2. Особенности нормирования загрязнения атмосферы. Методы контроля загрязнения атмосферы. Мониторинг загрязнения атмосферы. Математическое моделирование загрязнения атмосферы. Структура пдв.

Особенности нормирования загрязнения атмосферы. Особенностью нормирования качества атмосферного воздуха является зависимость воздействия загрязняющих веществ, присутствующих в воздухе, на здоровье населения не только от значения их концентраций, но и от продолжительности временного интервала, в течение которого человек дышит данным воздухом. Установлены 2 норматива: 1.норматив, рассчитанный на короткий период воздействия загрязняющих веществ. Данный норматив называется«предельно допустимые максимально–разовые концентрации».

2. норматив, рассчитанный на более продолжительный период воздействия (8 часов, сутки, по некоторым веществам год). В Российской Федерации данный норматив устанавливается для24 часов и называется «предельно допустимые среднесуточные концентрации». Нормирование качества атмосферного воздуха является зависимость воздействия ЗВ, присутствующих в воздухе, на здоровье населения от значения их концентраций и от продолжительности временного интервала, в течение которого человек дышит данным воздухом. Осуществляется по двум направлениям ПДК в воздухе рабочей зоны и ПДК в атмосферном воздухе насел. пунктов, с учетом гигиенических требований. В нормативы включены более 3000 различных в-в, к/е м.содержаться в продуктах питания, в воздухе, почве, еде. При научном обосновании ПДК вредных веществ в атмосферном воздухе используют принцип лимитирующего показателя

ПДК — макс. концентрация примеси в атмосфере, отнесенная к определенному времени осреднения, к/я при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни человека не оказывает на него вредного воздействия, включает отдаленные последствия, а также на ОС.

ПДКр.з – конц. к/я в течение раб. дня (8час), в течение всего стажа не м. вызвать заболевания или отклонение в сост здоровья. Принимаются два значения: ПДК_м.р и ПДК_с.с.

ПДК_м.р - концентрация вр. в-ва, к/ю м/т вдыхать чел., без негативных последствий, в течение 30 мин.

ПДК_с.с – конц-ия вр. в-ва, к/ю м/т вдыхать чел., без негативных последствий, в теч. 24 часов (для воздуха внутри жилищ.

Для регулирования выбросов вр-х в-в в биосферу используется индивидуальная для каждого в-а норма предельно допустимых выбросов (ПДВ). ПДВ — разрешаемое к выбросу от данного источника, предельное количество вредного в-ва, к/е не создает приземную концентрацию, опасную для людей, животного и растит. мира.

Методы контроля загрязнения атмосферы. Приборы, применяемые для анализа примесей в атмосфере, назыв. газоанализаторы. Позволяют получать непрерывные по времени характеристики загрязнения воздуха и выявлять макс. конц. примесей, к/е м.б не зафиксированы при периодическом отборе проб воздуха по неск-ко раз в сутки. Газоанализаторы различают: по типам определения примесей (С0₂, N0₂); принципам действия; диапазону измеряемых концентраций. В улавливателях, содержащих специальные реагенты, происходит реакция с примесями, находящимися в воздухе. Конц. примесей опред. по характеру или показателям интенсивной реакции.Региональные инструментальные методы анализа основаны на автоматизированной системе контроля над составом загрязнения воздуха непосредственно на терр. промыш-го региона и за его пределами. Позволяет получать по связи непрерывную информацию о сост. загрязнения воздуш. ср. Непосредственно от газовых анализаторов, установленных в различных местах региона, поступает информация, к/я выводится на индикационное табло и обрабатывается специальной программой. При повышенной конц. примесей устанавливается причина по метеоданным и ист-у загрязнения, и даются указания дан. источнику о необходимости снижения выбросов. Особое значение такие системы имеют для территориально-производственных комплексов, включающих многие предприятия различных типов, связанные единым технологическим циклом, сырьевыми, энергетическими, транспортными потоками. Глоб. мониторинг осуществляется в осн. зондированием атмосферы. Для этого используют оптическую радиолокационную аппаратуру, к/я опред. на разных высотах атмосферы загрязнители (СО, СО₂, NO₂, CH₄). В мир. практике для дистанционного анализа загрязнений воздуха применяются лазеры, лидары (лазер + локатор). Используются для изучения пространственного распределения примесей в атмосфере.

Полученные данные служат для накопления информации о состоянии пр.ср. в рамках мониторинга. Эти данные используются для моделирования и прогнозирования процессов, происходящих в пр. ср. На их основе разрабатываются научно обоснованные практ. рекомендации по совершенствованию охраны природы.

Математ. моделирование загрязнения а/сферы. Моделирование – это метод исследования сложных объектов, явлений, процессов путем их упрощенного имитирования. Метод системного анализа – это методологическая основа моделирования. При использовании системного анализа пользуются следующей схемой:1. постановка задачи;2. выбор альтернативных путей ее решения;3. исследование ресурсов, расходуемых для решения задачи;4. составление модели;5. выбор критериев оценки;6. сравнение альтернатив и принятие решения.

Матем.модель может быть представлена одной формулой или несколькими (система формул), которые в упрощенном виде описывают объекты, процессы, явления.

Свойства матем. модели:1. матем. модель д. б. проста в обращении;2. д. б. адекватна (соот-вать реальному объекту, явлению, процессу);3. должна позволять обобщать доступные наблюдения и на этой основе предвидеть возможное развитие событий как эволюционное (плавное, непрерывное), так и революционное (скачкообразное, катастрофическое) с достаточно высокой степенью точности.

Математические модели:

1.Турбулентная диффузия.

2. ОНД-86

3. Эколопрограмный комплкс «Зона». Альтернатива ОНД-86

4. EPA – ИS базируется Гауссовая модель (идеализирована) т/ко для ровной поверхности.

5. Гидродинамическая модель – М-д Монте-Карло

Сравнение ОНД и ЗОНА: Перенос ЗВ в атм. обусловлено2-мя составляющими атм. движения: 1. поле ср. ветра, переносящего ЗВ от одной точки к другой, 2. турбулентное движение, которое рассматривает ЗВ относительно определённого центра.

Выделено управление турбулентной диффузии, которое используется для определения особенностей распространения примесей от источников загрязнения.

Обе модели изменения концентраций ЗВ основаны на этом уравнении, но отличия связаны с обработкой информации (н/р в методике ЗОНА учитываются не свойства атмосферы, а процесс распространения примеси). Также в отличие от ЗОНЫ в методике ОНД 86 задаются упрощённые вертикальные профили, ср. скорость ветра. Методика ОНД 86 – единственная утверждённая, обязательная. Методика ОНД 86 основана на методике ГДМ-МК, в которой трёхмерная постановка задачи позволяет получать результаты с учётом реальной динамики атмосферы. ОНД основана на рассеивании высоких источников, а при расчёте для низких источников высоки погрешности,и для не организованных завышенные результаты.

Также в отличие от программы ЕРА US на основе которой сделана ЗОНА методика ГДМ-МК позволяет более адекватно учитывать характер текущей погоды, рельефа местности, типа подстилающей поверхности, городской застройки (только если здания выше источников) на процесс распространения ЗВ. НО не решена задача турбулентной диффузии примесей в условиях города и промышленной застройки, где к существующим траекториям движения примесей добавляется необходимость воспроизведения системы локальных циркуляций вблизи элементов зданий.

Сходство: 1. обе методики расчёты проводят при стратификации атмосферы, которой соответствует максимальное накопление примеси в приземном слое.2. Обе методики не предназначены для расчёта поля загрязнения, а используются для оценки максимально возможной конц-ии примесей след-но обе методики используются для расчётов ПДВ.

Структура проекта ПДВ. Проект ПДВ состоит из блоков: 1. картографический, 2. инвентаризационный, 3. расчетный, 4. аналитический.

1 блок: картографический материал:эколого-географическое положение пред-тия (рельеф; климат; гидросеть; почвы; расположение соседних объектов; близость жилой зоны;):а)генплан – 1:500 контур промыш. площадки с показом размещения цехов и т.д.Все ист-ки выбросов должны быть отмечены на генплане, б)ситуационная карта – 1:10 000:

2 блок - инвентаризация – предназначен для учета всех ист-ков выделения (от каждого отдельного ист-ка) и выбросов ЗВ (от объекта в целом).Ист-ки выделений суммируются.Выбросы:1.рассматриваются во времени и в периоды посменно и по времени года; 2.одновременность работы оборудования.

3 блок - расчетный:эколого-математическая модель, которая позволяет определить конц-цию ЗВ в а/сф. воздухе за пределами пром. площадки. В основе – модель ОНД-86 (общероссийский норматив. документ 1986г). В основу ОНД-86 положен принцип разбавления загрязненной порции воздуха боковыми притоками более чистыми потоками воздуха. Для организов. выбросов надо учитывать: какое в-во выбрасывается; на какую высоту; с какой скоростью; с какой t и какова площадь сечения трубы.Для неорганизов. выбросов: какое вещ-во выбрасывается; высота и интенсивность выброса (грамм/секунда).Модель позволяет учитывать внеш. условия (давление, влажность, t, скорость ветра, рельеф и т.д.).Рез-том расчета рассеивания будут изолинии ЗВ по каждому компоненту индивидуально, включая группы суммации, в которой каждое вещ-во индивидуально.

4 блок - аналитический блок – предполагает анализ расчета рассеивания с учетом фонового загрязнения. Опр-ть соответствие полученных расчет. путем конц-ций гигиен. нормативам: для сан.-защит. зоны и для жилых домов (проводят по ПДК мах раз).

Мониторинг. В проекте ПДВ указывается периодичность проведения инструмент. замеров на контрольных точках, по какому вещ-ву, кем производится.

Блок экономического ущерба – это плата за загрязнение.

Срок действующего проекта не более 5 лет, даже если не чего не изменилось. Проект обязаны через 5 лет переделать. Затем новый проект должен пройти экспертизу и получить юрид. статус. После этого проект согласуется с директором предприятия. Он расписывается и несет ответственность за: