2. Потенциал загрязнения атмосферы

Для учета в нормативных критериях многообразия условий и факторов, влияющих на выделение, распространение и рассеивание примесей загрязняющих веществ в воздушном бассейне для каждого географического района разработан комплексный показатель самоочищающей (рассеивающей) способности атмосферы. Этот показатель называется метеорологический потенциал загрязнения атмосферы (ПЗА).

При рассмотрении потенциала загрязнения атмосферы (ПЗА) необходимо учитывать и факторы, способствующие удалению примесей из атмосферы. Главным из них являются осадки, которые обеспечивают вымывание примесей, а их интенсивность и количество определяют скорость и эффективность этого процесса. Высокий ПЗА свидетельствует о предрасположенности территории к сильному загрязнению. Реализация этого потенциала зависит от наличия источников загрязнения, то есть зона высокой повторяемости метеоусловий, интенсифицирующих процессы загрязнения воздушной среды, не всегда является самой загрязненной.

В общем виде ПЗА, выраженный в относительных единицах, представляет как отношение среднего уровня концентрации принеси (при стационарных параметрах выбросов) в конкретном районе (q_i) к среднему уровню концентрации этой же примеси в условно чистом районе (q₀):

ПЗА = q_i / q₀,

где – фактическая концентрация ЗВ; q₀ – концентрация ЗВ в условно чистом районе.

За условно чистый район в данном случаи принимают воздушное пространство (пограничный слой) высотой не более 1 м над поверхностью Мирового океана в экваториальной части земного шара.

Основными характеристиками атмосферы, определяющими ПЗА, являются приземные инверсии, ветровой режим, высота слоя перемешивания, продолжительность туманов, штилевых условий (скорость ветра ~ 0) и ряд других факторов. В связи с этим уровни концентрации q_i для расчета ПЗА устанавливаются по результатам экспериментальных наблюдений.

Слово инверсия обозначает тот факт, что температура воздуха увеличивается или, по крайней мере, не уменьшается с увеличением высоты, как на графике стандартной атмосферы. Воздух в инверсионном слое стабилен.

Инверсия температуры встречаются и у земной поверхности (приземные инверсии температуры.), и в свободной атмосфере. Приземные инверсия температуры чаще всего образуются в безветренные ночи (зимой иногда и днём) в результате интенсивного излучения тепла земной поверхностью, что приводит к охлаждению как её самой, так и прилегающего слоя воздуха. Толщина приземных инверсия температуры составляет десятки - сотни метров. Увеличение температуры в инверсионном слое колеблется от десятых долей градусов до 15-20°С и более. Наиболее мощны зимние приземные инверсия температуры в Восточной Сибири и в Антарктиде.

Высота верхней границы слоя атмосферы, в пределах которого происходит интенсивный перенос загрязнения – это слой перемешивания.

По территории России ПЗА может принимать значения от 2,1 до 6,0, при этом критическими считают значения ПЗА=10.

По значениям ПЗА, определяющим рассеивающую способность атмосферы, территория России разделена на пять зон.

Зонирование территории России по значениям ПЗА

Зона	Географические районы	Приземные инверсии				Повторяемость, %		Высота слоя перемешива-ния, км	Продол-житель-ность туманов, час	ПЗА
		повторя-емость, %	мощность, км	интенсив-ность, 0С	скорость ветра, м/с		штиль
I	Северо-западная часть ЕТР	20-30	0,3-0,4	2-3	10-20		5-10	0,7-0,8	80-350	низкий 2,1-2,5
II	Центральная, юго-западная, северо-восточная части ЕТР	30-40	0,4-0,5	3-5	20-30		7-12	0,8-1,0	100-550	умеренный 2,6-2,9
IIIа	Нижнее Поволжье, Северный Кавказ, часть Урала и Западной Сибири	30-45	0,3-0,6	2-6	20-40		8-18	0,7-1,0	100-600	повышенный 3,0-3,3
IIIб	Приморский район	30-45	0,3-0,6	2-6	20-40		8-18	0,7-1,0	100-600	повышенный 3,0-3,3
IV	Южные районы Урала и Кавказа	40-50	0,3-0,7	3-6	30-60		10-30	0,7-1,6	50-200	высокий 3,4-3,6
V	Южные и горные районы Восточной Сибири	40-60	0,3-0,9	3-10	50-70		20-45	0,8-1,6	10-600	очень высокий 3,7-4,0

В процессе наблюдений за состоянием атмосферы обнаружена временная изменчивость значений ПЗА. Так в зонах I и II амплитуда изменения значений составляет 20-50% среднегодового значения, а для зоны V такая амплитуда составляет 50-60%.

Установлено также, что ПЗА изменяет свои значения для каждой зоны ежегодно. Для учета изменчивости ПЗА при оценке качества атмосферы необходимо рассматривать периоды не более 5 лет.

Градостроительные изменения приводят к изменению климатических характеристик территории. Это влечет за собой изменение условий рассеивания примесей ЗВ в приземном слое атмосферы.

Значение ПЗА положено в основу общегосударственных планов развития промышленности, зонирования территории по перспективному градостроительству, а также отражены в комплексных планах распределения производительных сил.