Оценка атмосферы воздуха

      Система единого экологического мониторинга предусматривает разработку двухуровневых математических моделей промышленных предприятий с различной глубиной проработки.

      Первый  уровень обеспечивает детальное  моделирование технологических  процессов с учетом влияния отдельных  параметров на окружающую среду.

      Второй  уровень математического моделирования  обеспечивает эквивалентное моделирование  на основе общих показателей работы промышленных объектов и степени  их воздействия на окружающую среду. Эквивалентные модели необходимо иметь прежде всего на уровне администрации региона с целью оперативного прогнозирования экологической обстановки, а также определения размера затрат на уменьшение количества вредных выбросов в окружающей среде.

      Моделирование текущей ситуации позволяет с  достаточной точностью выявить очаги загрязнения и выработать адекватное управляющее воздействие на технологическом и экономическом уровнях.

      При практической реализации концепции  единого экологического мониторинга  не следует забывать: о показателях  точности оценки ситуации; об информативности сетей (систем) измерений; о необходимости разделения (фильтрации) на отдельные составляющие (фоновые и от различных источников) загрязнения с количественной оценкой; о возможности учета объективных и субъективных показателей. Данные задачи решает система восстановления и прогноза полей экологических и метеорологических факторов.

      Таким образом, единая государственная система  экологического мониторинга, несмотря на известные трудности, обеспечивает формирование массива данных для составления экологических карт, разработки ГИС, моделирования и прогноза экологических ситуаций в различных регионах.[12]

      Загрязнение атмосферы – привнесение в атмосферу или образование в ней физико-химических агентов и веществ, обусловленное как природными, так и антропогенными факторами т.е изменение состава атмосферы в результате попадания в нее примесей.

        Примесь в атмосфере — это  рассеянное в атмосфере вещество, не содержащееся в ее постоянном составе.

     Загрязняющее  вещество – примесь в атмосферном  воздухе, оказывающихся при определенных концентрациях неблагоприятное воздействие на здоровье человека, объекты растительного и животного мира и другие компоненты окружающей природной среды или наносящей ущерб материальным ценностям..

      Выбросы в атмосферу загрязняющих веществ характеризуются по 4 признакам: по агрегатному состоянию, химическому составу, размеру частиц и массовому расходу выброшенного вещества.

      Загрязняющие  вещества выбрасываются в атмосферу  в виде смеси пыли, дыма, тумана, пара и газообразных веществ.

      Источники загрязнения могут быть естественными (природными) и антропогенными (техногенными).

      К естественным источникам загрязнения атмосферного воздуха относятся: пыль (растительного, вулканического и космического происхождения), пыльные бури, частицы морской соли, продукты выветривания, туман, дымы и газы от лесных и степных пожаров, различные продукты растительного, животного и микробиологического происхождения.

      Естественные  источники бывают либо распределенными, такими как выпадение космической пыли, либо кратковременными стихийными, например, лесные и степные пожары, извержения вулканов и т.п. Уровень загрязнения атмосферы естественными источниками является фоновым и мало изменяется с течением времени.

      Искусственные загрязнения наиболее опасны для атмосферы. Наиболее устойчивые зоны с повышенными концентрациями загрязнений возникают в местах активной жизнедеятельности человека. По масштабам оно значительно превосходит природное загрязнение воздуха и может быть местным, которое характеризуется повышенным содержанием загрязняющих веществ на небольших территориях (город, промышленный район и.т.п.), региональным, когда под воздействие попадают большие пространства планеты, и глобальным – это изменения во всей атмосфере. Антропогенные загрязнения отличаются многообразием видов и многочисленностью источников.

      Основное  загрязнение атмосферы создают ряд отраслей промышленности, нефтедобычи и нефтехимии, автотранспорт, теплоэнергетика и т.д.                                                           

      Источники загрязнения атмосферы:

      - высокая дымовая труба; 

      - низкая дымовая труба;

      - аэрационный фонарь цеха;

      - испарения с поверхности бассейна;

      - утечки через не плотности оборудования;

      - пыление при разгрузке сыпучих материалов;

      - выхлопная труба автомобиля;

       -направление движения потоков воздуха.

      По  характеру распространения загрязняющих веществ источники загрязнения  делятся на следующие ареалы: точечные (ТЭЦ, добыча полезных ископаемых), площадные (земледелие, крупные промышленные зоны) и линейные (транспортные).

     Точечные  источники - это загрязнения, сосредоточенные в одном месте.

       К ним относятся: дымовые трубы, вентиляционные шахты, крышные вентиляторы.

      Линейные  источники имеют значительную протяженность. Это аэрационные фонари, ряды открытых окон, близко расположенные крышные вентиляторы. К линейным источникам  относят также автотрассы.

      Площадные источники т.е. источники загрязнения рассредоточены по плоскости промышленной площадки предприятия. К площадным источникам относятся места складирования производственных и бытовых отходов, автостоянки, склады горюче-смазочных материалов.

      Источники выбросов загрязняющих веществ в  атмосферу подразделяют на организованные и неорганизованные.

      Организованные  источники – это когда загрязняющие вещества поступают в атмосферу через специально сооруженные газоходы, воздуховоды трубы.

      Неорганизованный  источник выделения загрязняющих веществ  образуется в результате нарушения  герметичности оборудования, отсутствия или неудовлетворительной работы оборудования по отсосу пыли и газов, в места загрузки, выгрузки или хранения продукта. К неорганизованным источникам относят автостоянки, склады горюче-смазочных или сыпучих материалов другие площадные источники [14].

      Под качеством атмосферного воздуха понимают совокупность его свойств, определяющая степень воздействия физических, химических и биологических факторов на людей, растительный и животный мир, а также на материалы, конструкции и окружающую среду в целом. Качество атмосферного воздуха может считаться удовлетворительным, если содержание примесей в нем не превышает предельно допустимых концентраций (ПДК).

      Норматив качества атмосферного воздуха -  это определенно допустимое кратковременное и долговременное содержание в атмосферном воздухе загрязняющих веществ, при котором не оказывается неблагоприятного воздействия на здоровье человека, объекты животного и растительного мира и другие компоненты окружающей природной среды.

      Для количественной оценки содержания примеси  в атмосфере используется понятие  концентрации — количества вещества, содержащегося в единице объема воздуха, приведенного к нормальным условиям.

      ПДК — это максимально концентрация примеси в атмосфере, отнесенная к определенному времени осреднения, которая при периодическом воздействии  или на протяжении все жизни человека не оказывает на него и на окружающую среду в целом прямого или косвенного воздействия, включая отдаленные последствия. Под прямым воздействием понимается нанесение организму человека временного раздражающего действия, вызывающего ощущение запаха, кашель, головную боль. При накоплении в организме вредных веществ выше определенных доз могут возникать патологические изменения отдельных органов или организма в целом. Под косвенным воздействием понимаются такие изменения в окружающей среде, которые, не оказывая вредного влияния на живые организмы, ухудшают, обычные условия обитания: поражаются зеленые насаждения, увеличивают число туманных дней и т.д.

      Основным  критерием установления нормативов ПДК для оценки качества атмосферного воздуха является воздействие содержащихся в воздухе загрязняющих примесей на организм человека.

      Для оценки качества атмосферного воздуха установлены категории ПДК: рабочая зона (ПДК рз) максимально разовая (ПДК м.р.) и среднесуточная (ПДК с.с.).

      ПДК р.з.-концентрация, которая при ежедневной работе в течение 8 часов, на протяжении всего рабочего стажа не должны вызывать заболевания или отклонения в состоянии здоровья и, обнаруживаемые современными методами исследования, в процессе работы или в в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколения.

      ПДК м.р. — основная характеристика опасности  вредного вещества. Установлена для  предупреждения рефлекторных реакций  у человека (ощущение запаха, световой чувствительности, биоэлектрической активности головного мозга) при кратковременном воздействии атмосферных примесей. По этому нормативу оцениваются вещества, обладающие запахом или воздействующие на другие органы чувств человека.

      ПДК с.с. — установлена для предупреждения общетоксического, канцерогенного, мутагенного и другого влияния вещества на организм человека. Вещества, оцениваемые по этому нормативу, обладают способностью временно или постоянно накапливаться в организме человека.[15] 

1.1.Естественные  источники загрязнения  атмосферы  

     Загрязнение атмосферы – привнесение в атмосферу или образование в ней физико-химических агентов и веществ, обусловленное как природными, так и антропогенными факторами.

     Атмосфера всегда содержит определенное количество примесей. Источники загрязнения могут быть естественными и искусственными. К естественным источникам относятся: пыль (растительного, вулканического и космического происхождения), пыльные бури, частицы морской соли, продукты выветривания, туман, дымы и газы от лесных и степных пожаров, различные продукты растительного, животного и микробиологического происхождения и др.

 Природныу источники загрязнения атмосферы:

1. Вулканы, фумаролы, сульфатары (газы, вулканическая пыль, пары ртути).
2. Естественные выходы нефти и природного газа (углеводороды).
3. Месторождения сульфидов (сернистый газ).
4. Хлориды и сульфиты, выдуваемые ветром  с поверхностей морей и океанов.
5. Месторождения радиоактивных руд (радон).
6. Подземные угольные пожары (окись и двуокись углерода, двуокись серы, углеводороды).
7. Ароматические и другие летучие вещества, выделяемые растениями.

  Естественные  источники загрязнения атмосферы  представляют собой такое грозное явления природы, как извержение вулканов. Обычно оно имеет катастрофический характер. При извержении вулканов в атмосферу выбрасывается огромное количество газов, паров воды, твердых частиц, пепла и пыли, происходит тепловое загрязнение атмосферы, т. к. в воздух выбрасываются сильно нагретые вещества. Их температура такова, что они сжигают все на своем пути. После затухания вулканической деятельности общий баланс газов в атмосфере постепенно восстанавливается. 

  Существенно загрязняют атмосферу крупные лесные и степные пожары. Чаще всего они  возникают в засушливые годы. Дым от пожаров распространяется на огромные площади.

  Пыльные бури возникают в связи с переносом сильным ветром поднятых с земной поверхности мельчайших частиц почвы. Сильные ветры - смерчи, ураганы - поднимают в воздух и крупные обломки горных пород, но они не держатся долго в воздухе. При сильных бурях в воздух поднимается до 50 млн. т пыли. Причинами пыльных бурь являются засуха, суховеи, которые происходят из-за интенсивной распашки, выпаса скота, уничтожения лесов. Наиболее часты пыльные бури в степных, полупустынных и пустынных районах.