
- •Стратегия устойчивого развития и ноосфера.
- •Мониторинг: основные понятия и определения.
- •Виды мониторинга окружающей среды. Назначение и структура мониторинга
- •Виды наблюдения за окружающей средой
- •Источники информации для систем мониторинга
- •Методы определения состояния окружающей среды и ее компонентов
- •Мониторинг атмосферы
- •Источники загрязнения атмосферного воздуха
- •Посты и программы наблюдения за состоянием атмосферного воздуха
- •Методы и оборудование для оценки загрязнения атмосферного воздуха
- •Оценка состояния атмосферного воздуха по результатам наблюдений
- •Установка категории опасности предприятия и уточнение размеров санитарно-защитной зоны
- •Моделирование процессов переноса, рассеяния и оседания вредных веществ в атмосфере и прогнозирование динамики ее загрязнения
- •Перечень основных моделей, используемых для оценки загрязнения атмосферы
- •Экологическое нормирование качества атмосферного воздуха
- •Мониторинг поверхностных вод
- •Источники и виды загрязнения поверхностных вод
- •Основные задачи организации системы мониторинга поверхностных вод
- •Пункты наблюдений
- •Программы наблюдений за гидрологическими показателями
- •Оценка качества воды
- •Прогнозирование качества воды
- •Мониторинг земель
- •Земли Украины и влияющие на них факторы
- •Организация обеспечения мониторинга почв
- •Организация системы экологического мониторинга применительно к конкретному объекту
- •Мониторинг ос при открытых горных работах
Установка категории опасности предприятия и уточнение размеров санитарно-защитной зоны
Для определения категории опасности предприятия используют данные про выбросы загрязняющих веществ в атмосферу по формуле статистической отчетности 2ТП-воздух.
Категорию опасности предприятий КОП вычисляют по формуле:
где Мi – масса выброса i-го вещества, т/год. ПДКс – среднесуточная ПДК i-го вещества, мг/м3, n – количество вредных веществ, выброшенных предприятием, а - константа, со значениями: 1,7; 1,3; 1,0; 0,9 соответственно, для 1, 2, 3, и 4-го классов опасности вещества.
Для определения класса опасности предприятия при отсутствии значений среднесуточных концентраций используют значения максимально разовых ПДК, уменьшенных в 10 раз.
После установки категории опасности предприятия проводят уточнение санитарно-защитной зоны на основе расстояния формирования концентраций загрязнителей и розы ветров по формуле:
де Lсан – расстояние от источника загрязнения до границы ССЗ, м., которое определяется из соотношения:
если X<Lсанст., то Lсан =Lсанст.;
если Lсанст.<X<3*Lсанст., то Lсан =X;
если X > 3*Lсанст., то Lсан =3*Lсанст.;
где Lсанст. – размеры стандартной СЗЗ, м. Х – наибольшее расстояние, где формируется концентрация загрязняющего вещества в пределах ПДК. Р – среднегодовая повторяемость направления ветра; Ро – повторяемость направлений ветра одного румба при круглой розе ветров =12,5%.
На основе рассчитанных значений формируют таблицу:
Параметр |
Направления ветра |
|||||||
С |
СВ |
В |
ЮВ |
Ю |
ЮЗ |
З |
СЗ |
|
P |
8 |
6 |
9 |
16 |
11 |
11 |
24 |
15 |
P/Po |
0,64 |
0,48 |
0,72 |
1,28 |
0,88 |
0,88 |
1,92 |
1,2 |
Lсанст. |
1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
Lсан(X) |
1100 |
1100 |
1100 |
1100 |
1100 |
1100 |
1100 |
1100 |
Lсан` |
968* |
968* |
2112* |
1320* |
704* |
528* |
792* |
1408* |
*При нанесении на карту уточненной СЗЗ следует откладывать ее значения от границы предприятия в сторону противоположную направлению ветра. Например, при северном направлении ветра (когда ветер дует с севера), факел выброса будет направлен на юг – куда и следует отложить размеры уточненной СЗЗ. Таким образом, форма уточненной СЗЗ отдаленно будет зеркальной форме розе ветров.
Моделирование процессов переноса, рассеяния и оседания вредных веществ в атмосфере и прогнозирование динамики ее загрязнения
Задачи оценки качества окружающей среды и управления в сфере охраны природы, требуют комплексных знаний и согласованной работы специалистов разной профессиональной ориентации. К примеру, задачи экологической экспертизы проектов промышленного развития территорий решаются крупными экспертными коллективами, включающими в себя экологов, технологов, управленцев, экономистов и требует привлечения к этим работам «узких» специалистов физиков, химиков, биологов, социологов и т.п. (конкретный перечень зависит от конкретной ситуации).
В этой связи специалисты физики, занимающиеся вопросами моделирования в сфере природоохранных задач, должны не только уметь квалифицированно построить или использовать теоретическую модель адекватную той или иной ситуации, но и уметь создавать необходимое для использования модели сторонними пользователями и организациями программное и методическое обеспечения. Важно не только уметь правильно описать или смоделировать явление или процесс, но и уметь, используя профессиональные знания в своей предметной области, создавать научно-исследовательский инструментарий, который расширяет возможности специалистов из смежных областей знаний, работающих по комплексной экологической проблематике.
Поведение потока, выбрасываемого в атмосферу
После того, как примеси попадают в воздух, характер их перемещения и дисперсии определяется их собственными физическими свойствами и свойствами атмосферы, в которых они находятся.
Для того чтобы наглядно показать характер их поведения, полезно рассмотреть поведение потока в целом после его попадания в атмосферу (см. рис.).
Выбросы проникают в атмосферу с определенной скоростью и температурой, которые обычно отличаются от соответствующих характеристик окружающей среды. Движение выбросов имеет вертикальную составляющую, обусловленную начальной вертикальной скоростью потока и разницей температур, до тех пор, пока не исчезнет воздействие этих факторов. Этот вертикальный подъем выбросов называют подъемом шлейфа. Он приводит к изменению эффективной высоты H точки выброса. На путь распространения выброса воздействуют также изменения потоков вблизи таких препятствий, как здания и сооружения.
Мы будем использовать следующую терминологию.
Движение потока под действием ветра в течение и после подъема шлейфа называется переносом.
Турбулентное движение атмосферы вызывает произвольное движение выброса, приводящее к его распространению в горизонтальном и вертикальном направлениях за счет смещения с воздухом. Этот процесс называется атмосферной диффузией.
Комбинация переноса и диффузии называется атмосферной дисперсией. Модели, описывающие эти процессы, называют моделями атмосферного переноса-диффузии или моделями атмосферной дисперсии.
Выброс на стадии подъема шлейфа, переноса и диффузии может также испытывать воздействие таких процессов, как:
1) химическая трансформация примесей;
2) радиоактивный распад и накопление дочерних продуктов;
3) влажное осаждение: пар или аэрозоль попадают в капли воды или снежинки в облаке и выпадают в виде осадков;
4) сухое осаждение: седиментация аэрозолей или гравитационное осаждение отложение аэрозолей, а также адсорбция паров и газов на предметах;
5) образование и слипание аэрозолей.
Большую часть этих эффектов можно описать математически и при необходимости включить в математические модели.
Строгих указаний на эти модели в гостированных (имеющих официальный государственный статус) методиках нет. Это фактически означает, что разработчики должны исходить из конкретной ситуации и использовать адекватные ей модели.
При расчетах атмосферной дисперсии различные источники обычно классифицируют по их пространственной конфигурации и продолжительности выброса. К представляющим интерес пространственным конфигурациям источников относятся точечные, линейные, поверхностные и объемные. Линейные и поверхностные источники можно рассматривать как определенный набор эффективных точечных источников.
В зависимости от продолжительности выбросы могут быть: непрерывными и залповыми.