ГОСТы_кратк описан / ГОСТЫ атм воздух снег / по атм / полные тексты / 18. РД 52.04.186-89 Руководство по контролю загрязнения атмосферы

Документ скачан с портала нормативных документов www.OpenGost.ru 321

Документ скачан с портала нормативных документов www.OpenGost.ru 322

На основании проверки соотношения (9.1) рассчитывают число случаев (m) (или повторяемость - g) концентраций, превышающих ПДК и другие величины, кратные ПДК (например, g1) (табл. 9.2).

Все статистические характеристики и единичные ИЗА рассчитываются по данным наблюдений за концентрацией каждого контролируемого вещества отдельно.

Для сравнения степени загрязнения атмосферы в различных городах используется комплексный ИЗА - безразмерная функция характеристик степени загрязнения атмосферы несколькими веществами.

Документ скачан с портала нормативных документов www.OpenGost.ru 323

Комплексный ИЗА, учитывающий l веществ, присутствующих в атмосфере, рассчитывается по формуле

где - осредненная по времени (месяц и год), рассчитанная для поста, города или группы городов концентрация i-й примеси;

ci - безразмерная константа, позволяющая привести степень вредности i-го вещества к вредности диоксида серы.

Расчет индекса загрязнения атмосферы основан на предположении, что на уровне ПДК все вредные вещества характеризуются одинаковым влиянием на человека, а при дальнейшем увеличении концентрации степень их вредности возрастает с различной скоростью, которая зависит от класса опасности вещества (табл. 9.2). Для сравнения степени загрязнения атмосферы различных городов, различных районов одного города или различными веществами в городе используется комплексный индекс загрязнения атмосферы - ИЗА для каждого i-го вещества (Ii). Значения индексов Ii рассчитываются на ЭВМ. Затем составляется убывающий вариационный ряд величины Ii. Для каждого города рассчитывается комплексный ИЗА - I(l), учитывающий l первых веществ в этом ряду.

9.4. КОНТРОЛЬ И СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВРЕМЕННЫХ РЯДОВ ДЛЯ ОЦЕНКИ ДОСТОВЕРНОСТИ ДАННЫХ НАБЛЮДЕНИЙ

9.4.1. Установление однородности ряда и критериев контроля качества данных наблюдений

Для установления надежности результатов определения концентраций примесей в воздухе городов и оценки возможной погрешности измерений проводится регулярный критический контроль исходных данных. Критический контроль позволяет выявить сомнительную информацию и определить достоверность средних и максимальных характеристик на определенном уровне значимости.

Для проведения контроля качества данных наблюдений в городе выполняют предварительную статистическую обработку результатов наблюдений за уровнем загрязнения воздуха в предыдущие годы и устанавливают критерии контроля, а также закономерности пространственных и временных изменений концентрации примесей.

Критерии устанавливаются из однородного временного ряда данных о концентрациях примесей, поэтому необходимо проверить, является ли рассматриваемый ряд однородным. Выделяется два вида однородности: статистическая и климатологическая. Нарушение статистической однородности ряда возникает при изменении условий определения концентрации примеси, в том числе при установке нового прибора, изменении метода определения концентраций, местонахождения поста или условий окружающей местности.

Нарушение климатологической однородности ряда связано с антропогенными воздействиями, такими как изменение объема выбросов при появлении нового источника загрязнения или закрытии действующего, введение в действие газоочистных сооружений или новой технологии производства, смена вида топлива. Устранению климатологической неоднородности, т.е. получению сравнимых рядов значений концентрации примесей на отдельных постах, должно предшествовать исследование статистической однородности ряда.

Статистически однородные ряды используются для выявления тенденции изменения уровня загрязнения атмосферы за длительный период, связанных с антропогенным воздействием. Статистически и климатологически однородные ряды наблюдений применяются для получения статистических характеристик загрязнения воздуха из многолетнего ряда наблюдений, например, для определения фоновой концентрации примесей в городе.

Для оценки однородности многолетнего ряда концентраций примеси сравнивают значения средних за J месяцев рассматриваемого периода концентраций примеси qj на посту с наибольшим qjм

Документ скачан с портала нормативных документов www.OpenGost.ru 324

(9.4)

и его среднее квадратическое отклонение

(9.5)

Чтобы оценить принадлежность наибольшего qjм или наименьшего qjмин из qj к данной однородной выборке за J месяцев, в соответствии с [9] находят отношения:

(9.6)

(9.7)

Результаты сравнивают с величиной Uα, приведенной в табл. 9.3, для данного ряда выборки J и принятой доверительной вероятности α = 0,05. Значение qjм (qjмин) принадлежит к совокупности ряда

(однородный ряд), по которой рассчитано , если Uм < Uα (Uмин < Uα).

Если Uм ≥ Uα, то qjм исключается из дальнейшей обработки при отсутствии подтверждения достоверности qjм сведениями о значительном изменении режима выбросов или условий рассеивания примесей.

Если Uмин ≥ Uα, то qjмин исключается из дальнейшей обработки при тех же условиях, что и Uм.

После исключения qjм или qjмин повторно проводят расчеты , σ и U по формулам (9.4) - (9.7), уменьшая на количество исключенных qj до тех пор, пока не будет достигнуто условия U < Uα, т.е. получен однородный ряд наблюдений.

Из установленного однородного ряда определяют и σJ, которые используют в качестве критериев - Qмн и σjм при контроле среднемесячных и среднегодовых концентраций в последующие

годы. При наличии подтверждения о достоверности qjм и qjмин ряд рассматривается в целом, и J и σj, вычисленные по этому ряду, принимаются в качестве критериев Qмн и σjм.

Ежегодно проводится повторный расчет средних концентраций примесей с учетом qj последнего

года. Если полученное окажется больше, чем Qмн, то новая величина принимается за критерий качества.

Для определения среднего за рассматриваемый период критерия Qмн проверку однородности

проводят аналогично описанной для .

Критерии для контроля максимальных значений устанавливаются из всего статистически однородного ряда наблюдений, который используется для оценки тенденции уровня загрязнения

Документ скачан с портала нормативных документов www.OpenGost.ru 325

атмосферы. Из этого ряда наблюдений выбирается два наибольших значения, различающихся не более чем в 1,5 раза. Большее значение является критерием максимальных значений Qм.

Если в городе ежегодно отмечались значительно превышающие Qм концентрации, связанные с залповыми выбросами, обусловленными особенностями технологических процессов, то из наибольших значений определяется Qм1 (второй критерий максимальных значений).

Критический контроль проводится ежегодно перед началом обобщения информации за прошедший год.

9.4.2. Критический контроль разовых и средних значений концентрации примесей

Критический контроль разовых значений состоит в сравнении наибольшего из них с критерием максимума. Если максимальное значение qм ≤ Qм, то это значение достоверно. Если наблюдаемое значение выше критерия в 1,5 раза и более, то оно достоверно в случае, если имеется подтверждение, что наблюдалась ситуация, связанная с неблагоприятными условиями рассеивания примесей или изменением выбросов.

При критическом контроле средних за месяц значений концентрации примесей используется способ, аналогичный приведенному в п. 9.4.1. По формулам (9.6) и (9.7) рассчитываются Uм и Uмин. В

Качестве значения принимается установленный критерий среднего значения Qмн, а в качестве qjм

и qjмин - наибольшее и наименьшее из средних за месяц ( ) значений концентраций примеси за рассматриваемый год. Вычисленные Uм и Uмин сравниваются со значениями Uα, приведенными в табл. 9.3 для заданного J и доверительной вероятности α = 0,05.

Если Uм (Uмин) ≥ Uα, то qjм (qjмин) является сомнительным и должно быть подтверждено ростом (снижением) выбросов или изменением погодных условий. Если таких подтверждений нет, то следует проверить весь процесс сравнения qjм, используя второе наибольшее среднее за месяц значение концентрации примеси.

9.4.3. Выявление погрешностей наблюдений

Для оценки качества определения концентраций примесей рекомендуется проводить критический просмотр исходных данных, который позволяет выявить грубые ошибки, значительно искажающие средние значения концентрации.

С помощью статистического анализа временного ряда данных измерений на ЭВМ могут быть выполнены оценки погрешности наблюдений [12].

Регулярный критический контроль результатов наблюдений за загрязнением воздуха в различных городах показал, что для отдельного поста связь между значениями средней концентрации примеси

и ее средним квадратическим отклонением σ оказывается обычно линейной и ее можно выразить уравнением регрессии

Коэффициенты а и b определяются по формулам:

(9.9)

(9.10)

где J - количество средних за месяц характеристик.

Коэффициент b уравнения прямой при отсутствии ошибок измерений, т.е. при a = 0, представляет собой коэффициент вариации концентрации примеси σ/q и является показателем достоверности

Документ скачан с портала нормативных документов www.OpenGost.ru 326

данных. Не менее важным показателем правильности измерений является коэффициент корреляции между σj и qj. Он рассчитывается следующим образом:

(9.11)

При линейной связи qj и σj коэффициент корреляции составляет 0,6 - 0,9.

Для определения погрешности наблюдений используются значения средних и средних квадратических отклонений концентрации вредного вещества за каждый месяц по городу в целом.

Обработка результатов, выполняемая на ЭВМ, включает расчет коэффициента корреляции r между средними за месяц qj и σj, коэффициентов a и b уравнения прямой, среднего значения концентрации примеси за рассматриваемый период (J месяцев) и среднего из средних квадратических отклонений:

(9.12)

При отсутствии ошибок измерений в случае qj = 0 в уравнении прямой (9.8) σj также равна нулю. При наличии погрешностей измерений коэффициент a является средней квадратической ошибкой наблюдений, a/σ - ее относительным значением, а |ε| - средней абсолютной ошибкой:

Если расчет погрешности измерений производится на микрокалькуляторах, то для простоты обработки информации qj и σj берутся в целых числах с учетом переводного множителя. Например, средняя концентрация сернистого газа берется не 0,25 а 25.

В зависимости от значений r и b, а также их сочетаний устанавливается надежность характеристик рассматриваемого ряда и соответственно его однородность:

1.При r > 0,7 и 0,8 < b < 1,5 погрешность a/σ, как правило, меньше 0,2; результаты измерений концентрации примеси следует считать достоверными с малой погрешностью измерений, которая не сказывается на средних характеристиках. Если они получены по большому ряду наблюдений (3 - 5 лет) при J ≥ 36, то весь ряд наблюдений однороден.

2.При r > 0,5 и b ≥ 1 погрешность a/σ составляет 0,2 - 0,4; результаты измерений содержат случайные ошибки, которые приводят к погрешности в определении концентрации примеси и других характеристик загрязнения атмосферы. Ряд наблюдений является однородным.

3.При 0,5 < r < 0,7 и b < 0,5 погрешность a/σ > 0,4; это возможно при некотором завышении концентраций примесей и случайных ошибках.

4.При r < 0,5 и b < 0,5 погрешность a/σ > 0,4. Это в большинстве случаев обусловлено наличием

случайных погрешностей в наблюдениях, в результате которых σj значительно превышает qj; в этом случае данные наблюдений вызывают сомнение. Такие же значения a/σ могут быть обусловлены систематической погрешностью в наблюдениях в течение некоторого периода. Этот период можно

обнаружить при просмотре годового хода qj и σj. При его обнаружении все статистические характеристики следует рассчитать повторно, исключив недостоверные данные измерений.

5.При 0,5 < r < 0,7 и 0,5 < b < 0,8 погрешность a/σ может принимать большие значения из-за систематической и случайной погрешностей в определении концентраций.

Документ скачан с портала нормативных документов www.OpenGost.ru 327

9.5. ОБОБЩЕНИЕ ДАННЫХ О ЗАГРЯЗНЕНИИ АТМОСФЕРЫ ЗА ГОД

Годовое обобщение данных о концентрациях примесей в атмосфере относится к числу обязательных документов. Оно должно включать следующие разделы: «Введение», «Характеристика исходных материалов», «Состояние загрязнения воздуха городов», «Оценка состояния загрязнения атмосферы на территории УГМ», «Тенденция изменения уровня загрязнения воздуха на территории УГМ».

Составление раздела «Введение». Во «Введении» сообщаются сведения об информации, на основании которой выполнено обобщение: число городов и населенных пунктов, где ведутся наблюдения за уровнем загрязнения атмосферы на территории УГМ, количество стационарных и маршрутных постов, предприятий, под факелом которых проводились наблюдения, количество наблюдений за примесями, т.е. сведения об объеме исходной информации. Сообщается перечень организаций, представивших данные об уровне загрязнения атмосферы и выбросах вредных веществ, и некоторые другие сведения, фамилии исполнителей и ответственного исполнителя с указанием должности, ученой степени и звания, а также номер телефона ответственного исполнителя.

Составление раздела «Характеристика исходных материалов». Раздел содержит сведения о методах получения информации о состоянии загрязнения атмосферы, количестве исходных данных и их достоверности. Дается также пояснение символов и обозначений, используемых при обобщениях. Раздел составляется на основе данных, приводимых в табл. 9.5 - 9.7. В табл. 9.5 для каждого города указывается количество стационарных (С) и маршрутных (П) постов, количество наблюдений за всеми примесями, выполненных на этих постах, количество обследованных предприятий (подфакельные наблюдения) отдельно УГМ, СЭС либо другими ведомствами. Количество наблюдений дискретных и непрерывных, выполненных с помощью автоматических газоанализаторов, указывается раздельно. В таблице записывается общее количество дискретных наблюдений, а строкой ниже - количество наблюдений (20-минутных) по газоанализаторам, работающим в суточном режиме. В конце каждой графы приводится общее количество наблюдений, выполненных отдельно УГМ, СЭС, промышленными предприятиями и другими ведомствами. Отдельно указывается количество дискретных и непрерывных измерений.

Если в городе наблюдения проводились нерегулярно, то в графе вместо количеств постов записывается «Эпизодические наблюдения», а в графе «Количество наблюдений» в соответствующей колонке дается общая сумма наблюдений за год. Таблица 9.6 включает количество наблюдений по определению концентрации каждой примеси: дискретных, непрерывных и их общую сумму. В этой таблице приводятся также значения максимальных разовых и среднесуточных ПДК.

Количество наблюдений за концентрацией примесей в 19 __ г.

Дискретные наблюдения

Документ скачан с портала нормативных документов www.OpenGost.ru 328