуха выбросами химической промышленности приводит к изменению состава атмосферы и качества жизни организмов.

Как определяется уровень загрязнения воздуха

Регулярный мониторинг качества воздушной среды проводится экологами. Обыватель не всегда способен установить степень загрязнения воздуха, так как не каждое вещество имеет запах или цвет. Человек не связывает ухудшение состояния здоровья и изменение состава атмосферы.

В современной науке используются следующие величины:

индекс загрязнения атмосферы (ИЗА);
стандартный индекс загрязнения (СИ).

Для определения СИ проводятся замеры наличия токсичных веществ, оказывающих негативное влияние. Показатель наибольшего значения делится на показатель предельно допустимой концентрации соединения (ПДК).

Для нахождения ИЗА используются:

концентрация изучаемого токсина (среднегодовая);
ПДК вещества, замеряемая в течение суток;
коэффициент токсичности соединения.

В исследуемом регионе степень загрязнения вычисляется по значению ИЗА:

не превышает 5 — низкий уровень;
5-6 — повышенный уровень;
7-13 — высокая степень загрязнения;
Более 14 — крайняя загрязненность.

Стандартный индекс отражает уровень токсичности в процентах:

менее 20% — повышенная степень;
20-40% — высокая степень загрязнения;
более 40% — очень высокий уровень.

Для оценки степени загрязнения применяется дополнительный показатель – наибольшая повторяемость (НП) превышения ПДК. Коэффициент отражает частоту увеличения концентрации ПДК в атмосфере за период.

Уровни загрязнения атмосферного воздуха. Справка

ПДКмр – предельно допустимая максимальная разовая концентрация химического вещества в воздухе населенных мест, мг/куб. м. Эта концентрация при вдыхании в течение 20-30 минут не должна вызывать рефлекторных реакций в организме человека.

ПДКсс – предельно допустимая среднесуточная концентрация химического вещества в воздухе населенных мест, мг/куб. м. Эта концентрация не должна оказывать на человека прямого или косвенного вредного воздействия при неопределенно долгом (годы) вдыхании. В качестве обязательных статистических характеристик загрязнения воздуха используются три показателя качества воздуха: индекс загрязнения атмосферы – ИЗА, стандартный индекс – СИ и наибольшая повторяемость превышения ПДК – НП.

ИЗА – комплексный индекс загрязнения атмосферы, учитывающий несколько примесей. Комплексный ИЗА рассчитывается по специальной формуле, которая учитывает среднегодовую концентрацию загрязняющего вещества, его среднесуточную предельно допустимую концентрацию и коэффициент, который зависит от степени вредности загрязняющего вещества.

ИЗА характеризует уровень хронического, длительного загрязнения воздуха.

СИ – стандартный индекс, наибольшая измеренная разовая концентрация примеси, деленная на ПДК. Он определяется из данных наблюдений на посту за одной примесью, или на всех постах рассматриваемой территории за всеми примесями за месяц или за год. Характеризует степень кратковременного загрязнения.

НП – наибольшая повторяемость (в процентах) превышения максимально разовой ПДК по данным наблюдений за одной примесью на всех постах территории за месяц или за год.

В соответствии с существующими методами оценки выделяют четыре уровня загрязнения атмосферы: 1. Низкий при ИЗА от 0 до 4, СИ 10, НП>50%.

Охрана и оздоровление воздушной среды включает в себя комплекс научно обоснованных социально-экономических, технических, санитарно-гигиенических и иных мер по охране атмосферного воздуха от загрязнения промышленными и транспортными выбросами, которые можно объединить в следующие основные группы: 1. Конструктивно-технологические мероприятия, исключающие выделение опасных веществ в самом источнике их образования. 2. Улучшение состава топлива, совершенствование аппаратов карбюрации, уменьшение или устранение попадания отбросов в атмосферу с помощью очистных сооружений. 3. Предотвращение загрязнения атмосферы путем рационального размещения источников вредных выбросов и расширения зеленых насаждений. 4. Контроль за состоянием воздушной среды со стороны специальных государственных органов и общественности.

Типы оценки атмосферы

Для определения концентрации токсинов в воздухе, причин их возникновения, нужен регулярный мониторинг состава атмосферы. Для промышленных зон, автомагистралей анализ особенно важен. По результатам мониторинга принимаются решения, направленные на сохранение чистоты воздуха. Оценка степени загрязнения проводится различными способами, чаще всего используются:

Передвижной, измерение на нескольких участках, исследуемые точки зависят от направления ветра. Используется вблизи предприятий.
Стационарный, измерение производится на одном участке. Применяется для изучения динамики загрязнений в конкретной точке.
Маршрутный, взятие образцов на нескольких точках (без учета ветров). Анализ уровня токсичности на определенной территории, которая вмещает в себя несколько маршрутов передвижного измерения.

Наблюдательные станции устанавливаются в различных экологических условиях, в жилых, зеленых и промышленных районах.

Передвижные измерения

приборами измерения концентрации газов;
системой оценки качества воздуха;
оборудованием для метеорологических наблюдений.

Передвижные измерения помогают дать оценку степени загрязнения воздуха и установить причины превышения концентрации токсинов над ПДК.

Стационарные измерения

Мониторинг на одной территории применяется для долгосрочного наблюдения изменений состава воздуха. Пробы берутся регулярно, поэтому специалисты могут отслеживать динамику загрязнений.

Для наблюдения устанавливаются стационарные павильоны. Их количество в населенном пункте обусловлено:

экологической обстановкой;
количеством зеленых насаждений;
численностью населения.

Как измеряют

Для сбора образцов воздуха применяют метод аспирации — закачивания воздуха в специальную колбу через сорбент или фильтр. Токсичные вещества из атмосферы концентрируются в небольшом фильтре. Затем, с помощью газоанализатора происходит оценка содержания примесей в воздухе.

Замеры проводятся 2-4 раза за сутки в течение месяца, данные автоматически регистрируются. На основании полученных сведений, эколог выносит заключение об уровне загрязнения атмосферы.

Методы определения чистоты воздуха

Для мониторинга состава атмосферы применяется несколько методов – передвижной, стационарный и маршрутный.

Передвижные

Стационарные

Устанавливаются специальные павильоны, причем их количество обусловлено несколькими факторами, такими, как экологическая обстановка в населенном пункте в целом и численность населения. На 50 тысяч человек размещается один пост.

Маршрутные посты

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.

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.

1-й ‑ чрезвычайно опасные;

2-й ‑ высоко опасные;

3-й ‑ умерено 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. 6.1.

Таблица 6.1. Критерии оценки состояния загрязнения атмосферы по комплексному индексу (КИЗА)

ПОКАЗАТЕЛЬ	Классы экологического состояния атмосферы
СОСТОЯНИЯ	норма (Н)	риск (Р)	кризис (К)	бедствие (Б)
Уровень загрязнения воздуха (Jm)	менее 5	5 ‑ 8	8 ‑ 15	более 15

Приведенное ранжирование по классам состояния атмосферы выполнено в соответствии с классификацией уровней загрязнения по четырехбалльной шкале, где:

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.

Ресурсный потенциал атмосферы территории определяется её способностью к рассеиванию и выведению примесей, соотношением фактического уровня загрязнения и величиной ПДК. Оценка рассеивающей способности атмосферы основана на величине таких комплексных климатических и метеорологических показателей, как потенциал загрязнения атмосферы (ПЗА)

и параметр потребления воздуха (ПВ). Эти характеристики определяют особенности формирования уровней загрязнения в зависимости от метеоусловий, способствующих накоплению и выведению примеси из атмосферы.

Оценка ресурсного потенциала атмосферы проводится с учетом гигиенического обоснования комфортности климата территории, возможности использования территории в рекреационных и селитебных целях. Важной исходной составляющей при этой оценке является физиолого-гигиеническая классификация погод (т.е. сочетания таких метеофакторов как температура и влажность воздуха, солнечная радиация и др.) холодного и теплого периодов года. В качестве критерия для оценки оптимального размещения источников загрязнения атмосферы и селитебных территорий используется величина резерва(дефицита) рассеивающих свойств атмосферного воздуха (ВР).

Косвенными показателями оценки загрязненности атмосферы является интенсивность поступления атмосферной примеси в результате сухого осаждения на почвенный покров и водные объекты, а также в результате вымывания её атмосферными осадками. Критерием этой оценки служит величина допустимых и критических нагрузок, выраженных в единицах плотности выпадений с учетом временного интервала (длительности) их поступления. Группой экспертов северо-европейских стран рекомендованы следующие критические нагрузки для кислых лесных почв, поверхностных и грунтовых вод (с учетом совокупности химических изменений и биологических эффектов для этих сред):

— для соединений серы 0,2-0,4 гSкв.м год;

— для соединений азота 1-2 гNкв.м год.

Завершающим этапом комплексной оценки состояния загрязнения атмосферного воздуха является анализ тенденций динамики техногенных процессов и оценка возможных негативных их последствий в краткосрочном и долгосрочном аспекте (перспективе) на локальном и региональном уровнях. При анализе пространственных особенностей и временной динамики последствий воздействия загрязнения атмосферы на здоровье населения и состояние экосистем применяется метод картографирования (в последнее время ‑ построения ГИС) с использованием набора картографических материалов, характеризующих природные условия региона, включая наличие особо охраняемых (заповедных и др.) территорий.

По мнению Л.И. Болтневой, оптимальная система компонентов (элементов) интегральной (комплексной) оценки состояния атмосферы должны включать:

— оценки уровня загрязнения с санитарно-гигиенических позиций (ПДК);

— оценки ресурсного потенциала атмосферы (ПЗА и ПВ);

— оценки степени влияния на определенные среды (почвенно-растительный и снеговой покров, воды);

— тенденции и интенсивности (скорости) процессов антропогенного развития — технической системы для выявления краткосрочных и долгосрочных эффектов воздействия;

— определения пространственного и временного масштабов возможных негативных последствий антропогенного воздействия.

Учитывая всё вышеуказанное, при обосновании и оценке воздействия на атмосферу Регламентом проведения ГЭЭ рекомендуется рассматривать следующее.

1. Характеристика существующего и прогнозируемого загрязнения атмосферного воздуха. Должен проводиться расчет и анализ ожидаемого загрязнения атмосферного воздуха после ввода проектируемого объекта в эксплуатацию на границе СЗЗ, в жилой зоне, на особо охраняемых и др. природных территориях и объектах, находящихся в зоне влияния данного объекта.

2. Метеорологические характеристики и коэффициенты, определяющие условия рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе.

3. Параметры источников выбросов загрязняющих веществ, количественные и качественные показатели выбросов вредных веществ в атмосферный воздух при установленных (нормальных) условиях эксплуатации предприятия и максимальной загрузке оборудования.

4. Обоснование данных о выбросах ЗВ должно в т.ч. содержать перечень мероприятий по предотвращению и снижению выбросов вредных веществ в атмосферу и оценку степени соответствия применяемых процессов, технологического и пылегазоочистного оборудования передовому уровню.

5. Характеристика возможных залповых выбросов.

6. Перечень загрязняющих веществ и групп веществ, обладающих суммирующим вредным действием.

7. Предложения по установлению нормативов предельно допустимых выбросов.

8. Дополнительные мероприятия по снижению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу с целью достижения нормативов ПДВ и оценка степени их соответствия передовому научно-техническому уровню.

9. Обоснование принятых размеров СЗЗ (с учетом розы ветров).

10. Перечень возможных аварий: при нарушении технологического режима; при стихийных бедствиях.

11. Анализ масштабов возможных аварий, мероприятия по предотвращению аварийных ситуаций и ликвидации их последствий.

12. Оценка последствий аварийного загрязнения атмосферного воздуха для человека и ОС.

13. Мероприятия по регулированию выбросов вредных веществ в атмосферный воздух в периоды аномально неблагоприятных метеорологических условий.

14. Организация контроля за загрязнением атмосферного воздуха.

15. Объем природоохранных мероприятий и оценка стоимости капитальных вложений на компенсационные мероприятия и меры по защите атмосферного воздуха от загрязнений, в том числе при авариях и неблагоприятных метеоусловиях.

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.

Читайте также: