Организация наблюдений и контроля загрязнения атмосферного воздуха

Служба наблюдений и контроля за состоянием атмосферного воздуха, как следует из названия, состоит из двух частей, или систем: наблюдений (мониторинга) и контроля. Первая система обеспечивает наблюдение за качеством атмосферного воздуха в городах, населенных пунктах и территориях, расположенных вне зоны влияния конкретных источников загрязнения. Вторая система обеспечивает контроль источников загрязнения и регулирование выбросов вредных веществ в атмосферу (табл. 9.1).

Таблица 9.1. Классификация системы наблюдения

Вил наблюдения

Объекты наблюдений

Источники

воздействий

Локальные естественные (вулканы; извержения газов, нефти и др.) и антропогенные (выбросы, сбросы и др.) источники поступления загрязнений и других воздействий

Характер

воздействий

Виды загрязнений, характер излучений, интенсивность шумов и т. д.

Состояние окружающей природной среды

Географические, физические, геохимические, химические, биохимические, биологические данные о состоянии среды

Состояние экосистем

Реакция биоты: организмов, популяций, сообществ; изменение структуры и функций экосистем

Состояние биосферы в целом

Изменение погоды, климата, баланса продукцион- но-деструкционных процессов в биосфере и др.

Состояние человека

Данные о состоянии физического и психического здоровья населения

Наблюдения за состоянием атмосферного воздуха проводятся в районах интенсивного антропогенного воздействия (города, промышленные и агропромышленные центры и т. д.) и в районах, удаленных от источников загрязнения (фоновые районы). При размещении постов наблюдений предпочтение отдается районам жилой застройки с наибольшей плотностью населения, где возможны случаи превышения установленных пороговых значений гигиенических показателей ПДК и ПДУ В. Обычно измеряют основные, наиболее часто встречающиеся загрязняющие воздух вещества: пыль, диоксид серы, оксид углерода, оксиды азота. Выбор других веществ, требующих контроля, определяется спецификой производства и выбросов в данной местности.

Существующая в нашей стране сеть наблюдений загрязнения атмосферного воздуха включает посты ручного отбора проб воздуха и автоматизированные системы наблюдений и контроля окружающей среды (АНКОС).

Посты наблюдений загрязнения (ПНЗ) могут быть стационарными, маршрутными и передвижными (подфакельными). С постов ручного отбора пробы для анализа доставляются в химические лаборатории. Системы АН КОС являются стационарными. Они оснащены устройствами непрерывного отбора и анализа проб воздуха и передачи информации по каналам связи в центр управления и регулирования состоянием атмосферного воздуха.

Стационарный пост наблюдений — это специально оборудованный павильон, в котором размещена аппаратура, необходимая для регистрации концентраций загрязняющих веществ и метеорологических параметров по установленной программе. Из числа стационарных постов выделяются опорные стационарные посты, предназначенные для выявления долговременных изменений содержания основных или наиболее распространенных загрязняющих веществ. Место для установки стационарного поста выбирается, как правило, с учетом метеорологических условий формирования уровней загрязнения атмосферного воздуха. При этом заранее определяется круг задач: оценка средней месячной, сезонной, годовой и максимальной разовой концентраций, вероятности возникновения концентраций, превышающих ПДК и др.

Количество стационарных постов в каком-либо городе (населенном пункте) определяется численностью населения, рельефом местности, особенностями промышленности, функциональной структурой (жилая, промышленная, зеленая зона ит. д. ), пространственной и временной изменчивостью полей концентраций вредных веществ. Так, например, исходя из численности населения, количество постов наблюдений определяется согласно данным табл. 9.2:

Таблица 9.2. Зависимость количества стационарных постов наблюдений от численности населения

Численность населения, тыс. чел.

Количество постов

<50

1

50-100

2

Численность населения, тыс. чел.

Количество постов

100-200

3

200-500

3-5

500-1000

5-10

1000-2000

10-15

>2000

15-20

Для обеспечения оптимальных условий проведения стационарных наблюдений существуют стандартные павильоны-посты наблюдений или комплексные лаборатории типа ПОСТ. Лаборатория ПОСТ — это утепленный павильон, в котором установлены приборы и оборудование для отбора проб воздуха и проведения метеорологических измерений: скорости и направления ветра, температуры, влажности. Маршрутный пост наблюдений — место на определенном маршруте распространения вредных выделений в городе. Маршрутный пост предназначен для регулярного отбора проб воздуха в фиксированной точке местности при наблюдениях, которые проводятся с помощью передвижной аппаратуры — автолабораторий.

Передвижной (подфакельный) пост предназначен для отбора проб под дымовым (газовым) факелом с целью выявления зоны влияния данного источника. Подфакельные наблюдения осуществляются по специально разрабатываемым программам и маршрутам за специфическими загрязняющими веществами, характерными для выбросов данного предприятия. Места отбора проб при подфакельных наблюдениях выбирают на разных расстояниях от источника загрязнения с учетом закономерностей распространения загрязняющих веществ в атмосфере.

Автоматизированная система наблюдений и контроля окружающей среды (АНКОС-АГ) предназначена для автоматизированного сбора, обработки и передачи информации об уровне загрязнения атмосферного воздуха. Система позволяет непрерывно получать информацию о концентрации примесей и метеорологических параметрах в населенных пунктах или около крупных промышленных предприятий. Технические возможности регистрации, передачи, хранения и обработки данных о загрязнении атмосферного воздуха позволили разработать основные принципы функционирования автоматизированных систем наблюдения за состоянием атмосферного воздуха.

Сеть наблюдений и контроля загрязнения атмосферного воздуха является единственным экспериментальным средством оценки состояния загрязнения атмосферного воздуха и применимости математических моделей рассеяния примесей в атмосфере. Оптимальным может быть вариант совмещения задач исследования характера и причин изменения уровней загрязнения атмосферного воздуха. Однако существующая сеть наблюдений в силу различных причин не способна выполнить эти условия. Поэтому для совершенствования организации наблюдений состояния атмосферного воздуха и контроля выбросов должны использоваться методы математического моделирования, оценки загрязнения снежного покрова, аэрокосмические и лазерные дистанционные методы.

С учетом данных комплексного обследования состояния загрязнения атмосферного воздуха на территории города или населенного пункта должна разрабатываться программа оптимизации сети наблюдений. В этом случае немаловажными являются выборка и статистическая обработка данных экспериментальных наблюдений. В оценке экологического состояния биосферы в глобальном масштабе по интегральным признакам (осредненным в пространстве и времени) исключительную роль играют дистанционные методы наблюдений. Лидируют среди них методы, основанные на использовании космических средств. Для этих целей создаются специальные спутниковые системы («Метеор» в России, «Лендсат» в США). Особенно эффективны синхронные трехуровневые наблюдения с помощью спутниковых систем, самолетов и наземных служб. Они позволяют получать информацию о состоянии лесов, сельскохозяйственных угодий, фитопланктоне моря, эрозии почв, урбанизированных территориях, перераспределении водных ресурсов, загрязнении атмосферы и т. д.

Космическая съемка предоставляет широкие возможности для гео- ботанического районирования; позволяет судить о росте населения по площадям поселений; потреблении энергии; четко идентифицировать слои пыли и аномалии температуры, связанные с радиоактивным распадом; фиксировать повышенные концентрации хлорофилла в водоемах; обнаруживать очаги лесных пожаров и многое другое.

Оценка фактического состояния окружающей природной среды позволяет определить тенденции изменений состояния окружающей среды, степень неблагополучия и его причины, помогает принять решения по нормализации положения. Могут бьггь выявлены и благоприятные ситуации, указывающие на наличие экологических резервов природы — разницу между предельно допустимым и фактическим состоянием экосистемы.

Прогнозирование состояние экологической системы (экологический прогноз) — необходимое звено в управлении качеством природной среды. Прогноз и оценка прогнозируемого состояния экосистем и биосферы опираются на результаты мониторинга окружающей природной среды и включают два этапа. На начальном этапе необходимо прогнозировать изменение интенсивности источников воздействий и загрязнений, осуществлять прогноз степени их влияния, например прогнозировать количество загрязняющих веществ в различных средах, их распределение в пространстве и во времени. Следующий этап — прогноз возможных изменений в биосфере под воздействием имеющихся загрязнений и других факторов, так как уже возникшие изменения (особенно генетические) могут действовать еще много лет. Анализ прогнозируемого состояния позволяет выбирать приоритетные природоохранные мероприятия и вносить коррективы в хозяйственную деятельность на региональном уровне.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >