Методы и оборудование для оценки загрязнения атмосферного воздуха

Лабораторные исследования проводят с использованием хроматографических, масс-спектральных, спектральных и электрохимических методов анализа загрязнения воздуха. Пробы отбирают аспирационным способом и способом заполнения воздухом посуды ограниченного объема.

Оценка состояния атмосферного воздуха по результатам наблюдений

Данные о результатах наблюдений состояния атмосферного воздуха и метеорологических параметров поступают с постов наблюдения ЦУМ, где они обрабатываются и сводятся в специальные таблицы ТЗА – таблицы загрязнения атмосферы. Эти таблицы делят на 4 вида:

ТЗА–1 – результаты разовых наблюдений за загрязнением воздуха по сети постов наблюдений и данные по метеосводкам;

ТЗА–2 – результаты подфакельных постов наблюдений;

ТЗА–3 – данные среднесуточных наблюдений за концентрацией пыли и газоподобных смесей.

ТЗА–4 – данные суточных наблюдений с помощью газоанализаторов непрерывного действия.

Систематизация, доработка и обобщение результатов дает возможность определить статистические характеристики загрязнения атмосферы. По ним определяют динамику изменение концентрации исследуемого вещества. К таким характеристикам относят:

1. Среднее арифметическое значение концентрации вещества определяют по формуле:

, мг/м³

где q_c – среднесуточные, среднемесячные, среднегодовые концентрации вещества q_i, которые вычисляются по суммарным данным стационарных, передвижных и подфакельных постов наблюдения.

n – количество разовых концентраций, за соответствующий период.

2. Среднее квадратичное отклонение результатов измерений от среднего арифметического.

, мг/м³

3. Коэффициент вариации, что указывает на степень изменения концентрации вредного вещества:

где q – средняя концентрация

4. Максимальное значение концентрации вещества вычисляют при выборе максимальной из разовых, месячных, годовых и многолетних концентраций и определяют по формуле:

где L – количество исследуемых населенных пунктов.

5. Индекс загрязнения атмосферы (ИЗА) количественно характеризуют уровень загрязнения атмосферы отдельной добавкой, что учитывает разницу в скорости увеличения уровня опасности вещества, приведенного до уровня опасности диоксида серы, с ростом превышения ПДК:

где С_i – константа, со значениями: 1,7; 1,3; 1,0; 0,9 соответственно, для 1, 2, 3, и 4-го классов опасности вещества и позволяет перевести степень опасности i-го вещества до степени опасности диоксида серы.

6. Комплексный индекс загрязнения атмосферы города (КИЗА) – количественная характеристика уровня загрязнения атмосферы, что образуется множеством веществ:

n – количество вредных веществ в атмосфере. (основные загрязнители).

Для оценки изменений состояния воздуха, полученные концентрации сравнивают с фоновыми концентрациями.

Фоновая концентрация – статистически вероятная максимальная концентрация (Сф, мг/м³), которая характеризует загрязнение атмосферы. Ее определяют как значение концентраций, что не превышает 5% случаев общей выборки наблюдений. Она характеризует общую концентрацию, образуемую всеми источниками на данной территории. Определяется С_ф для каждого поста наблюдения по данным полученных за период от 2 до 5 лет.

С целью повышения достоверности расчета С_ф необходимо выбирать такой период наблюдений, на протяжении которого существенно не изменился характер застройки в районе поста наблюдения, характеристика выбросов в радиусе 5 км от поста и его размещение. Количество наблюдений должно быть не меньше 200 в год, а их общее количество не менее 800.

Для выявления вредного действия нескольких загрязнителей используют величину Сф по этим веществам. При этом учитывается концентрация каждого вещества и концентрация самого распространенного из них. Например, при суммации влияния SO₂ и NO₂:

При установлении ПДВ для реконструированных предприятий их доля исключается из Сф по формуле:

С’ф = Сф(1 – 0,4 С/Сф), при С≥Сф;

С’ф = 0,2Сф, при С>Сф

С’ф – фоновая концентрация без учета предприятия, C – максимальная концентрация, образуемая предприятием в точке размещения поста.