В начало

Локальный мониторинг (Лекция)

ПЛАН ЛЕКЦИИ

1. Организация и задачи

2. Разработка программы локального экологического мониторинга

3. Мониторинг города с населением до 500 тыс. человек

4. Мониторинг промышленного предприятия

5. Мониторинг района ТЭС и АЭС

 

1. Организация и задачи

 

Локальный мониторинг, как правило, является составной частью регионального мониторинга. Однако в ряде случаев мониторинг небольшой территории мо­жет организовываться для решения задач исключительно местного масштаба.  Примеры: строительство какого-либо промышленного или энерге­тического объекта, начало разработки месторождения нефти, газа или рудного сырья.

Вначале проводят фоновый мониторинг места расположения этого объекта и его ближайших окрестностей, а затем после его пуска ведут мониторинг данного района с целью выяснения влияния этого нового антропоген­ного источника воздействия на окружающую среду ограниченной площади.

В организации локального мониторинга обычно участвуют органы Рос­гидромета, санитарно-эпидемиологической службы, Местных комитетов по охране окружающей среды, других ведомств, имеющих на данной террито­рии свои предприятия и Учреждения, а также лаборатории предприятий и организаций, работающих или строящихся в данном районе. Всегда желательно выделение головного участника мониторинга для его координации, а в идеа­ле - создание единой системы (подсистемы) локального мониторинга.

Организация и задачи:

1.При организации и проведении локального мониторинга должны определяться приоритетные загрязнители, прежде всего, за которыми уже ведутся наблюдения по программам глобального и национального мониторинга (или хотя бы большинство из них), а также загрязнители, выявляемые при органи­зации мониторинга имеющихся источников загрязнения или на основе изу­чения технологических регламентов (проектов) создаваемых производств.

2.Для интерпретации результатов наблюдений необходимы данные о ме­стных гидрометеорологических условиях, что и делает необходимым участие в локальном мониторинге подразделений Росгидромета. Помимо мониторин­га загрязнений именно на локальном уровне важен мониторинг здоровья, осуществляемый службами Минздрава Российской Федерации.

К локальному мониторингу можно отнести мониторинг среднего горо­да (до 500 тыс. жителей), района расположения промышленного предпри­ятия, ТЭС или АЭС, нефте-, газопромысла, разработки минеральных ресур­сов, а также небольших территорий специфических географических объек­тов, таких как озеро, искусственное водохранилище, дельта крупной реки, лиман, морской залив и т.п.

3.Сетка точек отбора проб, периодичность наблюдений, сроки выдачи информации органам местного самоуправления и другие детали организации мониторинга определяются на основе общих требований, изложенных ранее, и специфики местных условий. Как обычно, при возникновении экстремаль­ных ситуаций частота отбора проб и выдачи информации должна быть резко увеличена впредь до ликвидации последствий этой ситуации.

4.По результатам локального мониторинга соответствующие компетентные органы могут приостанавливать деятельность предприятий, приводящих к сверхнормативному загрязнению окружающей среды, до ликвидации ава­рийной ситуации и ее последствий или улучшения технологического процес­са, устраняющего возможность таких загрязнений. В особых случаях может ставиться вопрос о полном закрытии предприятия, его перепрофилировании или переносе в другую местность.

Результаты мониторинга локального фона на стадии проектирования и строительства также могут привести к необходимости улучшения, совершенствования проекта, изменению места строительства или даже к его запрету по экологическим соображениям.

5.Для правильной организации локального мониторинга необходимо определить наиболее чувствительное к ожидаемому или уже существующему набору загрязнителей звено экосистемы в данном районе или хотя бы ряд та­ких предполагаемых критических звеньев в окружающей среде и биоте. Час­то выявление одного наиболее чувствительного звена является весьма слож­ной задачей, которая не может быть решена однозначно.

6.При планировании и проведении локального мониторинга необходимо учитывать не только распространение загрязнителей из местных источников, но и поступление их извне за счет глобального и регионального переноса, что существенно также и при определении ПДВ и допустимой нагрузки на окружающую среду.

 

2. Разработка программы локального экологического мониторинга

 

При разработке мероприятий по оздоровлению воздушного бассейна отдельного города или крупного промышленного района иногда необходимо:

- детально изучить состояние загрязнения атмосферы в целях выделения рай­онов, подверженных влиянию определенных источников загрязнения;

- уточ­нить распределение по территории города основных и некоторых специфи­ческих вредных веществ, наблюдения за которыми ранее не проводились;

- уточнить правильность расчета полей максимальных концентраций при разработках нормативов ПДВ, особенностей переноса вредных выбросов на десятки, а иногда и сотни километров от источника и изучения взаимного влияния отдельных промышленных центров на крупный промрайон.

Для это­го организуется комплексное обследование города или промышленного рай­она. До проведения обследования осуществляется ознакомление с общей фи­зико-географической характеристикой района, основными источниками за­грязнения и состоянием загрязнения атмосферы в различных районах города. По этим данным составляется подробный обзор состояния загрязнения атмо­сферы города (или промрайона), а затем разрабатывается программа ком­плексного мониторинга.

Программа должна включать следующие работы:

1.Уточнение характеристики выбросов промышленных предприятий и автотранспорта (перечень предприятий, подлежащих обследованию; ве­ществ, выбросы которых должны определяться; автомагистралей для опреде­ления характеристик движения с указанием периода обследования и их час­тоты).

            2.Изучение метеорологического режима (определение метеопарамет­ров, за которыми должны осуществляться наблюдения, сроков проведения наблюдений, указание точек наблюдений на карте-схеме).

            3.Определение программы наблюдений:

- установление количества ста­ционарных постов и дополнительных точек наблюдений с указанием их ме­стоположения на карте-схеме города,

- составление перечня подлежащих кон­тролю веществ и сроков наблюдений,

- перечня предприятий, в районе кото­рых будут проведены подфакельные наблюдения, с указанием расстояний и количества точек наблюдений, сроков наблюдений и веществ, концентрации которых будут определяться.

            4.Сбор медико-биологических сведений (составление перечня показателей мест обследования и т.п.), который проводится в соответствии с мето­дическими указаниями Министерства здравоохранения РФ, а также со специ­альными программами по изучению влияния загрязнения атмосферы на со­стояние здоровья населения.

Обследование должно осуществляться по расширенной программе, включающей измерения не только на территории города, но и за его преде­лами, а также на различных высотах над городом. Это необходимо, чтобы оценить дальность и высоту распространения вредных примесей от городов, их влияние на изме­нение концентраций во всем жизнедеятельном слое на территории города или в целом промышленного района.

Если в городе проводится систематический контроль загрязнения атмо­сферы, то существующая сеть пунктов принимается за репер, так как имеет длительный период наблюдений и позволяет выявлять отклонения в режиме концентрации примесей. В период обследования сеть постов значительно расширяется и уплотняется (один стационарный пост на 0,5-5 км). В зависимости от задач обследования посты располагаются на перекрестках улиц с оживленным движением, у обычных крупных автомагистралей, на разных расстояниях от мощных промышленных предприятий или промплощадок в соответствии с преобладающим направлением ветра. Посты располагаются также в жилых районах разно­го типа застройки, в местах отдыха населения, на территориях школ и дет­ских садов, в формах рельефа (возвышенностях и впадинах), в районе метео­станции. Выбранные точки должны размещаться по возможности равномер­но по городу на площадках с непылящим или мало пылящим покрытием на проветриваемых местах. Для выявления влияния города на окружающую ме­стность целесообразно также установить один стационарный пост на рас­стоянии 1-3 км от города на наветренной стороне по преобладающему на­правлению ветра и на расстоянии 2-5 км на подветренной стороне.

Сроки отбора проб воздуха на стационарных и маршрутных постах за­висят от программ наблюдений. Большое количество постов измерений тре­бует значительного количества обслуживающего персонала и техники. Поэтому изучение загрязнения может проводиться последовательно в отдельных районах города. При этом на стационарных постах наблюдения выпол­няются постоянно, а на дополнительной сети наблюдений в отдельных рай­онах города - периодически в течение двух месяцев года - в теплый и холодный период. В соответствии с расположением промышленных объектов го­род можно разделить на части, в каждой из которых имеются стационарные (реперные) посты и четыре-шесть дополнительных. Наблюдения на стационарных постах проводятся в течение всего года в рекомендованные стандартными программами сроки, а на дополнительных - в различные месяцы (июнь и декабрь, июль и январь, август и февраль).

Если обследования продолжаются более двух лет, то целесообразно менять месяцы, в которые выполняются наблюдения.

Программа обследования должна быть рассчитана на комплексное изучение в течение одного года или двух-трех лет.

Чтобы обеспечить получение статистически достоверных характери­стик загрязнения атмосферы, общее количество наблюдений за одной приме­сью в одной точке должно быть не менее 200, на одном расстоянии от пред­приятий за одной примесью - не менее 50 в год.

В программе следует указать сроки подготовки результатов обобщения и анализа информации.

Работы по комплексному изучению состояния загрязнения атмосферы должны организовываться и проводиться совместно рядом заинтересованных организаций: специализированными НИИ, предприятиями, учреждениями геолого-почвенного, медико-биологического профиля. В программе должны быть указаны задачи, решаемые каждой организацией. Для общей координа­ции работ решением местных органов может быть создана специальная ко­миссия, которая сможет разместить заказы на изготовление оборудования, решить вопрос о выделении на период обследования служебных помещений, организовать охрану приборов и установок и т.п.

Для определения максимальных значений концентраций загрязняющих веществ, которые создаются при направленных выбросах от предприятий, а также размеры зоны распространения примесей от данного предприятия организуются подфакельные наблюдения, т.е. измерения концентраций приме­сей под осью факела выбросов из труб промышленных предприятий.

Местоположение точек, в которых проводится отбор проб воздуха для определения концентраций вредных веществ, меняется в зависимости от направления факела.

Подфакельные наблюдения осуществляются в районе отдельно стоящего источника выбросов или группы источников как на территории города, так и за его пределами.

При подфакельных наблюдениях пробы отбираются на расстояниях 0,5, 1, 2, 3, 4, 6, 8, 10, 15 и 30 км. Данные наблюдений на близких расстояни­ях от источника (0,5 км) характеризуют загрязнение атмосферы низкими источниками и неорганизованными выбросами, а на дальних они характеризуют сумму от низких, неорганизованных и высоких выбросов.

Измерения концентраций выполняются в центральных (осевых) точках, расположенных по оси факела на различных расстояниях от источника выброса, и в точках слева и справа от линии, перпендикулярной оси факела. Расстояние между точками зависит от ширины факела: по мере удаления от источника выброса оно увеличивается и может колебаться от 50 до 300 - 400 м.

Проведение отбора проб в зоне влияния факела предприятия на разных расстояниях от источника дает возможность проследить изменение концентраций вдоль факела и получить более достоверные данные. В случае изме­нения направления факела наблюдения перемещаются в зону его влияния.

Более часто следует выполнять наблюдения на расстояниях 10-40 сред­них высот труб от источника, где особенно велика вероятность появления максимума концентраций. Наблюдения ведутся за специфическими веществами, характерными для данного предприятия, и с таким расчетом, чтобы на каждом расстоянии от источника было не менее 50 измерений каждого веще­ства.

При выполнении подфакельных наблюдений наиболее существенной частью работы является установление направления факела и выбор точек отбора проб. Направление факела определяется по визуальным наблюдениям за очертаниями дыма. Если дымовое облако отсутствует, то направление факела устанавливается по направлению ветра (поданным шаропилотных наблюде­ний) на высоте выброса, по запаху вредных веществ, характерных для обсле­дуемого источника, и по видимым факелам близлежащих источников.

Пробы воздуха под факелом отбираются на высоте 1,5 - 3,5 м от поверхности земли в соответствии с методикой, применяемой при наблюдениях на стационарном посту. Подфакельные наблюдения следует выполнять в сроки проведения измерений на стационарных и маршрутных постах и дополнительно в другие сроки, чтобы изучить распределение максимальных концентраций в различные часы суток.

Измерение уровня загрязнения воздуха, обусловленного выбросами автотранспорта, осуществляется в комплексе с измерением уровня загрязнения выбросами промышленных источников, но может быть и самостоятельным. Оценка состояния загрязнения атмосферного воздуха на автомагистралях и в прилегающей жилой застройке может быть проведена на основе определения в воздухе содержания как основных компонентов выхлопных газов (оксида углерода, углеводородов, оксидов азота, акролеина, формальдегида, соединений свинца), так и продуктов их фотохимических превращений (озона и др.).

Для изучения особенностей загрязнения воздуха выбросами автотранспорта организуют специальные наблюдения, в результате которых устанав­ливают:

-максимальные значения концентраций основных примесей, выбрасываемых автотранспортом в районах автомагистралей, и период их наступле­ния при различных метеоусловиях и интенсивности движения транспорта;

-границы зон и характер распределения примесей по мере удаления от автомагистралей;

-особенности распространения примесей в жилых кварталах различно­го типа застройки и в зеленых зонах, примыкающих к автомагистралям;

-особенности распределения транспортных потоков по магистралям города.

Наблюдения проводят во все дни рабочей недели ежечасно, с 6 до 13 ч или с 14 до 21 ч, чередуя дни с утренними и вечерними сроками. В ночное время наблюдения ведутся 1-2 раза в неделю.

Точки наблюдения выбираются на городских улицах, в районах с интенсивным движением транспорта, и располагаются на различных участках улиц, в местах, где часто производится торможение автомобилей и выбрасывается наибольшее количество вредных примесей.

Места для размещения приборов выбираются на тротуаре, на середине разделительной полосы при ее наличии и за пределами тротуара, на расстоя­нии половины ширины проезжей части одностороннего движения. Пункт, наиболее удаленный от автомагистрали, должен располагаться не менее чем в 0,5 м от стены здания. На улицах, пересекающих основную автомагистраль, пункты наблюдения устанавливаются на краях тротуаров и на расстояниях, превышающих ширину магистрали в 0,5, 2, 3 раза.

Интенсивность движения определяется путем учета числа проходящих транспортных средств, которые делятся на пять основных категорий: легко­вые и грузовые автомобили, автобусы, дизельные автомобили и автобусы, мотоциклы - ежедневно в течение 2-3 недель в период с 3-6 до 21-23 ч, а на транзитных автомагистралях - в течение суток. Количество проходящих транспортных единиц подсчитывается в течение 20 мин, каждого транспорта -каждые 20 мин. Средняя скорость движения транспорта определяется на основе показателей спидометра автомашины, движущейся в потоке транс­портных средств, на участке протяженностью от 0,5 до 1 км данной автома­гистрали. На основании результатов наблюдений вычисляются средние зна­чения интенсивности движения автотранспорта в течение суток.

           

3. Мониторинг города с населением до 500 тыс. человек

 

Головной организацией по проведению мониторинга в городе обычно является подразделение Росгидромета. В мониторинге также, как правило, участвует городской комитет по охране окружающей среды и лаборатории крупнейших предприятий. Для разработки программы мониторинга необхдимо провести инвентаризацию источников загрязнения, мощность выбросов и сбросов загрязнителей окружающей среды. Для полноценного мониторинга атмосферы такого города обычно достаточно двух-трех стационарных пунк­тов наблюдения за загрязнением воздуха и периодических маршрутных съе­мок с помощью автомашины-лаборатории. Контроль за состоянием водных объектов строится в зависимости от наличия таковых, их вида и гидрологи­ческих особенностей в черте города и на его окраинах. Перечень определяе­мых загрязнителей формируется на основе уже указанных принципов. Бли­зость сельскохозяйственной зоны обусловливает необходимость контроля количества пестицидов в атмосфере и водных артериях города.

 

4. Мониторинг промышленного предприятия

 

Организация мониторинга промышленного предприятия начинается с определения отрасли, к которой оно принадлежит, изучения технологических регламентов, инвентаризации потребляемых ресурсов, выбросов и сбросов, а также анализа состояния окружающего предприятие района. В сбросах и выбросах должны учитываться тепло, взвешенные частицы, химические соединения и радиоактивные вещества, если таковые имеются.

Если предприятие еще не работает, то на стадиях проектирования и строительства следует провести фоновый мониторинг района, результаты которого будут служить эталоном при определении влияния на окружающую среду в районе предприятия после его пуска.

Мониторинг района промышленного предприятия обычно проводят его собственные службы и независимые организации Росгидромета, Госсанэпиднадзора, местных органов охраны природы.

На основе анализа состояния окружающей среды района и общих нормативов предприятию определяются ПДВ и ПДС, которые и должны неукос­нительно соблюдаться, контроль чего также входит в программу мониторин­га.

Подлежащие определению в ходе мониторинга загрязнители устанавливаются в соответствии с профилем предприятия.

 

5. Мониторинг района ТЭС и АЭС

 

Современная угольная ТЭС мощностью 2400 МВт потребляет 1060 т/ч топлива, при этом образуется (т/ч): шлака - 34,5, золы - 195,5, оксида углеро­да (IV) - 2350, оксида серы (IV) - 34 и оксидов азота - 9,4. Кроме того, в соответствии с КПД термодинамического никла станции в окружающую среду сбрасывается значительное количество тепла, которое распределяется между твердыми и газообразными продуктами сгорания и водой системы охлажде­ния. Средний расход охлаждающей воды и количество отводимой ею тепло­ты на 1000 МВт составляют 30 м7с и 4500 ГДж/ч соответственно.

Для каждой ТЭС природоохранные органы устанавливают ПДВ, исхо­дя из расположения ТЭС, наличия других источников загрязнителей в дан­ном районе, расположения населенных пунктов, водных объектов и других особенностей района. Эти ПДВ должны обеспечивать выполнение всех санитарных норм (ПДК) в районе.

При определении ПДВ проводятся расчеты концентраций загрязните­лей согласно технологическим регламентам и используются результаты экспериментальных исследований загрязненности атмосферы в районе ТЭС, если она уже работает.

В дальнейшем мониторинг района ТЭС направлен на контроль за соблюдением установленных нормативов стационарными и подфакельными пунктами контроля. Часто на дымовой трубе устанавливаются датчики автоматизированных систем точечного контроля состава и других параметров выходящих газов, относящиеся к системе объектового контроля источников загрязнения.

Во многих промышленно развитых странах создаются автоматизированные системы локального контроля загрязнения атмосферы, которые ос­нащены датчиками концентраций основных загрязнителей и гидрометеопараметров, аппаратурой для сбора и обработки их показателей. Датчики обычно располагаются на территории с радиусом примерно 10 км. В Японии, например, действуют около 800 таких станций, включающих в себя различ­ные датчики, состав которых определяется спецификой предприятия.

Тепло, сбрасываемое с охлаждающей водой, может использоваться для различных целей (горячее водоснабжение, отопление теплиц, рыборазведе­ние и т.п.).

АЭС потребляет топлива на несколько порядков меньше, чем ТЭС, так как 1т урана эквивалентна примерно 2,5-г-З млн т каменного угля. «Дымо­вые» трубы АЭС не дымят, поэтому химических загрязнителей АЭС практи­чески не выбрасывает в атмосферу. Средний расход охлаждающей воды и количество отводимого ей тепла на 1000 МВт для АЭС составляет 50 м /с и 7300 ГДж/ч соответственно. Основным же загрязнителем, выбрасываемым АЭС, является радиоактивность, поэтому мониторинг АЭС часто называют радиационным, а основной проблемой - накопление радиоактивных отходов.

Кстати, необходимо отметить, что и работа ТЭС связана с накоплением радиоактивности - природной, так как природные радиоактивные изотопы содержатся во всех видах топлива, а особенно в каменном угле и сланцах. В сбрасываемых ТЭС шлаках и золе концентрация этих изотопов возрастает в несколько (иногда десятки) раз, на что, однако, в большинстве случаев не обращают должного внимания.

В нормировании деятельности АЭС реализуется санитарно-гигиенический принцип защиты человека от радиационных воздействий. Со­гласно ему, дозовая квота для облучения населения излучением радиоактив­ных отходов АЭС равна 25 мбэр (5% предельной дозы), причем за счет вы­бросов в атмосферу - 20 мбэр, а за счет сбросов в водоем-накопитель - 5 мбэр. Эти дозы включают внешнее облучение от изотопов, поступивших в атмосферу и выпавших на местность, и внутреннее - от изотопов, поступив­ших в организм человека через дыхательные пути и пищевые цепочки.

В процессе проведения радиационного мониторинга ведется наблюде­ние за поступлением радиоактивных изотопов в окружающую среду, их накоплением, концентрациями, миграцией в пищевых цепях и т.д. При этом контроль ведется как по суммарной активности, так и индивидуально по всем нормированным изотопам (йод-131, стронций-89 и -90, цезий-137 и др.).

Радиационный мониторинг осуществляется через сеть станций (по­стов), расположенных в 30-километровой зоне вокруг АЭС. Как и в случае ТЭС, эта сеть может быть и даже в более значительной степени автоматизи­рована.

Однако чисто радиационный мониторинг района АЭС имеет ряд недос­татков:

-   не учитываются тепловые и химические (даже если последние и не столь значительны, как в случае ТЭС) загрязнители,

-   человек не всегда является наиболее чувствительным звеном экосистемы;

-   иногда не учитывается вклад глобальных выпадений радиоактивных изотопов и т.п.

Поэтому для полного понимания взаимоотношений АЭС с экосистема­ми района ее расположения требуется проведение комплексного экологиче­ского мониторинга района АЭС.

Экологический мониторинг района АЭС включает мониторинг источников загрязнения, мониторинг внешних факторов и мониторинг окружаю­щей среды. Мониторинг окружающей среды включает определение наиболее чувствительных звеньев экосистемы к различным видам воздействия. Наибо­лее полная картина взаимодействия в системе «АЭС - окружающая среда» может быть получена, если ранее был проведен фоновый мониторинг на ста­дии проектирования и строительства АЭС. Биологический мониторинг жела­телен на всех основных уровнях, в том числе и на уровне крупных млекопи­тающих. Нужен учет их численности в районе до пуска и в условиях работы АЭС, причем необходимо учитывать и другие факторы, которые могут вли­ять на этот показатель.


Разблокировка Билайн Про 2
Разблокировка Билайн Про 2


100 VISA VIRTUAL + Быстрая выписка
100 VISA VIRTUAL + Быстрая выписка


PlayStation Plus (PSN Plus) - 365 Дней
PlayStation Plus (PSN Plus) - 365 Дней