11.1. Методы контроля газовых выбросов

Известно, что в разных странах действуют различные си­стемы контроля качества воздуха в зависимости от специфики промышленных, топографических или климатических особенно­стей данного государства [I]. В ряде случаев полученные резуль­таты о состоянии загрязнения воздушной среды трудно сравни­вать между собой. В техническом отчете ИСО 4227 предпринята попытка выработки критериев сравнения существующих и раз­рабатываемых методов контроля качества окружающего воздуха и полученных результатов для обеспечения успешного междуна­родного обмена данными.

Для количественной характеристики загрязнения окру­жающего воздуха ИСО 4227 рекомендует применять три основ­ных понятия: выделение загрязняющих веществ, их распростра­нение и поглощение. В качестве иллюстрации на рис. ll.l пред­ставлены процессы выделения, распространения и поглощения загрязнений.

292

293

Рис. 11.1. Иллюстрация понятий выделения, распространения и поглощения загрязнений

1 — выделение; 2 — распространение; 3 — загрязнение; 4 — реак­ция; 5 — промывка дождем; 6 — источник; 7 — осадки; 8 — погло­щение; 9 — рецептор.

294

Комплексное исследование атмосферных загрязнений предусматривать как измерение уровней загрязнения реды обитания, так и определение вероятных последствий их неблагоприятного воздействия. Очень важно перед началом из­мерений точно оценить проблему, которую необходимо разре­шить, и определить, какие меры необходимо принять, чтобы щожно было использовать оптимальную систему контроля. В большинстве случаев цель может быть отнесена к одной из трех категорий: определению факта события, распознаванию и про­гнозированию. Количество необходимых данных для решения задачи возрастает с каждой категорией.

Типичным примером определения факта события является определение концентрации загрязняющих веществ на уровне почвы в зависимости от направления ветра и т.п. Под распозна­ванием понимается характеристика отдельных загрязнений, вы­званных особыми условиями выделения или распространения загрязняющих веществ, точная локализация источника выделе­ния, идентификация атмосферных загрязнений от одного или нескольких специфических источников выделения, определение соотношения, в котором источник вносит свой вклад в общее загрязнение.

Продолжительность наблюдения имеет значение вследст­вие изменения условий выделения и распространения загряз­няющих веществ в течение различных периодов (года, месяца, недели, дня).

При осуществлении мониторинга загрязнений атмосферы Необходимо учитывать, что детекторы устройств и приборов измерения уровня загрязнения атмосферного воздуха характери­зуются пороговой чувствительностью, а также инерционностью. При выборе аппаратуры для оснащения пунктов отбора проб и Лабораторий при комплексных исследованиях нежелательно

295

останавливаться на слишком сложных приборах. ИСО 4227 обеспечения получения достоверных результатов дает рекомен­дации по выбору необходимого количества контрольных пунк-тов и количества отборов проб воздуха.

Например, система контроля качества окружающего воз­духа, предназначенная для выдачи сигнала предупреждения на­селению города о возникновении сильного атмосферного за­грязнения от ближайшего химического комбината, может быть создана размещением приборов контроля на двух участках в плоской городской зоне. Однако, если город расположен на холмистой местности, то необходимо предусмотреть значитель­но большее количество контролируемых участков, выбираемых в соответствии с условиями местного рассеяния загрязнений. Необходимое количество отборов проб воздуха рассчитывают в соответствии с критериями, установленными в ИСО 9359.

ИСО 4227 в целях получения достоверных результатов, большое внимание уделяет сбору дополнительных сведений, учет которых позволяет правильно интерпретировать полученные дан­ные. Например, при оценке загрязнений от горячих цехов метал­лургических производств необходимо учитьшать не только выде­ляющиеся сернистые соединения, но и пыль из окислов железа.

Используя концепцию ИСО 4227, можно квалифицировать все вопросы создания и эксплуатации систем мониторинга окружающего воздуха, которые смогут обеспечить получение надежных данных о загрязнении атмосферы в различных стра­нах по единой системе.

Однако для эффективного анализа экологической ситуации только данных измерений содержания загрязняющих веществ в воздухе, как правило, не достаточно. В этом случае необходима информация о том, какой использован метод анализа, о време­ни, затраченном на отбор проб, об участках отбора проб, топо-

афических условиях местности, метеоусловиях, источниках выбросов и др.

Необходимое количество данных, используемых для обме­на информацией о качестве воздуха окружающей среды, опреде­ляет международный стандарт ИСО 7168. Стандарт рекомендует указывать наименование и адрес организации, участвующей в обмене данными по качеству воздуха окружающей среды. Кроме этого могут быть указаны имя и адрес специалиста, производя­щего измерения. Обязательно указывается период времени, к которому относится полученный ряд данных по качеству возду­ха окружающей среды, а также местонахождение участка отбора (его долгота и широта, которые даются с точностью до секунды, высота участка над уровнем моря), тип окружающей местности. В отчете обязательно дается порядок определения отдельных загрязнений воздуха со ссылкой на соответствующие междуна­родные стандарты и полученные данные.

Стандарт рекомендует сопровождать полученные данные информацией об источниках выбросов, влиянии автотранспор­та, приводить полное описание местности и т.п. Все указанные выше данные согласно ИСО 7168 представляются в стандартных формах для введения в компьютер по специальной программе, приведенной в приложении к стандарту.

Качество окружающего воздуха в какой-либо местности или регионе, как правило, меняется со временем, причем это из­менение зависит от метеорологических условий, рельефа мест­ности, характера промышленных выбросов и т.п. Для охвата всех флуктуации может потребоваться большое количество из­мерений в течение длительного периода времени. Стандартизо­ванный ИСО 9359 метод расслоенной выборки позволяет сокра­тить количество замеров, необходимых для достоверной оценки заданных параметров качества окружающего воздуха.

296

38-2713

297

Например, метод расчета по ИСО 9359 применим для р_е. шения следующей задачи. Химический завод установил ново_е газоочистное оборудование для снижения выбросов некоторого соединения С. Оценка качества окружающего воздуха необхо. дима для того, чтобы показать, что в расположенном неподалеку поселке концентрация вещества С в окружающем воздухе не превышает установленной величины на протяжении по крайней мере 85% времени с доверительной вероятностью 90%. В данной местности имеются и другие источники выбросов, располо­женные на большом расстоянии и влияющие на массовую кон­центрацию вещества С в воздухе, но ни один из них не оказывает столь сильного влияния, как химический завод, выбрасывающий газообразные загрязнения через трубу высотой 20 м.

Расчеты по рассеиванию показали, что высоких массовых концентраций С можно ожидать, когда направление ветра се­верное или северо-восточное или когда низкая скорость ветра сопровождается температурной инверсией.