Методы и оборудование для оценки загрязнения атмосферного воздуха
Лабораторные исследования проводят с использованием хроматографических, масс-спектральных, спектральных и электрохимических методов анализа загрязнения воздуха. Пробы отбирают аспирационным способом и способом заполнения воздухом посуды ограниченного объема.
Данные о результатах наблюдений состояния атмосферного воздуха и метеорологических параметров поступают с постов наблюдения ЦУМ, где они обрабатываются и сводятся в специальные таблицы ТЗА – таблицы загрязнения атмосферы. Эти таблицы делят на 4 вида:
ТЗА–1 – результаты разовых наблюдений за загрязнением воздуха по сети постов наблюдений и данные по метеосводкам;
ТЗА–2 – результаты подфакельных постов наблюдений;
ТЗА–3 – данные среднесуточных наблюдений за концентрацией пыли и газоподобных смесей.
ТЗА–4 – данные суточных наблюдений с помощью газоанализаторов непрерывного действия.
Систематизация, доработка и обобщение результатов дает возможность определить статистические характеристики загрязнения атмосферы. По ним определяют динамику изменение концентрации исследуемого вещества. К таким характеристикам относят:
1. Среднее арифметическое значение концентрации вещества определяют по формуле:
, мг/м3
где qc – среднесуточные, среднемесячные, среднегодовые концентрации вещества qi, которые вычисляются по суммарным данным стационарных, передвижных и подфакельных постов наблюдения.
n – количество разовых концентраций, за соответствующий период.
2. Среднее квадратичное отклонение результатов измерений от среднего арифметического.
, мг/м3
3. Коэффициент вариации, что указывает на степень изменения концентрации вредного вещества:
где q – средняя концентрация
4. Максимальное значение концентрации вещества вычисляют при выборе максимальной из разовых, месячных, годовых и многолетних концентраций и определяют по формуле:
где L – количество исследуемых населенных пунктов.
5. Индекс загрязнения атмосферы (ИЗА) количественно характеризуют уровень загрязнения атмосферы отдельной добавкой, что учитывает разницу в скорости увеличения уровня опасности вещества, приведенного до уровня опасности диоксида серы, с ростом превышения ПДК:
где Сi – константа, со значениями: 1,7; 1,3; 1,0; 0,9 соответственно, для 1, 2, 3, и 4-го классов опасности вещества и позволяет перевести степень опасности i-го вещества до степени опасности диоксида серы.
6. Комплексный индекс загрязнения атмосферы города (КИЗА) – количественная характеристика уровня загрязнения атмосферы, что образуется множеством веществ:
n – количество вредных веществ в атмосфере. (основные загрязнители).
Для оценки изменений состояния воздуха, полученные концентрации сравнивают с фоновыми концентрациями.
Фоновая концентрация – статистически вероятная максимальная концентрация (Сф, мг/м3), которая характеризует загрязнение атмосферы. Ее определяют как значение концентраций, что не превышает 5% случаев общей выборки наблюдений. Она характеризует общую концентрацию, образуемую всеми источниками на данной территории. Определяется Сф для каждого поста наблюдения по данным полученных за период от 2 до 5 лет.
С целью повышения достоверности расчета Сф необходимо выбирать такой период наблюдений, на протяжении которого существенно не изменился характер застройки в районе поста наблюдения, характеристика выбросов в радиусе 5 км от поста и его размещение. Количество наблюдений должно быть не меньше 200 в год, а их общее количество не менее 800.
Для выявления вредного действия нескольких загрязнителей используют величину Сф по этим веществам. При этом учитывается концентрация каждого вещества и концентрация самого распространенного из них. Например, при суммации влияния SO2 и NO2:
При установлении ПДВ для реконструированных предприятий их доля исключается из Сф по формуле:
С’ф = Сф(1 – 0,4 С/Сф), при С≥Сф;
С’ф = 0,2Сф, при С>Сф
С’ф – фоновая концентрация без учета предприятия, C – максимальная концентрация, образуемая предприятием в точке размещения поста.
