НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ СОВРЕМЕННОГО ПОДХОДА К ОЦЕНКЕ УРОВНЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА ГОРОДОВ
Количественная оценка загрязнения атмосферы выражается через концентрацию примесей. Концентрация примесей токсических веществ в атмосфере очень изменчива во времени и прострaнcтве и зависит не только от непосредственного количества выбросов в результате хозяйственной деятельности человека, но и от загрязнения воздуха городов дымом от лесных пожаров и пылью во время суховеев и пыльных бурь. Анализ данных измерений концентраций примесей в отдельных пунктах города за сутки, месяц, сезон и год позволяет выделить вещества, которые значительно превышают предельно допустимые концентрации (ПДК) и в основном определяют высокое загрязнение воздуха. Обычно в каждом городе можно выделить до пяти таких веществ и общего количества, за которыми ведется наблюдение (аммиак, бензапирен, диоксид азота, метилмеркаптан, оксид азота, оксид углерода, сероуглерод, метиловый спирт, стирол, фенол, формальдегид, фторид водорода, твердые фториды, хлорид водорода, сажа и пыль).
Наряду с концентрациями примесей в воздухе, создающимися в районе отдельных объектов в городе формируется фоновое загрязнение воздуха за счет взаимного наложения и перемешивания выбросов от многих источников. В связи с этим высокие концентрации токсических веществ в воздухе могут отмечаться вне прямого действия отдельных объектов. Фоновое загрязнение воздуха под влиянием метеорологических условий отмечается в целом над всем городом в течение суток. Под влиянием погодных условий фоновое загрязнение при постоянных выбросах от предприятий то усиливается, то ослабевает. Наибольшее усиление концентрации токсических веществ наблюдается особенно при двух типах аномальных условий погоды: безветрии и слабо моросящих осадках, формирующих смог, а также безветрии в сочетании с высокой температурой воздуха.
В России наблюдения за уровнем загрязнения воздуха в городах проводятся Государственной службой по Гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды с 1965г. В городах организованы стационарные пункты наблюдений за концентрациями в воздухе токсических веществ. В большинстве случаев количество пунктов составляет от 4 до 10. Наблюдения проводятся три раза в течение дня по скользящему почасовому графику. В наиболее крупных городах проводится четырех разовое наблюдение или трех разовое в постоянные сроки (7, 13, 19 часов). В 1979 г. главной геофизической обсерваторией разработаны методические указания по прогнозу загрязнения воздуха в городах.
Предпосылками для разработки методов прогнозирования загрязнения воздуха явились результаты теоретических и экспериментальных работ М.Е.Берленда, И.И. Соломатина, Р.И.Оникул, Б.В.Горошко, Р.Л. Сонькина, Э.Ю.Безуглый и др. Выполненные исследования определили разработку двух видов оценок загрязнения воздуха. Первый вид - загрязнение воздуха от отдельных источников загрязнения, другой - в целом по городу. Отдельные источники загрязнения создают очаговое поле высоких концентраций вредных выбросов. Второй вид - загрязнение в целом по городу, возникающее вследствие перемешивания выбросов от многих источников загрязнения, формируют под влиянием метеоусловий фоновое загрязнение воздуха над городом.
В настоящее время для районирования территории по атмосферному загрязнению городов используют расчетный показатель - потенциал загрязнения атмосферы (ПЗА), определяющий условия переноса рассеивания и вымывания токсических примесей из атмосферы. При расчете ПЗА учитываются приземные инверсии температуры (мощность слоя, интенсивность), скорости ветра, продолжительность застоя воздуха, высота слоя перемешивания, продолжительность туманов и т.д. Этот метод широко используется при оценке экологического состояния центральной, юго-западной и северо-восточной части Европейской- территории России, а также западной Сибири. Однако он является слишком обобщенным и с трудом используется для оценки загрязнения атмосферы в пределах городах.
Нами предложен метод оценки загрязнения атмосферного воздуха по городу на основе построения карт распределения показателей загрязнения (С) по отдельным стационарным пунктам города. Карты позволяют учесть распределение каждого ингредиента (выше ПДК) над территорией города или обобщенного показателя загрязнения (С) над территорией города:
где, q - содержание какого-либо ингредиента в воздухе в конкретный срок наблюдений, qпдк - предельно допустимая концентрация этого вещества, М - количество g-тых веществ (ингредиентов).
Карты распределения загрязнения атмосферного воздуха строятся по показателю С по какому-либо одному ингредиенту, а по показателю С1 - по всем ингредиентам стационарных постов наблюдений.
Предлагаемый нами метод использует интегральную прострaнcтвенно-временную сетку, может быть рекомендован для оценки степени загрязнения воздуха не только равнинных территорий, но и горных.
Расчет средней концентрации любого отдельного вещества по городу за сутки, месяц, год нами предлагается производить по формуле:
где, Сg - средняя концентрация одного g-того вещества за все сроки наблюдений по городу в целом, qg - средняя концентрация одного g-того вещества на i-том пункте на все сроки наблюдений, qg пдк - предельно допустимая концентрация g-того вещества, n - число стационарных пунктов наблюдений.
Средняя концентрация g-того вещества на каждом пункте наблюдений за все сроки наблюдений по городу может быть рассчитана за сутки, месяц, год.
При необходимости оценки фонового загрязнения атмосферы в целом по городу (Сф) может быть использована формула:
После расчета С, С1, Сg по всем загрязнителям, за которыми ведутся наблюдения, из всего ряда выбираются пять наиболее значимых ингредиентов. Значимость определяется по количественному значению Сg с учетом их токсичности (класса опасности).
Тогда предлагаемое нами уравнение фонового загрязнения приобретает следующий вид:
Для оценки степени экологической опасности нами составлена таблица 1, где малая степень опасности - при Сф меньше- 1, умеренная - при 1,0 - 1,4, высокая при 1,41 - 2,8, очень высокая - при 2,81 - 4,2 , экстремально высокая - при значениях - больших 4,2.
В настоящее время для оценки загрязнения атмосферного воздуха используется расчет индекса загрязнения атмосферы ИЗА 5. В основе его лежит суммирование средних значений концентраций примесей по отношению к ПДК по наиболее значимым ингредиентам:
Таблица 1. Критерии оценки качества воздуха городов с учетом экологической опасности
Экологическая зона |
Степень экологической опасности |
Комплексный показатель пожарной опасности в лесах по условиям погоды КП оС |
Средний показатель загрязнения атмосферного воздуха СФ 5 |
Суммарный показатель загрязнения атмосферного воздуха ИЗА 5 |
1 |
Малая |
менее 300 |
Менее 1,0 |
Менее 5,0 |
2 |
Умеренная |
301- 1000 |
1,0- 1,4 |
5,0 - 7,0 |
3 |
Высокая |
1001- 4000 |
1,41- 2,8 |
7,1 - 14,0 |
4 |
Очень высокая |
4001-12000 |
2,81- 4,2 |
14,1 -21,0 |
5 |
Экстремально высокая |
Более 12000 |
Более 4,2 |
более 21,0 |
Предлагаемый нами метод расчета показателя загрязнения атмосферы Сф5 имеет преимущества перед ИЗА5 в том, что он представляет не сумму средних значений концентраций веществ как ИЗА, а среднюю концентрацию всех пяти наиболее значимых ингредиентов. Это позволяет оценить во сколько раз среднее значение этих пяти ингредиентов превышает их ПДК. Метод использует интегральную прострaнcтвенно - временную сетку и может быть рекомендован для оценки степени загрязнения воздуха городов не только равнинных территорий, но и горных. Критерий оценки качества атмосферного воздуха Сф5 хорошо согласуется с комплексным показателем пожарной опасности в лесах по условиям погоды (КП).
25 04 2024 8:35:14
Статья в формате PDF 274 KB...
24 04 2024 22:15:30
Статья в формате PDF 115 KB...
23 04 2024 23:55:23
Статья в формате PDF 112 KB...
22 04 2024 2:15:52
Статья в формате PDF 314 KB...
21 04 2024 16:44:40
Статья в формате PDF 119 KB...
20 04 2024 18:43:36
Статья в формате PDF 353 KB...
19 04 2024 15:38:27
Статья в формате PDF 129 KB...
18 04 2024 9:57:49
Статья в формате PDF 109 KB...
17 04 2024 13:27:43
Статья в формате PDF 110 KB...
16 04 2024 16:59:12
Статья в формате PDF 120 KB...
15 04 2024 6:22:24
Статья в формате PDF 109 KB...
14 04 2024 16:37:43
Статья в формате PDF 117 KB...
13 04 2024 3:38:51
Снижение массы тела с помощью диеты и физических нагрузок способно уменьшить проявления, а в ряде случаев, полностью восстановить обменные нарушения при метаболическом синдроме (МС). Диета у больных с МС должна иметь низкую энергетическую ценность. Ограничивается употрeбление холестерина (ХС), поваренной соли и рафинированных углеводов. Рекомендуются продукты богатые антиоксидантами, минералами, растительной клечаткой. Пациент ориентируется на повышенное употрeбление фруктов, овощей, кисломолочных продуктов, морской рыбы и морепродуктов. Наилучшие результаты у больных МС достигаются при сочетании рациональной диеты с индивидуально подобранными динамическими нагрузками. Через некоторое время снижается артериальное давление, уменьшается уровень ХС, триглицеридов и глюкозы, минимизируя риск сосудистых осложнений. Позитивное влияние диеты и физических тренировок сохраняется, пока больной не прекращает занятий. Все пациенты с МС должны быть настроены на пожизненное использование упражнений на фоне рационального питания. ...
12 04 2024 9:14:40
Статья в формате PDF 106 KB...
10 04 2024 9:18:36
Статья в формате PDF 133 KB...
08 04 2024 20:13:36
Статья в формате PDF 113 KB...
07 04 2024 5:31:45
Статья в формате PDF 278 KB...
06 04 2024 17:26:24
Статья в формате PDF 137 KB...
05 04 2024 19:14:41
Статья в формате PDF 114 KB...
04 04 2024 0:57:29
Статья в формате PDF 123 KB...
03 04 2024 16:39:49
Статья в формате PDF 296 KB...
02 04 2024 0:17:17
Статья в формате PDF 153 KB...
01 04 2024 6:18:59
Основная задача при работе с одаренными детьми заключается в том, чтобы поддержать в ребенке стремление к освоению высших ценностей, создать условия, в которых ребенок сможет строить свою личность самостоятельно, накапливать индивидуальный познавательный опыт. Физика наряду с другими фундаментальными науками дает возможность развивать творческие способности учащихся, навыки системного мышления. ...
31 03 2024 8:50:16
Статья в формате PDF 280 KB...
30 03 2024 19:59:25
Статья в формате PDF 140 KB...
29 03 2024 18:20:53
Статья в формате PDF 134 KB...
28 03 2024 1:44:30
Статья в формате PDF 111 KB...
27 03 2024 11:46:29
Статья в формате PDF 269 KB...
26 03 2024 23:19:27
Статья в формате PDF 284 KB...
25 03 2024 15:47:36
Статья в формате PDF 103 KB...
24 03 2024 1:40:19
Статья в формате PDF 158 KB...
23 03 2024 7:57:15
Представлены результаты использования дернообразующих сортов растений в биоремедиации нефтезагрязненных земель в почвенно-климатических условиях Якутии. Установлено влияние растений на ускорение процессов биологической очистки мерзлотных почв от загрязнений. Использование растений с развитой корневой системой в качестве заключительного этапа рекультивации позволяет сократить сроки перевода нарушенных земель в состояние, соответствующее безопасному уровню, который хаpaктеризует способность почв к естественному самоочищению. ...
22 03 2024 7:10:15
Статья в формате PDF 114 KB...
20 03 2024 3:45:47
Химия, биология, география и астрономия являются естественными науками, а обучение химии, биологии, географии и астрономии, безусловно, является искусством. И от того, насколько педагоги владеют этим искусством, зависит то, насколько наше общество вооружено знаниями. Обучение естественным наукам - это не просто передача определенного объема знаний, но и развитие жажды серьезного труда, без которой жизнь не может быть ни достойной, ни счастливой. А для того, чтобы эта жажда появилась, необходимо, чтобы сам напиток знаний был не только полезным и поучительным, но и обязательно «вкусным», содержал какие-то «наркотические компоненты», вызывающие устойчивое привыкание к получению все новых знаний. Талантливым детям необходимы талантливые учебники и талантливые образовательные системы. Нельзя сокращать количество часов преподавания естественнонаучных дисциплин, которые способствуют лучшему усвоению гуманитарных предметов, воспитывают логику, необходимую для обучения точным дисциплинам, способствуют воспитанию гуманизма. Приводится перечень проблем, которые необходимо решать при построении образовательной системы становления естественнонаучного мировоззрения у одаренных детей. ...
19 03 2024 2:12:13
Статья в формате PDF 553 KB...
18 03 2024 14:19:35
Статья в формате PDF 110 KB...
17 03 2024 21:56:18
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::