3 Расчет и анализ загрязнения атмосферы города одессы (декабрь, 1996 год)
В курсовом проекте был произведен анализ загрязнения воздушного бассейна г. Одессы неорганической пылью в декабре 1996 года.
Для получения информации о загрязнении атмосферы г. Одессы были предоставлены данные разовых значений концентраций неорганической пыли в виде таблицы ТЗА-1,(Приложение А). Пунктом для проведения измерений был выбран г. Одесса, измерения проводились в течение декабря 1996 года на 8 стационарных постах.
Используя исходные данные разовых значений концентраций диоксида серы и формулы 2.1, 2.2, 2.3, 2.6 были получены характеристики загрязнения воздуха, неорганической пылью помещенные в таблице 3.
Таблица 3.1- Характеристика загрязнения воздуха неорганической пылью
(г. Одесса, декабрь, 1996 год)
|
№ КЗП |
Количество наблюдений, n |
Концентрация, мг/м³ |
Среднеквадратическое отклонение, σ |
Коэффициент вариации, V |
Повторяемость |
Количество случаев превышения |
ИЗА (I) |
|||||||
|
Средняя, q |
максимальная |
>ПДКмр |
>5ПДКмр |
10 ПДКмр |
ПДКмр |
5ПДКмр |
10ПДКмр |
|||||||
|
значение |
Дата |
срок |
||||||||||||
|
8 |
52 |
0,15 |
0,4 |
25 |
19 |
0.075 |
0.5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
10 |
52 |
0,41 |
1,5 |
18 |
19 |
0.28 |
0.7 |
19 |
0 |
0 |
10 |
0 |
0 |
2,7 |
|
15 |
52 |
0,32 |
1,0 |
18 |
19 |
0.19 |
0,6 |
11 |
0 |
0 |
6 |
0 |
0 |
2,1 |
|
16 |
52 |
0,35 |
1,1 |
18 |
19 |
0.19 |
0,5 |
15 |
0 |
0 |
8 |
0 |
0 |
2,3 |
|
17 |
52 |
0,23 |
0,5 |
5 |
7 |
0.10 |
0,4 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1,5 |
|
18 |
52 |
0,35 |
0.8 |
2 |
19 |
0.21 |
0,6 |
13 |
0 |
0 |
7 |
0 |
0 |
2,3 |
|
19 |
52 |
0,20 |
0.5 |
16 |
19 |
0.10 |
0.5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1,3 |
|
20 |
52 |
0,33 |
0.7 |
4 |
19 |
0.16 |
0,5 |
11 |
0 |
0 |
6 |
0 |
0 |
2,2 |
Анализ табл. 3.1 показывает, что в декабре 1996 г. на всех постах было произведено одинаковое количество наблюдений, которое составило по 52 наблюдения.
Далее
были рассчитаны и проанализированы
среднемесячные значения концентрации
(
).
Анализ таблицы 3.1 показывает что наибольшая из среднемесячных концентраций составляет 0,41 мг/м³ и отмечается на посту 10 наименьшее 0,15 на посту 08.
На остальных постах г. Одессы среднемесячная концентрация неорганической пыли составляет на посту 15 - 0,32 мг/м³, на посту 16 и 18 по 0,35 мг/м³, на посту 17- 0,23 мг/м³, на посту 19 - 0,20 мг/м³ и на посту 19 - 0,33 мг/м³.
Значение среднеквадратического отклонения разовых концентраций примеси позволяет определить отклонение концентраций относительно среднемесячных значений. Среднеквадратическое отклонение значительно изменялось по территории города. Диапазон изменения среднеквадратического отклонения, рассчитанного по формуле (2.2) – от 0,075 мг/м³ на посту № 8 до 0,28 на посту №10.
Коэффициент вариации, рассчитанный по формуле (2.3), указывает на степень изменчивости концентраций примеси от среднеарифметического значения. Значение коэффициента вариации изменялось не в широком диапазоне: от 0,4 мг/м³ на посту №17 до 0,7 мг/м³ на посту №10.
Значения индекса загрязнения атмосферы (ИЗА) на территории города менялись в диапазоне от 1,0 до 2,7. Исходя из условия: ИЗА<1 – атмосфера чистая, ИЗА>1 – атмосфера загрязненная, всю территорию г. Одессы в июль 2005 года можно считать загрязненной.
Для получения поля среднемесячных концентраций неорганической пыли, на ситуационную карту-схему размещения КЗП в г. Одессе за декабрь 1996 года были нанесены месторасположения стационарных постов.
Стационарные посты были обозначены равнобедренными треугольниками. Над символом поста был подписан номер поста, под ним – среднемесячные значения концентраций неорганической пыли. Методом линейной интерполяции были проведены изолинии равных значений среднемесячных концентраций. В результате было получено поле среднемесячных концентраций неорганической пыли в г. Одессе, представленное на рисунке 3.1.
Всего на поле было нанесено три изолинии со значениями 0,20, 0,30, и 0,40 мг/м³. Данное поле - средней интенсивности. Оно представлено изолиниями, которые перпендикулярны конфигурации береговой линии в районе постов №8,10,17,18,19,20 и 10. Перенос загрязняющих веществ осуществляется с юго-востока на северо-запад.
Для получения временного хода среднесуточных концентраций неорганической пыли за месяц на «самом чистом» и «самом грязном» КЗП, были рассчитаны среднесуточные концентрации по формуле 2.1 на этих постах. На «самом чистом» КЗП (8 пост) зарегистрировано минимальное значение среднемесячной концентрации неорганической пыли (0,15 мг/м³), на «самом грязном» КЗП (10 пост) – максимальное значение (0,41 мг/м³). Для этих постов построен временной ход среднесуточных концентраций, изображенный на рисунке 3.2.
Рисунок 3.2 – График среднесуточной концентрации неорганической пыли в декабре 1996 г. На самом «чистом» и самом «грязном» постах
На
следующем этапе анализа загрязнения
воздушного бассейна г. Одессы был
произведен расчет интегральных
показателей P и
с использованием формул (2.8) и (2.10).
Результаты расчетов записаны в Приложение
А.
Исходными
данными для получения этих показателей
стали значения разовых концентраций,
представленные в Приложении Б. Были
рассчитаны среднесезонные концентрации
примеси (
)
для каждого из восьми КЗП с использованием
формулы (2.9), а также 1,5
.
Результаты расчетов среднесезонных
концентраций занесены в таблицу 3.2.
Таблица
3.2 – Результаты расчетов
и 1,5
на сети стационарных
постов г. Одессы
(неорганической пыли, зима, 1996-1997 года)
|
Параметр
|
КЗП |
|||||||
|
8 |
10 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
|
|
|
0,2 |
0,4 |
0,33 |
0,4 |
0,2 |
0,36 |
0,2 |
0,33 |
|
1,5 |
0,3 |
0,6 |
0,49 |
0,6 |
0,3 |
0,54 |
0,3 |
0,49 |
Для
более детального анализа показателей
Р и
были построены гистограммы распределения
этих показателей с учетом значений,
приведенных в таблицах 3.3 и 3.4.
Таблица
3.3
– Градации параметра
|
№ |
Градации |
Частоты |
|
1 |
[0.571 0.99[ |
14 |
|
2 |
[0.99 1.41[ |
9 |
|
3 |
[1.41 1.83[ |
2 |
|
4 |
[1.83 2.25[ |
1 |
Таблица 3.4 – Градации параметра Р
|
№ |
Градации |
Частоты |
|
1 |
[0 0.10[ |
11 |
|
2 |
[0.10 0.20[ |
10 |
|
3 |
[0.20 0.30[ |
2 |
|
4 |
[0.30 0.40[ |
3 |
В
ходе анализа гистограмм по рисункам
3.3 и 3.4 стало очевидно, что и для показателя
и для показателя Р характерна левосторонняя
ассиметрия
Рисунок 3.3 – Гистограмма распределения интегрального показателя q
Рисунок 3.4 – Гистограмма распределения интегрального показателя Р
Следующим
этапом исследования фонового загрязнения
был анализ повторяемости классов
загрязнения для параметров Р и
.
Значения повторяемости классов
загрязнения представлены в виде таблиц
3.5
и 3.6.
Таблица
3.5 – Повторяемость классов загрязнения
параметра
(неорганическая пыль, декабрь, 1996г.)
|
Классы загрязнения |
Количественные значения параметра |
Повторяемость классов загрязнения |
|
1 |
|
2 |
|
2 |
|
10 |
|
3 |
|
13 |
|
4 |
|
1 |
Таблица 3.6 – Повторяемость классов загрязнения параметра Р
(неорганическая пыль, декабрь, 1996г)
|
Классы загрязнения |
Количественные значения параметра |
Повторяемость классов загрязнения |
|
1 |
|
1 |
|
2 |
|
4 |
|
3 |
|
21 |
Определив
повторяемость классов загрязнения по
показателям фонового загрязнения Р и
,
стало очевидным, что по показателю Р,
загрязнения принадлежит к 3 классу
(пониженное), а исходя из значения
,
загрязнение тоже принадлежит к 3 классу
(пониженное), повторяемость загрязнения
составляет - 21.
Из этого можно сделать вывод, что
загрязнения атмосферы неорганической
пылью
находилось
в плавном периоде, и незначительно
чередовались дни повышения и понижения
концентрации пыли.
Используя
раннее полученные значения параметров
и Р, был построен временной ход (величины
и Р для воскресения и праздников, когда
не проводились наблюдения, были получены
путем интерполяции их значений за
предыдущий и последующий день),
представленный на рисунке 3.5.
Рисунок
3.5 – График временного хода интегральных
показателей загрязнения атмосферы
и
P
На
рисунке 3.5 представленный график
временного хода показателей
и Р, Анализ этого графика показал, что
основные максимумы для Р отмечаются 2,
10 и 18 числах, которые также частично
проявляются и для
,
но не проявляется минимум Р к сильно
выраженному максимуму
14 числа, которые не совпадают.
Основные
минимумы отмечаются 14, 24, 27, 28, 29, 30, 31
числа, слабо выраженные минимумы для
04, 11, 17, 19, 24 и 28 чисел, которые незначительно
проявляются для Р.
На
основе проделанного анализа фонового
загрязнения воздушного бассейна
неорганической пылью г. Одессы за декабрь
1996
года можно отдать предпочтение параметру
.
ВЫВОДЫ
В ходе выполнения курсового проекта был проделан анализ загрязнения воздушного бассейна г. Одессы неорганической пылью в декабрь 1996 года.
С целью получения объективной информации о загрязнении атмосферы были предоставлены данные разовых значений концентраций диоксида серы, размещенные в таблице ТЗА-1. Пунктом для проведения наблюдений за содержанием неорганической пыли в атмосферном воздухе был выбран г. Одесса. Измерения проводились на 8 стационарных постах по полной (№15,17,20), неполной(№08,16,19) и сокращенной (№10,18) программам.
Для дальнейшего анализа были рассчитаны интегральные показатели, а также градации.
Для
расчетов
была использована
формула (2.8), для чего использовались
среднесуточные концентрации. Результаты
представлены в Приложении А. Максимальное
и минимальное значение
равно
2,09 и 0,57 соответственно.
Для расчетов Р были использованы формула (2.10) и значения 1,5 qCi из таблицы 3.2. Максимальное и минимальное значение Р равно 0,37 и 0 соответственно.
С этого можно сделать вывод, что атмосфера была загрязнена, так как значения концентрации превышает уровень ПДК.
Загрязнение воздушного бассейна неорганической пылью за декабрь 1996 года можно считать значительным.
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК
-
Полетаєва I.M. Моніторинг навколишнього середовища. Конспект лекцій. – Одесса: ОГМІ, 2003. - 138 с.
2. Беккер Л А_, Агаев Т.Б. Охрана и контроль загрязнения природной среды. - Л.: Гидрометеоиздат, 1989.- 288 с.
-
Збірник методичних вказівок до практичних робіт з дисципліни «Моніторинг довкілля»/ Чугай А.В., Юрасов С.М., Чернякова О.І., Грабко Н.В., Волков А.І. – Одеса: ОДЕКУ, 2006.- 139с.
4.Владимиров А.М.., Ляхин Ю.И., Матвеев Л.Т., Орлов В.Г. «Охрана окружающей среды». - Л.: Гидрометеоиздат 1991. - 422 с.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Значения
разовых концентраций неорганической
пыли, измеренных на сети стационарных
постов (г. Одесса,
декабрь, 1996 год) и интегральных показателей
и Р
|
Дата |
Срок |
Пост |
|
Р |
|||||||
|
8 |
10 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
||||
|
02 02 02 02 |
01 07 13 19 |
0,2
0,1 |
0,3
0,8 |
0,2
0,5 |
0,3
0,8 |
0,3
0,2 |
0,2
0,8 |
0,2
0,3 |
0,2
0,6 |
1,20 |
0,31
|
|
03 03 03 03 |
01 07 13 19 |
0,2
0,1 |
0,6
0,3 |
0,3
0,6 |
0,3
0,3 |
0,4
0,3 |
0,4
0,3 |
0,1
0,3 |
0,2
0,3 |
1,05 |
0,12 |
|
04 04 04 04 |
01 07 13 19 |
0,3
0,2 |
0,4
0,7 |
0,2
0,3 |
0,4
0,1 |
0,2
0,2 |
0,2
0,2 |
0,1
0,2 |
0,4
0,7 |
0,86 |
0,12 |
|
05 05 05 05 |
01 07 13 19 |
0,1
0,1 |
0,4
0,1 |
0,2
0,3 |
0,6
0,3 |
0,5
0,1 |
0,5
0.1 |
0,2
0,3 |
0,3
0,2 |
0,91 |
0,06 |
|
06 06 06 06 |
01 07 13 19 |
0,2
0,1 |
0,5
1,0 |
0,4
0,3 |
0,5
0,3 |
0,3
0,2 |
0,4
0,4 |
0,1
0,1 |
0,4
0,6 |
1,13 |
0,12 |
|
07 07 07 07 |
01 07 13 19 |
0,2
0,3 |
0,2
0,3 |
0,6
0,3 |
0,7
0,3 |
0,3
0,1 |
0,3
0,5 |
0,3
0,1 |
0,2
0,2 |
1,02 |
0,12 |
|
09 09 09 09 |
01 07 13 19 |
0,1
0,1 |
0,2
0,5 |
0,2
0,3 |
0,6
0,2 |
0,2
0,2 |
0,4
0,7 |
0,3
0,4 |
0,2
0,3 |
1,01 |
0,12 |
|
10 10 10 10 |
01 07 13 19 |
0,1
0,1 |
0,2
0,7 |
0,7
0,5 |
0,1
0,7 |
0,1
0,1 |
0,4
0,2 |
0,2
0,1 |
0,5
0,4 |
0,98 |
0,31 |
|
11 11 11 11 |
01 07 13 19 |
0,1
0,1 |
0,6
0,4 |
0,3
0,1 |
0,2
0,3 |
0.1
0,3 |
0.2
0,4 |
0,2
0,2 |
0,2
0,5 |
0,8 |
0.06 |
|
12 12 12 12 |
01 07 13 19 |
0,1
0,2 |
0,2
0,3 |
0,4
0,2 |
0,3
0,1 |
0,2
0,4 |
0,1
0,5 |
0,1
0,2 |
0,2
0,4 |
0,84 |
0,06 |
|
13 13 13 13 |
01 07 13 19 |
0,1
0,1 |
0,1
0,5 |
0,2
0,6 |
0,2
0,6 |
0,2
0,2 |
0,3
0,2 |
0,2
0,4 |
0,7
0,3 |
0,99 |
0,18 |
|
14 14 14 14 |
01 07 13 19 |
0,2
0,1 |
0,3
0,2 |
0,4
0,2 |
0,1
0,4 |
0,1
0,3 |
0,4
0,1 |
0,3
0,1 |
0,4
0,1 |
2,09 |
0 |
|
16 16 16 16 |
01 07 13 19 |
0,1
0,2 |
0,4
0,3 |
0,1
0,2 |
0,3
0,5 |
0,2
0,2 |
0,3
0,6 |
0,3
0,5 |
0,3
0,1 |
0,95 |
0,12 |
|
17 17 17 17 |
01 07 13 19 |
0,3
0,1 |
0,9
0,3 |
0,1
0,4 |
0,2
0,3 |
0,1
0,2 |
0,4
0,3 |
0,3
0,1 |
0,4
0,1 |
0,91 |
0,06 |
|
18 18 18 18 |
01 07 13 19 |
0,1
0,2 |
0,5
1,5 |
0,5
1,0 |
0,3
1,1 |
0,3
0,4 |
0,2
0,7 |
0,1
0,3 |
0,2
0,5 |
1,5 |
0,37 |
|
19 19 19 19 |
01 07 13 19 |
0,2
0,1 |
0,7
0,7 |
0,4
0,1 |
0,6
0,5 |
0,5
0,2 |
0,4
0,2 |
0,2
0,3 |
0,3
0,2 |
1,14 |
0,18 |
|
20 20 20 20 |
01 07 13 19 |
0,3
0,1 |
0,3
1,2 |
0,3
0,9 |
0,3
0,1 |
0,3
0,3 |
1,1
0,4 |
0,1
0,3 |
0,7
0,5 |
1,4
|
0,25 |
|
21 21 21 21 |
01 07 13 19 |
0,3
0,2 |
0,6
0,6 |
0,6
0,2 |
0,3
0,5 |
0,2
0,3 |
0,3
0,3 |
0,4
0,2 |
0,3
0,4 |
1.19 |
0,12 |
|
23 23 23 23 |
01 07 13 19 |
0,1
0,1 |
0,3
0,1 |
0,2
0,2 |
0,4
0,5 |
0,3
0,4 |
0,9
0,3 |
0,2
0,1 |
0,3
0,7 |
1,04 |
0,18 |
|
24 24 24 24 |
01 07 13 19 |
0,2
0,1 |
0,2
0,3 |
0,3
0,3 |
0,3
0,1 |
0,2
0,3 |
0,5
0,4 |
0,1
0,2 |
0,1
0,3 |
0,82 |
0 |
|
25 25 25 25 |
07 07 13 19 |
0,1
0,4 |
0,1
0,5 |
0,1
0,3 |
0,8
0,3 |
0,1
0,2 |
0,6
0,2 |
0,3
0,2 |
0,5
0,3 |
1,02 |
0,25 |
|
26 26 26 26 |
01 07 13 19 |
0,1
0,1 |
0,3
0,4 |
0,1
0,2 |
0,4
0,2 |
0,4
0,3 |
0,4
0,2 |
0,1
0,1 |
0,4
0,4 |
0,84 |
0,06 |
|
27 27 27 27 |
01 07 13 19 |
0,2
0,1 |
0,2
0,1 |
0,3
0,3 |
0,2
0,3 |
0,1
0,2 |
0,1
0,2 |
0,1
0,2 |
0,3
0,2 |
0,65 |
0 |
|
28 28 28 28 |
01 07 13 19 |
0,1
0,1 |
0,2
0,2 |
0,2
0,4 |
0,1
0,1 |
0,1
0,2 |
0,4
0,1 |
0,1
0,2 |
0,1
0,3 |
0,57 |
0 |
|
30 30 30 30 |
01 07 13 19 |
0,2
0,2 |
0,4
0,1 |
0,2
0,3 |
0,3
0,1 |
0,1
0,1 |
0,2
0,3 |
0,1
0,1 |
0,2
0,3 |
0,66 |
0 |
|
31 31 31 31 |
01 07 13 19 |
0,1
0,1 |
0,3
0,2 |
0,2
0,4 |
0,2
0,2 |
0,2
0,3 |
0,1
0,2 |
0,3
0,2 |
0,4
0,2 |
0,79 |
0 |
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
Значения средне месячних концентраций неорганической пыли, измеренных на сети стационарных постов (г. Одесса, декабрь, 1996 год)
|
Дата |
Пост |
|||||||
|
8 |
10 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
|
|
2 |
0,15
|
0,55 |
0,35 |
0,55 |
0,25 |
0,5 |
0,25 |
0,4 |
|
3
|
0,15 |
0,45
|
0,45
|
0,3
|
0,35
|
0,35
|
0,2
|
0,25
|
|
4
|
0,25
|
0,55
|
0,25
|
0,25
|
0,2
|
0,2
|
0.15
|
0,55
|
|
5
|
0,1
|
0,25
|
0,25
|
0,45
|
0,3
|
0,3
|
0,25
|
0,25
|
|
6
|
0,15
|
0,75
|
0,35
|
0,4
|
0,25
|
0.4
|
0,1
|
0,5
|
|
7
|
0,25
|
0,25
|
0,45
|
0,5
|
0,2
|
0,4
|
0,2
|
0,2
|
|
9
|
0,1
|
0,35
|
0,25
|
0,4
|
0,2
|
0,55
|
0,35
|
0,25
|
|
10
|
0,1
|
0,45
|
0,6
|
0,4
|
0,1
|
0,3
|
0,15
|
0,45
|
|
11
|
0,15
|
0,5
|
0,2
|
0,25
|
0,2
|
0,3
|
0,2
|
0,35
|
|
12
|
0,15
|
0,25
|
0,3
|
0,2
|
0,3
|
0,3
|
0,15
|
0,3
|
|
13
|
0,1
|
0,3
|
0,4 |
0,4
|
0,15
|
0,25
|
0,3
|
0,5
|
|
14
|
0,15
|
0,25
|
0,3
|
0,25
|
0,2
|
0,25
|
0,2
|
0,25
|
|
16
|
0,15
|
0,35
|
0,15
|
0,4
|
0,2
|
0,45
|
0,35
|
0,2
|
|
17
|
0,2 |
0,6
|
0,25
|
0,25
|
0,15
|
0,35
|
0,2
|
0,25
|
|
18
|
0,15
|
1
|
0,75
|
0,7
|
0,35
|
0,45
|
0,2
|
0,35
|
|
19
|
0,15
|
0,7
|
0,25
|
0,55
|
0,35
|
0,3
|
0,25
|
0,25
|
|
20
|
0,2
|
0,75
|
0,6
|
0,2
|
0,3
|
0,75
|
0,2
|
0,6
|
|
21
|
0,25
|
0,6
|
0,4
|
0,4
|
0,25
|
0,3
|
0,3
|
0,35
|
|
23
|
0,1
|
0,2
|
0,2
|
0,45
|
0,35
|
0,6
|
0,15
|
0,5 |
|
24
|
0,14
|
0,25
|
0,3
|
0,2
|
0,25
|
0,45
|
0,15
|
0,2
|
|
25
|
0,25
|
0,3
|
0,2
|
0,55
|
0,15
|
0,4 |
0,25 |
0,4
|
|
26
|
0,1
|
0,35
|
0,15
|
0,3
|
0,35
|
0,3
|
0,1
|
0,4
|
|
27
|
0,15
|
0,15
|
0,3
|
0,25 |
0,15
|
0,15
|
0,15
|
0,25
|
|
28
|
0,1
|
0,2
|
0,3
|
0,1
|
0,15
|
0,25 |
0,15
|
0,2
|
|
30
|
0,2
|
0,25
|
0,25
|
0,2
|
0,1
|
0,25
|
0,1
|
0,25
|
|
31
|
0,1
|
0,25
|
0,3
|
0,2
|
0,25
|
0,15
|
0,25
|
0,3
|