В начало

Мониторинг атмосферного воздуха (Лекция)

ПЛАН ЛЕКЦИИ

1. Организация мониторинга атмосферного воздуха

2. Организация мониторинга атмосферы на стационарных постах

3. Наблюдения на маршрутах и передвижных постах

4. Мониторинг загрязнения воздуха автотранспортом

5. Мониторинг радиоактивного загрязнения атмосферного воздуха

6. Наблюдения за фоновым состоянием атмосферы

7. Обработка и обобщение результатов мониторинга атмосферы

 

1. Организация мониторинга атмосферного воздуха

 

Организация наблюдений за уровнем загрязнения атмосферы в городах и населенных пунктах осуществляется в соответствии с ГОСТ 17.2.3.01 – 86 «Охрана природы. Атмосфера. Правила конт­роля качества воздуха населенных пунктов». Наблюдения за уров­нем загрязнения атмосферы производятся на посту, представляю­щем собой заранее выбранное для этой цели место (точку местно­сти), на котором размещается павильон или автомобиль, обору­дованный соответствующими приборами.

Посты наблюдений устанавливаются трех категорий: стационар­ные, маршрутные и передвижные (подфакельные).

Стационарный пост предназначен для обеспечения не­прерывной регистрации содержания загрязняющих веществ или регулярного отбора проб воздуха для последующего анализа. Из числа стационарных постов выделяются опорные стационарные посты, которые предназначены для выявления долговременных измерений содержания основных и наиболее распространенных специфических загрязняющих веществ.

Маршрутный пост предназначен для регулярного отбора проб воздуха в том случае, когда невозможно (нецелесообразно) установить пост или необходимо более детально изучить состоя­ние загрязнения воздуха в отдельных районах, например в новых жилых районах.

Передвижной (подфакельный) пост служит для отбора проб под дымовым (газовым) факелом с целью выявле­ния зоны влияния данного источника промышленных выбросов.

Стационарные посты оборудованы специальными павильона­ми, которые устанавливают в заранее выбранных местах. Наблюде­ния на маршрутных постах проводятся с помощью передвижной лаборатории, оснащенной необходимым оборудованием и прибо­рами. Маршрутные посты также устанавливают в заранее выбран­ных точках. Одна машина за рабочий день объезжает 4...5 точек. Порядок объезда автомашиной выбранных маршрутных пестов дол­жен быть одним и тем же, чтобы определение концентраций при­месей проводилось в постоянные сроки. Наблюдения под факелом предприятия также ведутся с помощью специально оборудован­ной автомашины. Подфакельные посты представляют собой точ­ки, расположенные на фиксированных расстояниях от источника. Они перемещаются в соответствии с направлением факела обсле­дуемого источника выбросов.

Каждый пост независимо от категории размещается на откры­той, проветриваемой со всех сторон площадке (на асфальте, твер­дом грунте, газоне).

Стационарный и маршрутный посты организуются в местах, выбранных с учетом обязательного предварительного исследова­ния загрязнения воздушной среды города промышленными выбро­сами, выбросами автотранспорта, бытовыми и другими источ­никами, а также с учетом изучения метеорологических условий рассеивания примесей путем эпизодических наблюдений и расче­тов полей максимальных концентраций примесей. При этом сле­дует учитывать повторяемость направления ветра над территорией города. В определенных направлениях выбросы от многочисленных предприятий могут создавать общий факел, соизмеримый с факе­лом крупного источника. Если повторяемость таких направлений ветра велика, то зона наибольшего среднего уровня загрязнения будет формироваться на расстоянии 2...4 км от основной группы предприятий, причем иногда она может располагаться и на окра­ине города. Для характеристики распреде­ления концентрации примеси по городу посты необходимо уста­навливать в первую очередь в тех жилых районах, где возможны наибольшие средние уровни загрязнения, затем в административ­ном центре населенного пункта и в жилых районах с различными типами застройки, а также в парках и зонах отдыха. К числу наи­более загрязненных районов относятся зоны наибольших максимальных разовых и среднесуточных концентраций. Эти концентрации создаются выбросами промышленных предприятий. Такие зоны находятся на расстоянии 0,5... 2 км от низких источников выбросов и 2... 3 км от высоких. Такие концентрации могут создавать также магистрали интенсивного движения транспор­та, поскольку влияние автомагистрали обнаруживается лишь в непосредственной близости от нее (на расстоянии 50... 100 м).

Регулярные наблюдения на стационарных постах проводятся по одной из четырех программ наблюдений: полной (П), неполной (НП), сокращенной (СС), суточной (С).

1.Полная программа наблюдений предназначена для по­лучения информации о разовых и среднесуточных концентрациях. Наблюдения в этом случае выполняются ежедневно путем непре­рывной регистрации с помощью автоматических устройств или дискретно, через равные промежутки времени, не менее четырех раз при обязательном отборе проб в 1, 7, 13и19ч по местному декретному времени.

2.По неполной программе наблюдения проводятся с це­лью получения информации о разовых концентрациях ежедневно в 7, 13 и 19 ч местного декретного времени.

3.По сокращенной программе наблюдения проводятся с целью получения информации только о разовых концентрациях ежедневно в 7 и 13 ч местного декретного времени. Наблюдения по сокращенной программе допускается проводить при температуре воздуха ниже 45 °С и в местах, где среднемесячные концентрации ниже 1/20 максимальной разовой ПДК или меньше нижнего пре­дела диапазона измерений концентрации примеси используемым методом.

Допускается проводить наблюдения по скользящему графику: в 7, 10 и 13 ч – во вторник, четверг и субботу, в 16, 19 и 22 ч – в понедельник, среду и пятницу. Наблюдения по скользящему гра­фику предназначены для получения информации о разовых кон­центрациях.

4.Суточная программа отбора проб предназначена для по­лучения информации о среднесуточной концентрации. В отличие от полной программы наблюдения в этом случае проводятся пу­тем непрерывного суточного отбора проб, при этом исключается получение разовых значений концентрации. Все программы на­блюдений позволяют получать информацию о среднемесячных, среднегодовых и средних концентрациях за более длительный период.

 

2. Организация мониторинга атмосферы на стационарных постах

 

Стационарный пост наблюдений представляет собой специаль­но оборудованный павильон, в котором размещена аппаратура, необходимая для регистрации концентраций загрязняющих ве­ществ и метеорологических параметров по установленной програм­ме. Из числа стационарных постов необходимо выделить опорные стационарные посты, которые предназначены для выявления дол­говременных изменений содержания основных или наиболее рас­пространенных загрязняющих веществ. При этом заранее опреде­ляется круг задач, к которым относятся оценка среднемесячной, сезонной, годовой и максимальной разовой концентраций, веро­ятности возникновения концентраций, превышающих ПДК, и др.

Перед установкой поста следует проанализировать: расчетные поля концентраций по всем ингредиентам от совокупности выб­росов всех стационарных и передвижных источников; особенности застройки и рельефа местности; перспективы развития жилой за­стройки и расширения предприятий промышленности, энергети­ки, коммунального хозяйства, транспорта и других отраслей го­родского хозяйства; функциональные особенности выбранной зоны; плотность населения; метеорологические условия данной местно­сти и др. Пост должен находиться вне аэродинамической тени зда­ний и зоны зеленых насаждений, его территория должна хорошо проветриваться, не подвергаться влиянию близкорасположенных низких источников загрязнения (стоянок автомашин, мелких пред­приятий с низкими выбросами и т.п.). Количество стационарных постов в каком-либо городе (населенном пункте) определяется численностью населения, рельефом местности, особенностями промышленности, функциональной структурой (жилая, промышлен­ная, зеленая зона и т.д.), пространственной и временной измен­чивостью полей концентраций вредных веществ.

Для населенных пунктов со сложным рельефом и большим чис­лом источников загрязнения рекомендуется устанавливать один пост через каждые 5... 10 км.

С целью получения информации о загрязнении воздуха с уче­том особенностей города рекомендуется ставить посты наблюде­ний в разных функциональных зонах (жилой, промышленной и др.). В городах с большой интенсивностью движения автотранспорта посты должны устанавливаться также вблизи автомагистралей.

Для обеспечения оптимальных условий проведения стационар­ных наблюдений отечественной промышленностью выпускаются стандартные павильоны – посты наблюдений или комплексные лаборатории типа «ПОСТ». Лаборатория «ПОСТ» представляет со­бой утепленный павильон, в котором установлены комплекты при­боров и оборудования для отбора проб воздуха и проведения ме­теорологических измерений скорости и направления ветра, температуры, влажности. Практически все стационарные пункты контроля загрязнения оборудованы комплектными лаборатори­ями «ПОСТ-1». В настоящее время начали выпускаться и уста­навливаться в городах новые модификации комплексной лабо­ратории «ПОСТ-2», которые отличаются более высокими про­изводительностью и степенью автоматизации. Если за одно обслуживание на «ПОСТ-1» можно одновременно отбирать 9 проб, то на «ПОСТ-2» – 38. Кроме того, «ПОСТ-2» оснащен автомати­зированным прибором «Компонент» с узлом отбора проб для оп­ределения запыленности воздуха. В качестве побудителя расхода воз­духа здесь установлен аспиратор ЭА-1. «ПОСТ-2» оборудован так­же автоматическим прибором контроля относительной влажности и температуры воздуха с самописцем. В лабораториях «ПОСТ-1» и «ПОСТ-2» могут устанавливаться газоанализаторы ГКП-1, ГМК-3 и др. Подробное описание воздухозаборного прибора «Компонент» и анеморумбографа М63МР приводится в эксплуатационных документах.

Наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха и метеорологическими параметрами на стационарных постах должны проводиться круглогодично, во все сезоны, независимо от погодных условий.

 

3. Наблюдения на маршрутах и передвижных постах

 

Маршрутным передвижным постом является лаборатория «Атмосфера-П». Она предназначена для определения уровня за­грязнения атмосферного воздуха и измерения метеорологичес­ких элементов при проведении маршрутных и подфакельных на­блюдений.

Приборы и оборудование лаборатории могут эксплуатировать­ся при температуре воздуха внутри салона автофургона Ю...35°С, относительной влажности до 80% (при 20 °С), атмосферном дав­лении 90... 104 кПа (680...785 мм рт.ст.). Скорость передвижения лаборатории по дорогам с усовершенствованным покрытием не превышает 45 км/ч.

Оборудование лаборатории «Атмосфера-П» смонтировано в ку­зове автофургона типа УАЗ-452А. Салон автофургона разделен стен­кой на два отсека: приборный и вспомогательный. В приборном отсеке размещены приборы и оборудование для отбора проб воз­духа на газовые примеси, сажу и пыль, газоанализаторы, измери­тельный пульт анеморумбометра М-49 (или М-47) и пульт управ­ления, а во вспомогательном отсеке – датчики температуры и влаж­ности воздуха, распределительный щит, кабель на катушке, аккумуляторные батареи, держатель патронов и другое оборудование.

На крыше автофургона укреплена съемная платформа, на ко­торой находятся ящик с датчиком измерения скорости и направ­ления ветра, мачта для установки в рабочее положение датчиков и выносная штанга для крепления датчиков температуры, влажнос­ти и анеморумбометра.

Приборы и оборудование для отбора проб воздуха расположе­ны на стенде по левому борту автомашины, а также во вспомога­тельном отсеке.

Соединительные трубопроводы для отбора проб воздуха на пыль и сажу через стенки и вспомогательный отсек выводятся в откры­тую во время отбора проб заднюю дверь автофургона.

Отбор проб воздуха на газовые примеси производится на высо­те 2,6 мот уровня земли по вертикальному каналу, который смон­тирован параллельно газопроводу для отбора пыли и сажи. В этом случае отбор проб производится через держатель, укрепленный на выносной штанге.

Оба канала отбора проб газовых примесей имеют общий на­греватель, включаемый при температурах наружного воздуха ниже –5°С. Терморегулятор обеспечивает автоматическое поддержание температуры пробы не ниже 5 °С.

В лаборатории «Атмосфера-П» используются полуавтоматиче­ские переносные приборы-индикаторы, предназначенные для опре­деления содержания диоксида серы и сероводорода, а также хлора и озона в атмосферном воздухе. В автолаборатории, укомплектован­ной анеморумбометром М-49, датчики температуры и влажности вместе с держателем монтируются на специальной выдвижной штан­ге, укрепленной на платформе. Штанга с датчиками может устанав­ливаться перпендикулярно на платформе. Кроме того, штанга с дат­чиками может устанавливаться перпендикулярно или параллельно продольной оси автомашины, а держатель может вращаться вокруг вертикальной оси. Сигналы датчиков подаются на пульт управле­ния станции, установленный на переднем стенде внутри салона.

Маршрутный пост наблюдений – это место на определенном маршруте в городе. Он предназначен для регулярного отбора проб воздуха в фиксированной точке местности при наблюдениях, ко­торые проводятся с помощью передвижной аппаратуры. Марш­рутные наблюдения осуществляются на маршрутных постах с по­мощью автолабораторий, серийно выпускаемых промышленно­стью. Такая передвижная лаборатория имеет производительность около 5000 отборов проб в год, при этом в день на такой машине может производиться 8... 10 отборов проб воздуха. Порядок объез­да маршрутных постов ежемесячно меняется таким образом, что­бы отбор проб воздуха на каждом пункте проводился в разное вре­мя суток. Например, в первый месяц машина объезжает посты в порядке возрастания номеров, во второй – в порядке их убыва­ния, а в третий – с середины маршрута к концу и от начала к середине и т. д.

Передвижной (подфакельный) пост предназначен для отбора проб под дымовым (газовым) факелом с целью выявления зоны влияния данного источника. Подфакельные наблюдения осущест­вляются за специфическими загрязняющими веществами, харак­терными для выбросов данного предприятия, по специально раз­рабатываемым программам и маршрутам. Места отбора проб при подфакельных наблюдениях выбирают на разных расстояниях от источника загрязнения с учетом закономерностей распростране­ния загрязняющих веществ в атмосфере. Отбор проб воздуха производится по направлению ветра, последовательно, на расстояниях 0,2...0,5; 1; 2; 3; 4; 6; 8; 10; 15 и 20 км от стационарного источни­ка выброса, а также с наветренной стороны источника. Под факе­лом проводятся наблюдения за типичными для данного пред­приятия ингредиентами с учетом объема выбросов и их токсич­ности. В зоне максимального загрязнения (по данным расчетов и экспериментальных замеров) отбирается не менее 60 проб возду­ха, а в других зонах – не менее 25. Отбор проб воздуха при прове­дении подфакельных наблюдений производится на высоте 1,5 м от поверхности земли в течение 20...30 мин, не менее чем в трех точках одновременно.

 

4. Мониторинг загрязнения воздуха автотранспортом

 

            Этот вид транспорта по ряду примесей может быть основным источником загрязнения атмосферного воздуха. Количество вред­ных выбросов, поступающих в атмосферный воздух от автотранс­порта, зависит от следующих факторов: качественного и количественного составов пар­ка автомобилей, условий организации уличного движения, архи­тектурно-планировочных особенностей сети автомагистралей и ряда других факторов. В настоящее время действуют несколько ГОСТов и ОСТов, регламентирующих содержание оксида углерода и других примесей в отработавших газах (ОГ). Они определяют также требования к выбросам бензиновых и дизельных двигателей.

ГОСТ 17.2.2.03 – 87 регламентирует предельно допустимое со­держание углеводородов и оксида углерода в ОГ бензиновых дви­гателей неподвижного автомобиля, когда двигатель работает в двух ре­жимах холостого хода: при минимальной и повышенной частотах вращения коленчатого вала.

ОСТ 37.001.054–74 определяет предельно допустимый выброс двигателем автомобиля оксида углерода, оксидов азота и углево­дородов при так называемом ездовом цикле, во время которого на стенде двигатель работает в четырех режимах движения, характе­ризующих движение автомобиля в условиях города с населением более 1 млн жителей. В этом ОСТе указаны нормы выброса разде­ленных по группам легковых автомобилей массой до 3500 кг, а также ужесточенные нормы выброса по годам. ОСТ применяется на автозаводах Минавтопрома и в специализированных организациях.

ОСТ 37.001.070–75 определяет предельно допустимый выброс бензиновым двигателем грузового автомобиля оксида углерода, оксидов азота и углеводородов при испытании на моторном стен­де по нагрузкам, начиная от холостого хода и кончая максималь­ной мощностью. ОСТом определено дифференцированное по го­дам ужесточение норм выбросов. Этот ОСТ используется только на заводах Минавтопрома.

Автомобили с бензиновыми двигателями при эксплуатации в жаркое время года выбрасывают в атмосферный воздух пары угле­водородов при испарении бензина из бензобаков, карбюраторов и при заправке на бензоколонках. В настоящее время охрана атмосферного воздуха от выбросов вредных веществ автотранспортом обеспечивается правовыми актами и стандарта­ми. Проверка токсично­сти ОГ автомобильных двигателей на предприятиях, имеющих менее 50 автомашин, проводится специализированными органи­зациями. Не разрешается выпуск на линию машин с концентраци­ей в ОГ вредных веществ, превышающей нормы, регламентиро­ванные ГОСТом. Токсичность ОГ автомобилей проверяется при техническом обслуживании, после регулировки карбюратора, а также при выборочных проверках контролирующими органами – ГИБДД, Инспекцией Госкомприроды, СЭС.

Оценка соответствия регулировки систем питания и зажигания нормативным критериям осуществляется только инструментальны­ми методами. С этой целью на автотранспортных предприятиях созда­ются стационарные посты и подвижные лаборатории контроля ток­сичности ОГ. Результаты контроля заносятся в карточку учета про­верок содержания вредных веществ в ОГ автомобильного двигателя. Продолжительность контроля на таком посту составляет 3... 5 мин.

К числу обязательных мероприятий контроля загрязнения ат­мосферного воздуха ОГ автотранспорта относится проверка орга­низации работ по снижению вредного влияния автотранспорта на автопредприятиях, станциях технического обслуживания и авто­ремонтных заводах. Также проводится проверка наличия контрольно-изме­рительных приборов и др. Приказом по автопредприятию должны быть назначены ответственные лица за проведение проверки авто­мобилей на соответствие ОГ нормам стандартов по токсичности. Кроме того, должно быть организовано систематическое обучение персонала, занимающегося ремонтом, контролем и регулировкой двигателей автомобилей.

На всех станциях технического обслуживания автомобилей долж­на проводиться проверка содержания оксида углерода в ОГ ин­дивидуальных машин, и в случае необходимости должны выпол­няться работы по ремонту и регулированию систем питания и за­жигания двигателей. По результатам проверки владельцам машин выдаются специальные талоны. Если при проведении годовых осмот­ров или оперативном контроле автотранспорта на линии органа­ми ГИБДД обнаружено превышение норм выбросов, машины не допускаются к эксплуатации.

Возможности использования стационарных и передвижных по­стов для контроля выбросов автотранспорта ограничены. Это свя­зано с тем, что примеси от низких источников выбросов распре­деляются иначе, чем от высоких источников. Максимум концентрации приме­сей от выбросов ОГ автотранспорта находится на самой транспорт­ной магистрали, а при удалении от обочины резко падает, дости­гая фонового уровня на расстоянии 15...30 м. Данные лазерных исследований показывают, что на расстоянии 25...30 м от обочи­ны дороги существенных колебаний концентрации оксида углерода от выбросов автотранспорта не наблюдается. Возможность исполь­зования для контроля выбросов стационарных постов наблюдений, расположенных в непосредственной близости от автомагистралей, требует специального рассмотрения в каждом отдельном случае.

Для изучения особенностей загрязнения воздуха выбросами автотранспорта организуются специальные наблюдения, в результа­те которых определяются:

1.Максимальные значения концентраций основных примесей, выбрасываемых автотранспортом в районах автомагистралей, и периоды их наступления при различных метеоусловиях и интен­сивности движения транспорта;

2.Границы зон и характер распределения примесей по мере уда­ления от автомагистралей;

3.Особенности распространения примесей в жилых кварталах раз­личного типа застройки и в зеленых зонах, примыкающих к авто­магистралям;

4.Особенности распределения транспортных потоков по магист­ралям города.

Наблюдения проводятся во все дни рабочей недели ежечасно с 6 до 13 ч или с 14 до 21 ч с чередованием дней с утренними и вечерними проверками. В ночное время наблюдения проводятся 1 – 2 раза в неделю.

Точки наблюдения выбираются на городских улицах с интен­сивным движением транспорта и располагаются на различных уча­стках улиц в местах, где часто производится торможение автомо­билей и выбрасывается наибольшее количество вредных примесей. Кроме того, пункты наблюдения организуются в местах скопле­ния вредных примесей из-за слабого рассеяния (под мостами, путепроводами, в туннелях, на узких участках улиц и дорог с много­этажными зданиями), а также в зонах пересечения двух и более улиц с интенсивным движением транспорта.

Приборы размещаются 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 на расстоянии не менее 0,5 м от стены здания. На ули­цах, пересекающих основную автомагистраль, пункты наблюде­ния размещаются на краях тротуара, а также на расстояниях, пре­вышающих ширину магистрали в 0,5, 2 и 3 раза.

Интенсивность движения определяется путем учета числа про­ходящих транспортных средств, которые подразделяются на пять основных категорий (легковые автомобили, грузовые автомоби­ли, автобусы, дизельные автомобили, микроавтобусы и мото­циклы), ежедневно в течение-2...3 недель в период с 5...6 ч до 21...23 ч, а на транзитных автомагистралях – в течение суток. Подсчет числа проходящих транспортных единиц проводится в течение 20 мин каждого часа, а в 2...3-часовые периоды наиболь­шей интенсивности движения автотранспорта – 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 (или за отдельные часы) в каждой из точек наблюдения.

Единовременные измерения выбросов СО и СН в ОГ автомо­билей производятся с помощью газоанализаторов типа ГИАМ.

 

5. Мониторинг радиоактивного загрязнения атмосферного воздуха

 

При проведении мониторинга радиоактивного загрязнения атмосферы применяются сборники радиоактивных загрязнений и воздухофильтрующие устройства. Причем своей чувствительностью воздухофильтрующие устройства значительно превосходят сборники радиоактивных выпадений из атмосферы. Для наиболее эффектив­ного контроля за распространением в атмосфере радиоактивных выбросов должна быть обеспечена возможность точного определе­ния полного изотопного состава проб аэрозолей, для чего произ­водительность фильтрующего устройства и эффективность улав­ливания аэрозолей должны быть достаточно высокими. Такая воз­можность имеется в фильтрующих установках серии «Тайфун», в которых в качестве фильтрующего элемента применяются высоко­эффективная фильтроткань для улавливания радиоактивных аэро­золей и сорбционный фильтр для улавливания газообразного ра­диоактивного йода.

Для отбора проб аэрозолей и газообразного йода из приземной атмосферы в окрестностях АЭС предназначена воздухофильтрующая установка «Тайфун-4», имеющая следующий принцип действия. Фильтродержатель установки представляет собой редкую жесткую сетку, выполненную в виде двускатной поверхности с тупым уг­лом между составляющими плоскостями, что облегчает обслужи­вание. На фильтродержателе размещаются йодный фильтр и по­верх него – аэрозольный фильтр, которые прижимаются по контуру рамкой. Воздух с газоаэрозольными радиоактивными приме­сями засасывается с помощью воздуходувки через фильтр, лежа­щий на фильтродержателе. Чистый воздух, пропущенный через фильтр, проходит через интегрирующий расходомер, откуда через вертикальную трубу выбрасывается вверх в атмосферу, что затруд­няет его повторное засасывание в фильтрующее устройство. Уста­новка размещается в защитной будке, которая запирается на за­мок и для поступления наружного воздуха имеет окна с жалюзи, снабженными снего- и каплезадерживающими карманами.

В качестве воздухозаборника используется центробежная воз­духодувка высокого давления производительностью 400 м3/ч, для измерения объема профильтрованного воздуха – газовый счет­чик РГ-400, в качестве аэрозольного фильтра – фильтроткань ФПП-15-1,5, в качестве йодного фильтра – сорбционный филь­трующий материал СФМ-И с марлевыми защитными слоями сверху и снизу.

Если не происходит повышенных выбросов радионуклидов в атмосферу, проба с помощью «Тайфуна-4» отбирается в течение недели. Если же произошел повышенный выброс радионуклидов, работу фильтра необходимо прервать и провести его досрочный изотопный анализ.

В пунктах контроля, в которых имеется возможность ежеднев­ной смены фильтра (они располагаются в жилом поселке атомной электростанции), аэрозольные пробы отбираются один раз в сут­ки. Для этого используется фильтрующая установка «Тайфун-3».

Для массовых измерений на местности в качестве простого и дешевого устройства используется марлевый конус (сачок), натя­нутый на проволочный каркас и насаженный на штангу, воткну­тую в землю. Ось конуса располагается горизонтально под прямым углом к штанге на высоте 1,5 м над поверхностью земли. Устрой­ство свободно продувается ветром.

Эффективность улавливания конусом радиоактивных аэрозолей зависит от погодных условий и дисперсности аэрозольных частиц. Хуже всего улавливаются частицы размером около 0,1 мкм, что соответствует «старым» (давно образовавшимся) радиоактивным аэрозолям глобального происхождения.

Измерения радиоактивного заражения проводят с помощью ра­диометров и дозиметров.

 

6. Наблюдения за фоновым состоянием атмосферы

Национальная сеть станций комплексного фонового монито­ринга входит в международную сеть и осуществляет наблюдения за состоянием загрязнения природных сред в фоновых районах. Эта сеть является фундаментом для создания национальной службы экологического мониторинга, которая впоследствии объединит станции, работающие по международным программам.

Базовые станции следует располагать в наиболее чистых местах (в горах, на изолированных островах), где на расстоянии 100 км от станции по всем направлениям в ближайшие 50 лет не предвидится значительных изменений в практике землепользова­ния. Основной задачей базовых станций является контроль за гло­бальным фоновым уровнем загрязнения атмосферы, не испыты­вающим влияния никаких локальных источников.

Региональные станции, главная цель которых заключа­ется в обнаружении в районе станции долгопериодных колебаний атмосферных составляющих, обусловленных изменениями в ис­пользовании земли и другими антропогенными воздействиями, должны находиться в сельской местности, на расстоянии не менее 40 км от крупных источников загрязнения.

Континентальные станции (или региональные стан­ции с расширенной программой) охватывают более широкий спектр исследований по сравнению с региональными станциями. Они должны размещаться в отдаленных районах, чтобы в радиусе 100 км не было источников, которые (за исключением коротких периодов времени) могли бы повлиять на локальные уровни за­грязнения.

В связи с тем, что континентальные фоновые станции призваны характеризовать особенности загрязнения континента в целом, их целесообразно устанавливать выше слоя перемешивания, т.е. выше 1000 м над уровнем моря.

Станции комплексного фонового мониторинга (СКФМ). Одним из принципов фонового мониторинга является комплексное изу­чение содержания загрязняющих веществ в компонентах экосис­тем (атмосферном воздухе, осадках, воде, почвах, биоте). Поэто­му программа наблюдений на СКФМ включает в себя системати­ческие измерения содержания загрязняющих веществ одновременно во всех средах. Результаты этих измерений дополняются гидроме­теорологическими данными.

Перечень включенных в программу веществ составлен с учетом таких их свойств, как распространенность и устойчивость в окру­жающей среде, способность к миграции на большие расстояния, степень негативного воздействия на биологические и геофизиче­ские системы различных уровней. Измерению подлежат среднесу­точные концентрации в атмосферном воздухе взвешенных час­тиц, озона, оксидов углерода и азота, диоксида серы, сульфатов, бенз(а)пирена, а также показатель аэрозольной мутности атмосферы. В атмосферных осадках измеряются концентрации свин­ца, ртути, кадмия, мышьяка, бенз-а-пирена, ДДТ и других хлорорганических соединений, рН, количество анионов и катионов по программе ВМО в суммарных месячных пробах.

Данные гидрометеорологических наблюдений используются для расчета параметров, характеризующих степень загрязнения при­родной среды, и интерпретации их динамики. Вместе с тем гидро­метеорологические данные являются самостоятельными характе­ристиками состояния природной среды.

Метеорологические наблюдения включают в себя наблюдения за температурой и влажностью воздуха, скоростью и направлени­ем ветра, атмосферным давлением и облачностью (количеством, формой, высотой), солнечным сиянием, атмосферными осадка­ми (количеством и интенсивностью), снежным покровом, состоя­нием поверхности почвы. Кроме того, к ним относятся наблюде­ния за радиацией (прямой, рассеянной, суммарной и отражен­ной) и радиационным балансом, градиентами температуры, влаж­ности и скорости ветра на высоте 0,5... 10 м, градиентами темпе­ратуры, влажности почвы на глубине от поверхности до 20 см, тепловым балансом. Данные о температуре воздуха и атмосферном давлении используют при приведении объема проб воздуха к нор­мальным условиям, о количестве и интенсивности осадков – при расчете потоков загрязняющих веществ на подстилающую поверх­ность, о содержании влаги в снежном покрове – при определе­нии количества загрязняющих веществ, выпавших на подстилаю­щую поверхность за зимний период.

Станции БАПМоН. В обязательную программу наблюдений на базовых станциях включены наблюдения за содержанием диокси­да серы, аэрозольной мутностью атмосферы, радиацией, взвешен­ными аэрозольными частицами и химическим составом осадков.

На региональных станциях в программу наблюдений входят измерения атмосферной мутности и концентрации взвешенных аэрозольных частиц, а также определение химического состава ат­мосферных осадков.

Программа наблюдений на фоновых станциях разных катего­рий может быть расширена за счет увеличения числа определяе­мых в атмосфере газов, в частности озона, малых газовых компо­нентов, объемная концентрация которых ниже 1 %, а также газов, которые, преобразуясь в атмосфере, могут превращаться в аэро­зольные частицы (например, диоксиды серы и азота). В настоящее время постепенно увеличивается спектр анализируемых элементов в осадках и аэрозолях.

Любые наблюдения, проводимые по программе фонового мо­ниторинга, должны сопровождаться комплексом обязательных ме­теорологических наблюдений (за видимостью, атмосферными явле­ниями, температурой и влажностью воздуха, направлением и ско­ростью ветра, атмосферным давлением), поэтому фоновые наблюде­ния желательно проводить на базе метеорологических станций.

 

7. Обработка и обобщение результатов мониторинга атмосферы

 

Данные о результатах наблюдений загрязнения атмосферного воздуха и метеорологических параметров, о результатах подфакель­ных и других наблюдений поступают со стационарных и маршрут­ных постов в одно из подразделений местных органов Росгидроме­та. Чаще всего - в отделы обеспечения информацией хозяйственных организаций, управлений по гидрометеорологии, где они прохо­дят контроль и сводятся в специальные таблицы, называемые таб­лицами наблюдений за загрязнением атмосферы (ТЗА). Эти табли­цы подразделяются на четыре вида:

ТЗА-1 – результаты разовых наблюдений за загрязнением ат­мосферного воздуха на сети постоянно действующих стационар­ных и маршрутных постов в одном городе или промышленном центре, а также данные метеорологических и аэрологических наблюдений;

ТЗА-2 – результаты подфакельных наблюдений;

ТЗА-3 – данные средних суточных наблюдений за выпадением и концентрацией пыли и газообразных примесей;

ТЗА-4 – данные суточных наблюдений с помощью газоанали­заторов или других приборов и устройств непрерывного действия.

ТЗА-1 состоит из основной таблицы и дополнительной, кото­рая называется ТЗА-1д. Таблица ТЗА-1 состоит из восьми стра­ниц (100... 120 наблюдений за месяц). В нее записываются данные наблюдений за концентрацией примесей и метеопараметры, соот­ветствующие срокам отбора проб воздуха на метеостанциях. Таб­лица ТЗА-1д предназначена для записи концентраций примесей и метеорологических данных наблюдений на постах Санэпиднадзора (СЭН) и других ведомств того же города, а также результатов спектрального определения в пробах содержания металлов.

После заполнения таблиц и переноса данных на машинный но­ситель (перфоленту, перфокарты и т.д.) они сшиваются вместе таким образом, чтобы данные наблюдений за все сроки следовали в порядке возрастания номеров постов.

Графы (результаты аэрологических наблюдений) заполняются поданным, полученным в городе или на расстоянии 50...60 км от него. Разница в сроках аэрологических наблюдений и наблюдений за загрязнением атмосферы не должна превышать 3 ч. Если наблю­дение за загрязнением воздуха приходится на середину интервала аэрологических наблюдений, то записываются данные предыду­щего срока.

ТЗА-2 составляется в соответствии с методиками Росгидромета.

В титульный лист таблицы ТЗА-3 записывается дата окончания суток, а при наблюдениях за концентрацией пыли – дата снятия фильтра или марли с планшета.

После заполнения таблицы ТЗА-3 производятся расчеты и выборки:

- средних концентраций (или выпадений осадков) за все дни ме­сяца;

- максимальных концентраций (или выпадений осадков) за все дни месяца;

- то же за дни с осадками, в том числе с осадками до 5 мм и более; то же за дни без осадков;

- для всех вышеуказанных расчетов выбираются данные о скоро­стях ветра менее 2,2 и более 5 м/с; числа случаев выше ПДК.

ТЗА-4 содержит результаты непрерывных наблюдений (газоана­лизаторов и других приборов) за месяц.

Титульный лист таблицы наблюдений за загрязнением атмо­сферного воздуха (газоанализаторы) ТЗА-4 оформляется так же, как титульный лист ТЗА-1.

Вслед за титульным листом идут развернутые листы для записи фактических данных непрерывных наблюдений за концентрация­ми одной примеси по одному прибору. Количество листов в ТЗА-4 должно соответствовать числу приборов в городе. Данные распола­гаются в порядке роста номеров постов.


Разблокировка Quanta 1K6E
Разблокировка Quanta 1K6E


Разблокировка Huawei E5330
Разблокировка Huawei E5330


Разблокировка Alcatel Idol 2S
Разблокировка Alcatel Idol 2S