В связи с высокой насыщенностью городов источниками загрязнения, уровень загрязнения атмосферного воздуха в них, как правило, существенно выше, чем в пригородах и, тем более, сельской местности. В отдельные периоды, неблагоприятные для рассеяния выбросов, концентрации вредных веществ могут резко возрасти относительно среднего или фонового городского значения. Частота и продолжительность периодов повышенного загрязнения атмосферного воздуха будут зависеть от режима выбросов вредных веществ (разовых, аварийных и др.), а также от характера и продолжительности метеоусловий, способствующих повышению концентрации примесей в приземном слое воздуха.
Во избежание повышения уровней загрязнения атмосферного воздуха при неблагоприятных для рассеяния вредных веществ метеорологических условиях необходимо прогнозировать и учитывать эти условия. Помимо метеопараметров на распространение примесей в атмосфере оказывают влияние характеристики источников выбросов, в частности, их высота, а также температура отходящих газов. Обычно выделяют три типа источников выбросов загрязняющих веществ: высокие с горячими (теплыми) выбросами, высокие с холодными выбросами и низкие.
Также при прогнозировании загрязнения воздуха в городах необходимо учитывать наличие и плотность застройки. При переносе примесей в районы плотной застройки или в условиях сложного рельефа, концентрации примесей могут повышаться в несколько раз.
Для характеристики загрязнения атмосферного воздуха по городу в целом в качестве обобщенного показателя используют параметр Р:
(11),
где N – количество наблюдений примеси в городе в течение одного дня на всех стационарных постах, М – количество наблюдений в течение того же дня с повышенной концентрацией примеси, превышающее среднее сезонное значение более чем в 1,5 раза.
Параметр Р рассчитывается для каждого дня, как по отдельным примесям, так и по всем загрязнителям вместе. Этот параметр является относительной характеристикой, и его значение определяется, главным образом, метеорологическими факторами, оказывающими влияние на состояние атмосферного воздуха на всей территории города.
Методика предсказания вероятного роста концентраций вредных веществ в воздухе города предусматривает использование прогностической схемы загрязнения, которая разрабатывается для каждого города на основании опыта многолетних наблюдений за состоянием атмосферы. Общие принципы построения прогностических схем следует рассмотреть несколько подробнее.
Оперативное прогнозирование загрязнения атмосферного воздуха проводится с целью кратковременного сокращения выбросов вредных веществ в периоды неблагоприятных метеорологических условий. Обычно составляют два вида прогноза загрязнения атмосферного воздуха по городу: предварительный (на сутки вперед) и уточненный (на 6-8 ч вперед, в том числе на текущий день, днем на вечер и ночь).
О возможном формировании высокого уровня загрязнения атмосферы от одиночных (групповых) источников и по городу в целом составляют два вида предупреждений, которые передаются местными органами Росгидромета контролирующим органам и организациям, предприятиям, оказывающим влияние на формирование загрязнения. Предупреждения составляют не ранее, чем за 24 ч до ожидаемого роста концентраций загрязняющих веществ с учетом возможного наступления неблагоприятных метеоусловий. В тексте передаваемого потребителям предупреждения о загрязнении должно содержаться название объектов, которым дается предупреждение, и период времени, когда ожидается возрастание уровня загрязнения.
В период действия предупреждения контролирующими органами осуществляется оперативное наблюдение за метеопараметрами, состоянием загрязнения атмосферного воздуха, источниками выбросов. Оперативно контролируются до исчезновения опасной ситуации такие метеопараметры, как скорость ветра и его направление у земли и в нижнем слое атмосферы до высоты 500 м, вертикальное распределение температуры воздуха на различных уровнях, характер развития слоя инверсии.
Состояние загрязнения атмосферного воздуха контролируется на стационарных постах не реже, чем через 3 ч при отборе разовых проб, а при использовании автоматических газоанализаторов показания снимают не реже, чем через 1 ч.
Контроль источников загрязнения осуществляется:
- путем проведения непрерывных измерений в источниках выбросов;
- путем проведения подфакельных исследований каждые 2 ч в течение периода сохранения опасных метеоусловий;
- путем отбора разовых проб или непрерывного контроля с использованием газоанализаторов на стационарных постах, находящихся в зоне влияния факела (факелов) источников выбросов.
Результаты сопоставляют с расчетными данными для реальной синоптической ситуации.
(11),