Мониторинг отдельных природных сред

Воздушная среда является наиболее подвижной из всех природных сред, именно поэтому загрязняющие вещества в ней быстро распространяются на большие расстояния. По этой же причине те вещества, которые способны существовать в атмосфере в течение длительного времени без изменения, распространены повсеместно на нашей планете, называются глобальными загрязняющими веществами. Роль атмосферного воздуха в формировании планетарных процессов так велика, что он стал первым объектом систематических наблюдений, проводимых после Стокгольмской конференции по окружающей среде (1972 г.) в рамках ГСМОС.

Наблюдения за состоянием атмосферного воздуха проводятся в районах интенсивного антропогенного воздействия (городах, промышленных и агропромышленных центрах и т.д.) и в районах, удаленных от источников загрязнения (фоновые наблюдения). Их основная задача - определение уровня загрязнения атмосферы, выявление источников загрязнения, получение информации, необходимой для оценки и прогнозирования состояния воздушной среды.

Правила организации наблюдений за уровнем загрязнения атмосферы в городах и населенных пунктах регламентируются требованиями ГОСТ 17.2.3.01-86 «Охрана природы. Атмосфера. Правила контроля качества воздуха населенных пунктов». Наблюдения за загрязнением атмосферы осуществляют на специальных постах. Постом является выбранная точка местности, на которой размещают павильон или автомобиль, оборудованные соответствующими приборами.

При проведении мониторинга устанавливают три категории постов наблюдений: стационарный, маршрутный и передвижной (подфакельный).

Стационарный пост предназначен для обеспечения непрерывной регистрации содержания загрязняющих веществ или регулярного отбора проб воздуха для последующего анализа. Из числа стационарных постов выделяют опорные стационарные посты, которые предназначены для выявления долговременных изменений содержания основных и наиболее распространенных загрязняющих веществ. Стационарные посты наблюдений оснащены лабораторными установками "Пост-1" и "Пост-2". Они представляют собой утепленные, обитые дюралевыми ячейками павильоны, в которых имеются комплекты приборов и оборудования для отбора проб воздуха, измерения ряда метеорологических показателей: скорости и направления ветра, температуры и влажности воздуха. Установки "Пост-2" отличаются более высокой производительностью и степенью автоматизации. Они оснащены автоматизированным прибором "Компонент" с узлом отбора для определения запыленности воздуха, оборудованы самописцами для регистрации относительной влажности и температуры воздуха. В лабораториях "Пост-1" и "Пост-2" могут устанавливаться газоанализаторы для определения содержания двуокиси серы, окиси углерода и других загрязнителей.

Маршрутный пост предназначен для регулярного отбора проб воздуха в фиксированной точке местности при наблюдениях, которые проводятся с помощью передвижного оборудования.

Передвижной пост предназначен для отбора проб под дымовым (газовым) факелом с целью выявления зоны влияния данного источника.

Каждый пост независимо от категории размещают на открытой проветриваемой со всех сторон площадке с непылящим покрытием: асфальте, твердом грунте, газоне- таким образом, чтобы были исключены искажения результатов измерений из-за наличия зеленых насаждений, зданий и т. д.

Стационарный и маршрутный посты размещают в местах, выбранных на основе предварительного исследования загрязнения воздушной среды города промышленными и бытовыми выбросами, выбросами автотранспорта и условий рассеивания. Эти посты размещают в центральной части населенного пункта, жилых районах с различным типом застройки, зонах отдыха, на территориях, примыкающих к магистралям интенсивного движения транспорта. Места отбора проб при передвижных (подфакельных) наблюдениях выбирают на разных расстояниях от конкретного источника выброса с учетом закономерностей распространения загрязняющих веществ в атмосфере.

Число постов и их размещение определяют с учетом численности населения, площади населенного пункта и рельефа местности, развития промышленности и сети магистралей, рассредоточенности мест отдыха и курортных зон. Число стационарных постов устанавливают следующим образом (не менее): 1 пост - до 50 тыс. жителей, 2 поста - 100 тыс. жителей, 2-3 поста - 100-200 тыс. жителей, 3-5 постов - 200-500 тыс. жителей, 5-10 постов - более 500 тыс. жителей, 10-20 постов (стационарных и маршрутных) - более 1 млн жителей.

В населенных пунктах устанавливают один стационарный или маршрутный пост через каждые 0,5-5 км с учетом сложности рельефа и наличия источников загрязнения.

Наблюдения на постах проводят по одной из четырех программ: полной, неполной, сокращенной, суточной.

Полная программа предназначена для получения информации о разовых и среднесуточных концентрациях. Наблюдения по полной программе выполняют ежедневно путем регистрации с помощью автоматических устройств или дискретно через равные промежутки времени не менее четырех раз с обязательным отбором в 1, 7, 13, 19 ч по местному времени. Допускается проводить наблюдения по скользящему графику: в 7, 10, 13 ч - во вторник, четверг, субботу; в 16, 19, 22 ч - в понедельник, среду, пятницу.

Наблюдения по неполной программе разрешается проводить с целью получения информации о разовых концентрациях ежедневно в 7, 13, 19 ч по местному времени.

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

Суточная программа отбора проб предназначена для получения информации о среднесуточной концентрации. Наблюдения по этой программе проводят путем непрерывного суточного отбора проб (в 1, 7, 13, 19 ч).

Одновременно с отбором проб воздуха определяют направление и скорость ветра, температуру воздуха, состояние погоды и подстилающей поверхности. В период неблагоприятных метеорологических условий (штиль, температурная инверсия) и значительного возрастания концентраций загрязняющих веществ наблюдения проводят каждые три часа.

Ценную информацию о состоянии атмосферы может дать использование аэрокосмических методов. Они позволяют выявить крупные источники загрязнения, с помощью спектрометрической индикации определить концентрацию аэрозолей и ряда химических соединений (окиси углерода, двуокиси серы, окислов азота и др.), установить ареалы загрязнения воздушной среды на региональном и даже глобальном уровнях.

В практику мониторинга внедряется автоматизированная система наблюдений и контроля окружающей среды (АНКОС). Она предназначена для автоматизированного сбора, обработки и передачи и передачи информации об уровне загрязнения атмосферного воздуха крупных городов и промышленных центров. Система включает в себя информационно-управляющий вычислительный комплекс, который нацелен на получение оперативных (краткосрочных) прогнозов уровня загрязнения атмосферы. Частота выдачи информации автоматизированной системы может колебаться от нескольких минут до нескольких часов

В настоящее время в воздушном бассейне городов страны контролируется содержание около 80 веществ и элементов. Для большинства из них установлено два норматива: максимально разовая ПДК (осреднённая за 20-30 минут) с целью предупреждения рефлекторных реакций у человека и средняя суточная ПДК с целью предупреждения общетоксического, канцерогенного и других видов воздействий при неограниченно длительном вдыхании. Кроме того, выделены классы опасности веществ: I – чрезвычайно опасные, II – высокоопасные, III – умеренно опасные, IV – мало опасные.

Для оценки степени загрязнения атмосферного воздуха используются как санитарно-гигиенические, так и экологические критерии. Обычно о степени загрязнения судят по кратности превышения ПДК с учетом класса опасности, суммации биологического действия загрязненного воздуха и частоты превышения ПДК. В целях повышения надежности оценки результатов измерений и исключения случайных величин производится статистическая обработка данных с тем, чтобы получить то их значение, которое в 95% случаев будет на уровне или ниже расчетной концентрации (С 95).

Кратность превышения (К) рассчитывается путем деления величины С 95 на максимальную разовую ПДК:

К=С 95 /ПДК.

Оценка степени загрязнения атмосферного воздуха применительно к выделению кризисной ситуации или зоны экологического кризиса (ЭК) и катастрофической ситуации или зоны экологического бедствия (ЭБ) производится исходя из данных табл. 1.

Таблица 1. – Критерии оценки степени загрязнения атмосферного воздуха по максимально разовым концентрациям

В качестве экологических показателей, характеризующих воздействие загрязненного воздуха на природную среду (растительность, почвы подземные воды и др.), могут выступать критические нагрузки и критические уровни загрязняющих веществ. Они рассматриваются как максимальные значения выпадений или концентрации в воздухе загрязняющих веществ, которые в долговременном плане не оказывают вредного воздействия на экосистемы и их компоненты. Критические уровни некоторых загрязнителей, влияющих на растительность наземных экосистем, приведены в табл. 2.

Таблица 2. – Критические уровни загрязнения воздуха для растительности наземных экосистем применительно к выделению зон экологического кризиса (ЭК) и бедствия (ЭБ)

Для оценки степени загрязнения воздушного бассейна используется суммарный санитарно-гигиенический критерий индекс загрязнения атмосферы (ИЗА). Он представляет собой относительный показатель, величина которого зависит от концентрации вещества в анализируемой точке, его ПДК и количества веществ, загрязняющих атмосферу. Индекс загрязнения определяется по формуле:

ИЗА=∑ K i

где Сi - концентрация i-того вещества; ПДКi- ПДК i-того вещества; Кi - коэффициент, учитывающий класс опасности i-го вещества.

Величины ИЗА, меньшие 2,5, соответствуют чистой атмосфере; 2,5-7,5 - слабо загрязненной атмосфере; 7,5-12,5 загрязнённой атмосфере; 12,5-22,5 - сильно загрязненной атмосфере; 22,5 - 52,5 - высоко загрязненной атмосфере; более 52,5 - экстремально загрязнённой атмосфере.

Информация, полученная в процессе наблюдений, по степени срочности подразделяется на экстренную, оперативную и режимную. Экстренная информация содержит сведения о резких изменениях уровня загрязнения воздуха. Она немедленно передается местным органам для принятия соответствующих решений. Оперативная информация содержит обобщенные результаты наблюдений за месяц, а режимная - за год. Оперативные и режимные данные используются для прогнозирования загрязнения воздуха и планирования мероприятий по охране окружающей природной среды.

При составлении прогнозов учитывается, что распространение загрязнений в воздухе связано в первую очередь с метеорологическими условиями переноса примесей от источников воздействия. Поэтому при наличии прогноза метеоусловий и выявлении зависимостей между ними и загрязнением можно рассчитать уровень последнего. В настоящее время задача прогноза реализуется либо в макро-, либо в мезомасштабе. Базовой информацией при этом служат общие прогнозы погоды, детализированные с учетом специфики, вносимой городской застройкой. Наиболее информативными параметрами для прогноза загрязнения являются: скорость и направление ветра, температурная стратификация, турбулентный обмен и осадки. На основе их комбинаций рассчитывается метеорологический потенциал загрязнения атмосферы, прогноз которого служит важнейшей предпосылкой для составления прогноза загрязнения воздуха.

Прогнозирование ПЗА и уровня загрязнения позволяет принять определенные меры по регулированию выбросов в атмосферу с целью предотвращения высоких концентраций. При неблагоприятных метеорологических условиях в периоды опасного для населения загрязнения предприятия должны снизить выбросы вплоть до частичной или полной остановки производства.

Выбор места контроля загрязнения и его источника. Место для первичной оценки или отбора пробы выбирают в соответствии с целями анализа и на основании внимательного изучения всей имеющейся предварительной информации, а также натурного исследования местности или контролируемого объекта, причем должны учитываться все обстоятельства, которые могли бы оказать влияние на состав взятой пробы или результат первичной оценки наличия и уровня загрязнения (воздействия). В зависимости от вида анализируемой среды данная процедура имеет некоторые особенности.

Поиск и выбор места отбора, а также первичной оценки проб воздуха (как и в отношении других сред) проводят в предполагаемых зонах максимального загрязнения окружающей природной среды (например, в факеле выброса и в зонах его возможного прохождения на расстоянии до объекта от сотен метров до нескольких километров, обычно на высоте до 1,5 м от поверхности земли) или непосредственно вблизи нахождения людей и других биообъектов, для которых данный выброс может оказаться вредным или опасным.

В рабочей зоне пробы воздуха следует отбирать в местах постоянного или максимально длительного пребывания людей, при характерных производственных условиях с учетом особенностей технологического процесса, уровня, физико-химических свойств, а также класса опасности и биологического действия выделяющихся химических загрязняющих веществ или физических факторов воздействия, температуры и влажности окружающей среды.

Места для отбора пробы воздуха в рабочей зоне выбирают с учетом технологических операций, при которых возможно наибольшее выделение в воздух рабочей зоны вредных веществ, например:

У аппаратуры и агрегатов в период наиболее активных химических, термических и иных процессов в них;

На участках загрузки и выгрузки веществ, затаривания готовой продукции;

На участках внутренней транспортировки сырья, полуфабрикатов и продукции;

На участках размола и сушки сыпучих, пылящих материалов и веществ, у наиболее вероятных источников выделений при перекачке жидкостей и газов (насосные, компрессорные) и др.;

В местах отбора технологических проб, необходимых для целей технического анализа.

Часто учитывают свойства веществ и класс опасности, устанавливая следующую периодичность отбора и анализа проб:

Для первого класса - не реже одного раза в 10 дней;

Для второго класса - не реже чем ежемесячно;

Для третьего и четвертого классов - не реже одного раза в квартал.

В операцию поиска источника или места пробоотбора часто включают задачу идентификации характера воздействия или загрязняющего вещества (3В) - установление его природы, расшифровку состава основных компонентов смеси. Если отсутствуют технические возможности или нет необходимости в идентификации, ее заменяют более простой задачей - обнаружением, т. е. подтверждением факта наличия загрязняющего вещества в среде. В случае обнаружения вредного физического фактора (ФФ) целесообразно сразу проводить количественное измерение его уровня.

Это следует делать максимально экспрессно, т. е. за минимальный промежуток времени, сопоставимо по времени с пробоотбором. От быстроты первичной оценки при обнаружении источника загрязнения или воздействия вредного ФФ зависит не только длительность (а значит, и экономичность) процедур контроля, но часто и безопасность персонала, их проводящего (в случае анализа суперэкотоксикантов, радиации и других особо вредных химических веществ и факторов, а также при обследовании особо опасных производственных и иных объектов). Характер работы технического средства контроля в режиме обнаружения по возможности должен быть следящим (непрерывным или хотя бы периодическим, но с минимальным временем паузы между повторяющимся циклом анализа).

Применяемые методы и технические средства контроля должны быть способны обнаруживать 3В или ФФ максимально специфично, т. е. избирательно по отношению к искомому 3В или ФФ на фоне мешающих примесей или других имеющихся факторов. В случае решения задачи идентификации главной характеристикой технического средства становится его селективность (даже в ущерб чувствительности), т. е. способность одновременно (или последовательно) различать в анализируемой среде несколько даже похожих по свойствам веществ (факторов).

Еще одной значимой характеристикой технического средства является его чувствительность, т. е. способность фиксировать минимально возможные концентрации загрязняющих веществ или уровни физического фактора, что наряду с экспрессностью и специфичностью входит в классическую триаду важнейших характеристик средства контроля.

Если при проведении процедуры обнаружения сигнал о наличии 3В или ФФ отсутствует, необходимо как можно раньше (в целях безопасности и экономии времени) принять решение об осуществлении контроля в другом месте по тому же показателю (или перестройке средства - замене индикаторного элемента на иное вещество или фактор).

При неавтоматизированном режиме обнаружения используют портативные средства экспрессного контроля. Для воздуха это индикаторные трубки, экспресс-тесты на основе индикаторных бумажек или пленок, другие индикаторные элементы.

Для автоматического обнаружения обычно применяют малогабаритные сенсоры и другие чувствительные элементы - устройства, обладающие свойствами быстродействующего первичного преобразования контролируемого параметра окружающей среды в аналитический сигнал (изменение окраски, перепад электрического тока, напряжения или другого фиксируемого показателя), т. е. являющиеся сигнализаторами. После обнаружения (или идентификации) загрязняющего вещества (средства) выдается информация, необходимая для принятия решения о проведении следующей операции - пробоотбора.

Проведение наблюдений за загрязнением атмосферы на стационарных постах. Стационарный пост наблюдений - это специально оборудованный павильон, в котором размещена аппаратура, необходимая для регистрации концентраций загрязняющих веществ и метеопараметров по установленной программе.

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 промышленных предприятий; интенсивность движения автотранспорта, плотность населения; метеоусловия, характерные для данной местности.

Пост должен находиться вне аэродинамической тени зданий и зоны зеленых насаждений. Его территория должна хорошо проветриваться и не подвергаться воздействию близко расположенных источников загрязнения атмосферы (автостоянок, мелких предприятий с низкими трубами и т. п.).

На стационарных постах для проведения наблюдений используют комплектные лаборатории типа ПОСТ, представляющие собой утепленный, обитый дюралевыми ячейками павильон, в котором установлены комплекты приборов и оборудования для отбора проб воздуха и проведения метеорологических измерений.

Отечественная промышленность выпускает две модификации комплектных лабораторий - ПОСТ-1 и ПОСТ-2. Последняя отличается более высокой производительностью и степенью автоматизации. В лабораториях ПОСТ-1 и ПОСТ-2 могут устанавливаться газоанализаторы ГКП-1 (на SO 2), ГМК-3 (на СО), метеорологическая станция М-49, мачта для установки датчика ветра, фильтры для отбора пыли типа АФА, термостат для подогрева отбираемых проб воздуха при температурах окружающего воздуха менее 5 °С (обеспечивает нагрев воздуха для анализа на загрязнения до температуры более 5 °С при температурах окружающего воздуха не менее -40 °С). Предусмотрены передача результатов измерений по каналам связи, буферирование накопленной информации в течение 30 суток, передача сообщений в случае превышения уровней ПДК, пожарной опасности, нарушения терморежимов, отказа сети питания.

На стационарных постах наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха и метеопараметрами осуществляют круглогодично, во все сезоны независимо от погодных условий. На опорных постах проводят наблюдения за содержанием пыли, SO 2 , CO, NO 2 (основные загрязняющие вещества) и специфическими веществами, которые характерны для промышленных выбросов данного населенного пункта, на неопорных постах - за специфическими веществами. Наблюдения за основными загрязняющими веществами на этих постах допускается проводить по сокращенной программе и не проводить, если среднемесячные концентрации этих веществ в течение года не превышают 0,5 среднесуточной ПДК.

Проведение наблюдений за загрязнением атмосферы на маршрутных постах. Маршрутный пост предназначен для регулярного отбора проб воздуха в фиксированной точке местности при наблюдениях, которые проводят с помощью передвижной аппаратуры. В качестве передвижного поста используют автолабораторию «Атмосфера-2», смонтированную в салоне автофургона УАЗ-452А (либо другого автомобиля).

Салон автофургона разделен стенкой на два отсека: приборный и вспомогательный. В приборном отсеке размещены оборудование для отбора проб воздуха на газовые примеси, сажу, пыль; измерительный пульт анерумбометра М-49 и пульт управления. Во вспомогательном отсеке размещены датчики температуры и влажности,

определительный щит, кабель на катушке, аккумуляторные батареи и другое оборудование.

На крыше автофургона укреплена съемная платформа, на которой размещены ящик с датчиком скорости и направления ветра, мачта для установки в рабочее положение датчиков и выносная штанга для крепления датчиков температуры, влажности и анерумбометра. Отбор проб воздуха на газовые примеси производят на высоте 2,6 м от уровня земли. Оба канала отбора проб оборудованы общим нагревателем, включаемым при температурах наружного воздуха ниже 5 °С. Терморегулятор обеспечивает автоматическое поддержание температуры пробы не ниже 5 °С. В автолаборатории «Атмосфера-2» используют полуколичественные переносные приборы-индикаторы, предназначенные для определения содержания SO 2 и H 2 S («Атмосфера-1») и С1 2 и О 3 («Атмосфера-2») в атмосферном воздухе.

Производительность автолаборатории составляет около 5000 отборов проб в год, в день можно произвести отбор 8-10 проб воздуха, что соответствует 4-5 точкам маршрута, по которому передвигается пост в городе. Порядок объезда маршрутных постов ежемесячно меняют таким образом, чтобы отбор проб в каждом пункте проводился в разное время суток. Например, в первый месяц машина объезжает посты в порядке возрастания номеров, сo второй - в порядке их убывания, а в третий - с середины маршрута к концу и от начала к середине.

На маршрутных постах проводят наблюдения за основными загрязняющими веществами и специфическими веществами, характерными для выбросов данного населенного пункта.

Проведение наблюдений за загрязнением атмосферы на передвижных постах. Передвижные (подфакельные) посты предназначены для отбора проб под дымовым (газовым) факелом с целью выявления зоны влияния источника загрязнения атмосферы. Подфакельные наблюдения за специфическими загрязняющими веществами, характерными для выбросов данного предприятия, осуществляют по специально разрабатываемым программам и маршрутам - с учетом объема выбросов и их токсичности.

Места отбора проб при подфакельных наблюдениях выбирают на разных расстояниях от источника загрязнения с учетом закономерностей распространения загрязняющих веществ в атмосфере. Отбор проб производят последовательно по направлению ветра 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.

В зоне максимального загрязнения (по данным расчетов и экспериментальных замеров) отбирают не менее 60 проб воздуха, а в других зонах количество проб должно быть не менее 25. Отбор проб воздуха при подфакельных измерениях производят на высоте 1,5 м от поверхности земли.

Проведение наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха автотранспортом. Автотранспорт в крупных городах является основным источником загрязнения атмосферного воздуха. Количество выбросов автотранспорта, поступающих в атмосферу, зависит от качественного и количественного состава парка автомобилей, условий организации уличного движения и ряда других факторов. В настоящее время действует целый ряд нормативных документов, регламентирующих содержание оксида углерода и других примесей в отработавших газах (ОГ) двигателей, например ГОСТ 17.2.2.03-87 «Охрана природы. Атмосфера. Нормы и методы измерения содержания оксида углерода и углеводородов в отработавших газах бензиновых двигателей», ГОСТ 17.2.02.06-99 «Охрана природы. Атмосфера. Нормы и методы измерения содержания оксида углерода и углеводородов в отработавших газах газобаллонных автомобилей».

В целях снижения вредного воздействия ОГ на окружающую среду необходим контроль их токсичности, который производят при техническом обслуживании автомобилей, после регулировки карбюраторных двигателей, при выборочных проверках ГИБДД, СЭС.

Регулировку систем зажигания предписывается проводить только на станциях технического обслуживания иавтозаправочных станциях. Проверку токсичности ОГ двигателей автомобилей на предприятиях, имеющих менее 50 машин, проводят специализированные организации. Не разрешается выпуск на линию машин с концентрацией в ОГ вредных веществ, превышающей нормы, установленные соответствующим ГОСТом.

Возможности использования стационарных и передвижных постов для контроля выбросов автотранспорта ограничены. Это связано с тем, что примеси от низких источников выбросов распространяются иначе, чем от высоких. Максимальная концентрация загрязняющих веществ в выбросах автотранспорта наблюдается на самой транспортной магистрали, а при удалении от обочины резко падает, достигая на расстоянии 15-30 м от дороги фонового уровня.

Измерение уровня загрязнения воздуха, обусловленного выбросами автотранспорта, обычно проводят в комплексе с измерением выбросов промышленных источников. На автомагистралях и прилегающей к ним территории жилой застройки определяют содержание основных компонентов ОГ: СО, углеводородов, оксидов азота, акролеина, формальдегида, соединений свинца и продуктов их фотохимического превращения.

При проведении специальных (не в комплексе) наблюдений определяют:

Максимальные значения концентраций основных примесей и периоды их наступления при различных метеоусловиях и интенсивности движения транспорта;

Границы зон и характер распространения примесей по мере удаления от магистралей;

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

Особенности распространения 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 часами наблюдения. В ночное время наблюдения проводят 1-2 раза в неделю.

Точки наблюдения выбирают на городских улицах с интенсивным движением транспорта, в местах, где часто производится торможение автомобилей, в местах скопления вредных примесей за счет слабого рассеивания (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.

Места для размещения приборов выбирают на середине разделительной полосы, на тротуаре 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 магистраль, пункты наблюдений размещают по краям тротуара и на расстояниях, превышающих ширину магистрали в 0,5; 2; 3 раза.

В кварталах старой застройки (сплошные ряды зданий с отдельными арочными проемами в них) места для размещения пунктов наблюдений выбирают в центре внутриквартального пространства.

Интенсивность движения транспорта определяют путем учета числа проходящих транспортных средств, которые делятся на пять основных категорий: легковые автомобили; грузовые автомобили; автобусы; дизельные автомобили и автобусы; мотоциклы - ежедневно в течение двух-трех недель в период с 5-6 ч до 21-23 ч, а на транспортных трассах - в течение суток. Подсчет количества сходящих транспортных единиц проводят в течение мин каждого часа, а в двух-, трехчасовые периоды наивысшей интенсивности движения автотранспорта - каждые 20 мин. Среднюю скорость движения транспорта определяют по показанию спидометра автомашины, движущейся в потоке транспортных средств на участке протяженностью от 0,5 до 1 км данной магистрали. На основании результатов наблюдений вычисляют средние значения интенсивности движения автотранспорта в течение суток (или за отдельные часы) в каждой из точек наблюдения.

Метеорологические наблюдения при оценке загрязнения атмосферы выбросами автотранспорта включают измерения температуры воздуха и скорости ветра на уровнях 0,5 и 1,5 м от поверхности земли. Аналогичные наблюдения выполняют на метеостанции, расположенной за городом. При определении содержания в воздухе озона на метеостанции одновременно проводят наблюдения за интенсивностью прямой и суммарной солнечной радиации, которая оказывает существенное влияние на скорость протекания фотохимических реакций в воздухе, образования озона и фотохимического смога.

Проведение наблюдения за радиоактивным загрязнением атмосферного воздуха. При проведении мониторинга радиоактивного загрязнения атмосферы используют сборники радиоактивных загрязнений и воздухофильтрующие устройства, причем последние значительно превосходят первые по своей чувствительности. Для наиболее эффективного контроля за распространением в атмосфере радиоактивных выбросов необходимо обеспечить возможность уверенного определения полного изотопного состава проб аэрозолей, для чего производительность фильтрующего устройства и эффективность улавливания аэрозолей должны быть достаточно высокими.

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

Для отбора проб аэрозолей и газообразного йода из приземной атмосферы в окрестностях АЭС предназначены воздухофильтрующие установки типа «Тайфун», оборудованные сорбционным фильтром для улавливания радиоактивного йода и высокоэффективной фильтротканью. Сорбционный фильтр и фильтроткань размещают послойно на фильтродержателе - жесткой сетке, выполненной в виде двускатной поверхности с тупым углом между составляющими плоскостями. Воздух принудительно прокачивают через описанную систему с помощью центробежной воздуходувки. Вся установка размещается в защитной будке, оборудованной жалюзи со снего- и капле-задерживающими карманами.

Когда не происходит повышенных выбросов радионуклидов в атмосферу, пробы отбирают в течение недели. Если же такой выброс произошел, экспонирование фильтра прерывают и проводят досрочный изотопный анализ.

Недостатками таких воздухофильтрующих устройств являются необходимость подвода электроэнергии для питания электродвигателей, а также сравнительная дороговизна и сложность обслуживания.

С целью выбора места для установки сборников радиоактивных загрязнений и воздухофильтрующих устройств проводят измерение радиоактивного заражения местности с помощью радиометров и дозиметров.

Проведение наблюдения за фоновым состоянием атмосферы. Рост выбросов вредных веществ в атмосферу в результате процессов индустриализации и урбанизации ведет к увеличению содержания примесей на значительном расстоянии от источников загрязнения и к глобальным изменениям в составе атмосферы, что, в свою очередь, может привести ко многим нежелательным последствиям, в том числе к изменению климата. В связи с этим в 60-е гг XX в. Всемирной метеорологической организацией МО была создана сеть станций мониторинга фонового загрязнения атмосферы (БАПМоН). Ее цель состояла в получении информации о фоновых уровнях концентрации загрязняющих атмосферу веществ, их вариациях и долгопериодных изменениях, по которым можно судить о влиянии антропогенной деятельности на состояние атмосферы.

Для осуществления фонового мониторинга создана сеть станций, которые подразделяют на базовые и региональные. Базовые станции обеспечивают получение информации об исходном состоянии биосферы и располагаются в районах, где отсутствует непосредственное антропогенное воздействие, в большинстве случаев - биосферных заповедниках. На региональных станциях получают информацию о состоянии биосферы в зонах, подверженных антропогенному влиянию. Они могут располагаться вблизи урбанизированных районов.

В обязательную программу наблюдений на базовых и региональных станциях БАПМоН включены наблюдения за содержанием в воздухе SO 2 , взвешенными аэрозольными частицами, мутностью атмосферы, радиацией, химическим составом осадков. Программа наблюдений может быть расширена за счет увеличения числа определяемых компонентов, в частности озона.

На станциях комплексного фонового мониторинга (СКФМ) проводят комплексное изучение содержания загязняющих веществ в компонентах экосистем в атмосферном воздухе, осадках, воде, почвах, биоте). В связи с этим программа наблюдений на СКФМ включает систематические измерения содержания загрязнений одновременно во всех средах, причем любые наблюдения по программе фонового мониторинга должны сопровождаться комплексом метеорологических наблюдений, поэтому наблюдения желательно проводить на базе метеостанций.

В атмосферном воздухе на СКФМ определяют показатель аэрозольной мутности атмосферы, а также среднесуточные концентрации:

Взвешенных веществ;

Оксида и диоксида углерода;

Диоксида серы;

Сульфатов;

3,4-бенз- а -пирена;

ДДТ и других хлорорганических соединений;

Свинца, кадмия, ртути, мышьяка.

В атмосферных осадках определяют концентрацию в суммарных месячных пробах:

Свинца, кадмия, ртути, мышьяка;

3,4-бенз- а -пирена;

ДДТ и других хлорорганических соединений; - РН;

Анионов и катионов.

Метеорологические наблюдения на СКФМ включают определение следующих параметров:

Температуры и влажности воздуха;

Скорости и направления ветра;

Атмосферного давления;

Облачности (количество, форма, высота);

Солнечного сияния;

Атмосферных явлений (туман, метели, грозы, пыльные бури и т. п.);

Атмосферных осадков (количество и интенсивность);

Снежного покрова (высота, содержание влаги);

Температуры почвы (на поверхности и в глубине);

Состояния поверхности почвы;

Радиации (прямая, рассеянная, суммарная, отраженная) и радиационного баланса;

Градиентов температуры, влажности и скорости ветрa на высоте 0,5-10 м;

Градиентов температуры, влажности почвы на глубине 0-20 см;

Теплового баланса.

Обобщение результатов наблюдений за уровнем загрязнения атмосферы. Данные о результатах загрязнения атмосферного воздуха и метеорологических параметрах поступают в отделы влечения информацией народно-хозяйственных организаций управлений по гидрометеорологии, где они проводят контроль и сводятся в специальные таблицы наблюдений за загрязнением атмосферы (ТЗА), которые подразделяются на четыре вида - ТЗА-1, ТЗА-2, ТЗА-3 и А-4:

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

ТЗА-2 - результаты подфакельных измерений;

ТЗА-3 - данные среднесуточных наблюдений за выведением и концентрацией пыли и газообразных примесей;

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

Таблица ТЗА-1 состоит из основной и дополнительной ТЗА-1д) таблиц. ТЗА-1 содержит восемь страниц (100- 120 наблюдений в месяц). В нее записывают данные наблюдений за концентрациями примесей и метеопараметров, соответствующих срокам отбора проб воздуха на метеостанциях. Таблица ТЗА-1д предназначена для записи

концентраций примесей и метеорологических данных наблюдений на постах СЭН и других ведомств того же города.

Формы таблиц ТЗА-1, ТЗА-3 и ТЗА-4 приведены в Приложении 2. Таблица ТЗА-2 составляется по методикам Росгидромета для каждого конкретного случая. После заполнения таблицы ТЗА-2 производят расчеты:

Средних концентраций (или выпадений) за все дни месяца;

Максимальных концентраций (или выпадений) 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 этих расчетов выбирают данные о скоростях ветра менее 2,2-5 и более 5 м/с, число случаев превышения пдк.

За титульным листом ТЗА-4 следуют развернутые листы для записи фактических данных непрерывных наблюдений за концентрациями одной примеси по одному прибору. Количество листов ТЗА-4 должно соответствовать числу приборов в городе. Данные помещают в порядке возрастания номеров постов. После заполнения таблиц и переноса данных на машинный носитель их сшивают вместе таким образом, чтобы данные наблюдений за все сроки следовали в порядке возрастания номеров постов.

Лекция

Экологический мониторинг Саратовской области

Основные экологические проблемы Саратовской области

Загрязнение атмосферного воздуха промышленными и автомобильными выбросами является главной экологической проблемой Саратовской области:

На качество атмосферного воздуха на территории Саратовской области оказывают влияние выбросы более 400 наименований загрязняющих веществ различных классов опасности, поступающие в окружающую среду от стационарных и передвижных источников. Общая масса загрязняющих веществ, поступающих ежегодно в атмосферу, составляет более 400,0 тыс. тонн.В подавляющем большинстве источники выбросов сосредоточены в промышленных центрах области.

Более 50% от выбросов загрязняющих веществ в атмосферу приходится на долю автомобильного транспорта.

Сброс загрязняющих веществ техногенного и биогенного происхождения в поверхностные водные объекты, служащие основными источниками хозяйственно-питьевого водоснабжения для 80 % населения области – другая немаловажная проблема. Загрязнение водных объектов происходит в результате сброса неочищенных сточных вод. Ежегодно от предприятий области в водные объекты поступает со сточными водами более 100,0 тыс. т загрязняющих веществ более 20 наименований всех классов опасности.

Ухудшение состояния земельных ресурсов играет отрицательную роль вразвитии экономики Саратовской области. Снижение плодородия почв проявляется в уменьшении содержания в почвах гумуса и основных элементов питания (азота, фосфора и калия).

Увеличиваются площади кислых почв и солонцов, в последнее время заметно активизировались процессы эрозии и опустынивания земель.

Загрязнение почв вокруг промышленных центров области происходит в основном под воздействием выбросов вредных химических соединений промышленными предприятиями и транспортом. Интенсивным источником загрязнения почв являются несанкционированные свалки промышленных и бытовых отходов.

Ежегодно в области увеличивается общее количество образующихся промышленных и бытовых отходов , что обусловлено ростом промышленного производства на предприятиях и изменением структуры и состава твердых бытовых отходов (ТБО). На предприятиях области накоплено более 40 млн. т отходов производства и потребления различных классов опасности, из них более 90% составляет фосфогипс (отход производства фосфорной кислоты, накопленный на территории ООО «Балаковские минеральные удобрения»).

В области ежегодно образуется более 4 млн. м 3 твердых бытовых отходов, которые вывозятся для захоронения на полигоны и свалки ТБО. Подавляющее большинство существующих в населенных пунктах области объектов размещения отходов не обеспечивает их полную изоляцию и защиту окружающей среды, не отвечает санитарным требованиям. Это влечет за собой значитель­ную эпидемиологическую опасность, нарушение природного ландшафта, загрязнение почвы, подземных и грунтовых вод, атмосферного воздуха.

Площадь особо охраняемых природных территорий (ООПТ) регионального значения составляет 0,67 % от площади области, а общая площадь ООПТ, включая территории федерального, регионального и местного значения, составляет 139,5 тыс. га, или 1,39 % от общей площади области. Несмотря на то, что за последний годы эта площадь увеличилась более чем в 2,5 раза, данный показатель значительно отличается от среднего по Приволжскому федеральному округу (6,3 %).

Мониторинг атмосферного воздуха

Наблюдения за состоянием атмосферного воздуха на территории Саратовской области проводятся Федеральным государственным бюджетным учреждением «Саратовский центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды» (ФГБУ «Саратовский ЦГМС»).

Загрязнение атмосферного воздуха определяется по значениям концентраций примесей. Степень загрязнения оценивается при сравнении фактических концентраций с предельно допустимой концентрацией примеси в атмосферном воздухе (ПДК).

Высокое загрязнение (ВЗ) атмосферного воздуха – содержание одного или нескольких веществ, превышающее максимальную разовую ПДК в 10 и более раз.

Экстремально высокое загрязнение (ЭВЗ) – содержание одного или нескольких веществ, превышающее максимальную разовую ПДК:

В 20-29 раз при сохранении этого уровня более двух суток;

В 30-49 раз при сохранении этого уровня от 8 часов и более;

В 50 и более раз.

Уровень загрязнения атмосферного воздуха города диоксидом серы низкий. Среднегодовая и максимально разовая концентрации значительно ниже ПДК.

Среднегодовая концентрация диоксида азота сохранилась на уровне 1,0 ПДК. Наиболее загрязнен данной примесью атмосферный воздух в районе ПНЗ-8, который расположен в непосредственной близи от пересечения автомагистралей с очень интенсивным движением грузового и пассажирского автотранспорта. Среднегодовая концентрация примеси на посту составила 1,8 ПДК, максимальная разовая концентрация 4,1 ПДК зафиксирована в сентябре при штилевой погоде.

Уровень загрязнения атмосферного воздуха оксидом азота низкий. Значение среднегодовой концентрации соответствовало 0,4 ПДК.

Запыленность города осталась на уровне прошлого года. Среднегодовая концентрация составила 0,5 ПДК. Рост концентраций наблюдался с апреля по октябрь, когда преобладала сухая, ветреная погода с высоким температурным режимом и дефицитом осадков. В течение этого периода было зафиксировано 54 дня с неблагоприятными метеорологическими условиями (НМУ). Среднемесячные концентрации примеси в этот период в целом по городу составляли от 0,5 до 1,6 ПДК.

Среднегодовая концентрация примеси оксида углерода на уровне 0,6 ПДК. В большей степени загрязнен примесью район расположения ПНЗ-8, именно здесь зафиксировано наибольшее число случаев превышения допустимых нормативов (в 1,6 % пробах воздуха, тогда как в целом по городу – в 0,5 %).

Определение примеси формальдегида проводится на всех постах города. Уровень загрязнения атмосферного воздуха незначительно снизился по сравнению с предыдущим годом, но остается достаточно высоким. Среднегодовая концентрация составила 5,0 ПДК. В большей степени данной примесью загрязнен атмосферный воздух в районе размещения ПНЗ-6, который расположен вблизи промышленных предприятий и автомагистрали с интенсивным движением легкового и грузового транспорта. Среднегодовая концентрация примеси здесь достигала 6,3 ПДК (не соответствовало норме 13,5 % проб, тогда как в целом по городу – 6,6 % проб).

Бенз(а)пирен определяется на трех стационарных постах: ПНЗ-1, ПНЗ-2 и ПНЗ-5. Среднегодовая концентрация примеси составила 1,4 ПДК.

фенола проводится на ПНЗ-2, ПНЗ-5, ПНЗ-6 и ПНЗ-8. Средняя концентрация примеси за год составила 0,3 ПДК. Уровень загрязнения атмосферного воздуха данной примесью в течение пяти лет снизился (рис. 36). В большей степени данной примесью загрязнен атмосферный воздух в районе расположения ПНЗ-5 и ПНЗ-8, среднегодовая концентрация примеси здесь составила 0,7 ПДК.

Определение содержания примеси гидрофторид а проводится на двух постах ПНЗ-6 и ПНЗ-8. Уровень загрязнения атмосферного воздуха примесью низкий, среднегодовая концентрация, как и в предыдущем году, составила 0,4 ПДК.

Определение содержания примеси аммиака в атмосферном воздухе проводится на двух стационарных постах ПНЗ-2 и ПНЗ-7. В течение года концентрации примеси не превышали санитарных норм, среднегодовая концентрация составила 0,4 ПДК.

Определение содержания примеси гидрохлорида проводится на двух постах ПНЗ-1 и ПНЗ-7. Уровень загрязнения атмосферного воздуха примесью низкий. Средняя концентрация составила 0,2 ПДК. Максимальная разовая концентрация гидрохлорида 1,0 ПДК была зарегистрирована в августе на ПНЗ-1 в дневное время при слабом восточном ветре.

Сероводород определяется на ПНЗ-1, ПНЗ-2. Средняя концентрация за год составила 0,001 мг/м 3 , как и в прошлом году. Максимальная разовая концентрация примеси 1,0 ПДК была зарегистрирована на ПНЗ-1 в октябре в вечернее время суток при слабом южном ветре.

Ароматические углеводороды о пределяются на стационарном посту ПНЗ-2. Средние концентрации составили: по бензолу – 0,1 ПДК, по ксилолам – 0,05 ПДК, по толуолу – 0,02 ПДК, по этилбензолу – 0,0 ПДК. Максимальные разовые концентрации достигали значений: по этилбензолу – 3,5 ПДК, по бензолу – 1,2 ПДК, по толуолу и ксилолам – 1,1 ПДК.

Тяжелые металлы (железо, кадмий, магний, марганец, медь, никель, свинец, цинк и хром) определяются на одном посту - ПНЗ-7. Все среднемесячные концентрации металлов находились в пределах гигиенических норм.

Динамика загрязнения атмосферного воздуха города за последние пять лет представлена в таблице 1

Таблица 1

Динамика загрязнения атмосферного воздуха г. Саратова основными

и специфическими примесями за 2007-2011 годы, мг/м 3

В течение последних пяти лет прослеживалась тенденция снижения уровня загрязненияатмосферного воздуха города фенолом, формальдегидом, диоксидом азота, бенз(а)пиреном.

Государственный контроль за охраной атмосферного воздуха, в том числе и за соблюдением воздухо-охранного законодательства, осуществляется органами государственной власти и управления всех уровней, органами местного самоуправления и специально уполномоченными на то государственными межведомственными органами.

Его задачи заключаются в обеспечении строгого выполнения всеми министерствами, комитетами, службами, предприятиями и другими органами, а также должностными лицами и гражданами требований законодательства в сфере охраны атмосферного воздуха.

Представительные и исполнительные органы власти областного, районного уровня, а также органы местного самоуправления и пределах предоставленной им компетенции осуществляют функции” государственного контроля на подведомственной им территории с использованием и охраной атмосферного воздуха всеми предприятиями, учреждениями, организациями, должностными лицами и гражданами. Так, Закону РФ “Об охране атмосферного воздуха”, областная, районная и им равные администрации обеспечивают разработку и проведение мероприятий по охране атмосферного воздуха, участвуют в планировании его охраны и осуществляют контроль за его охраной.

Минприроды РФ и его органы в регионах как непосредственно, так через отделы, инспекции или секторы по охране атмосферного воздуха осуществляют в пределах их компетенции:

Государственный контроль за использованием и охраной атмосферного воздуха, соблюдением экологических нормативов в этой области;

Координируют деятельность других природоохранных органов, министерств, ведомств, предприятий и иных органов, направленную на оздоровление воздушной среды;

Осуществляют единую научно-техническую политику в сфере охраны атмосферы;

Выдают разрешения на потребление атмосферного воздуха для производственных нужд;

Разрабатывают и утверждают экологические нормативы, правила и стандарты в области охраны атмосферного воздуха, участвуют в мониторинге атмосферного воздуха, т.е. в наблюдении за его состоянием и источниками его загрязнения, а также в государственном учете неблагоприятных воздействий на атмосферный воздух.

Федеральная служба России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды и ее органы в регионах осуществляют наблюдение за состоянием атмосферного воздуха и учет вредных воздействий на него, т.е. формирование системы мониторинга воздушной среды. Эти органы ежедневно составляют прогноз неблагоприятных метеоусловий, способных обусловить резкое повышение уровня загрязнения воздуха, и соответствующую информацию доводят до предприятий - источников его загрязнения. Последние, в свою очередь, вносят изменения в режим работы соответствующих цехов, участков, агрегатов в целях прекращения или уменьшения выбросов загрязняющих веществ.

Департамент санитарно-эпидемиологического надзора Минздрава России и его органы в регионах, а также на водном и воздушном транспорте осуществляют государственный санитарный надзор в состоянием и охраной атмосферного воздуха в части соблюдения санитарно-гигиенических правил. Согласно, Закона “О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения” одной из задач органов санитарного надзора является осуществление санитарно-гигиенических и санитарно-противоэпидемических мероприятий, направленных на предупреждение или ликвидацию загрязнения атмосферного воздуха вредными промышленными выбросами и хозяйственно-бытовыми отходами, а также надзор за проведением мероприятий по предупреждению, снижению интенсивности и устранению шума, электромагнитных и иных ионизирующих излучений.

Контроль за соблюдением законодательства об охране атмосферного воздуха в пределах предоставленной компетенции осуществляют также руководители министерств, комитетов, служб, объединений, фирм, предприятий, учреждений, организаций, кооперативов и других органов как лично, так и через специальные природоохранные структурные подразделения (инспекции, службы, отделы, лаборатории, цеха, участки и др.). Или должностных лиц, непосредственно отвечающих за вопросы охраны окружающей среды.

Виды стандартов по охране атмосферного воздуха:

концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе и уровней вредных физических воздействий на него;

Нормативы предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух и вредных физических воздействий на него.

В апреле 1997 г. введен в действие Воздушный кодекс РФ, который установил правовые основы использования воздушного пространства России, в том числе с учетом экологической безопасности.

Государственное управление в области охраны воздуха, планирование и осуществление соответствующих мероприятий выполняется Правительством РФ. В законе говорится о необходимости государственного учета вредного воздействия на атмосферный воздух, а также о порядке наблюдений и контроле состава атмосферного воздуха со стороны государственных и ведомственных органов. В законе указано, что предприятия независимо от форм собственности, а также и граждане обязаны возместить вред, причиненный нарушением законодательства об охране атмосферного воздуха. Виновные должностные лица несут материальную ответственность в установленном порядке.

Предметом непосредственного посягательства могут служить чистота воздуха и его нормальное физическое состояние (прозрачность, температура, цвет, газовый состав, атмосферное давление и т.д.). Критерием чистоты воздуха является ПДК, содержащихся в нем загрязняющих веществ. Для оценки уровня вредного воздействия на атмосферный воздух используется критерий ПДУ вредного воздействия. Для отдельных предприятий разработаны ПДВ вредных веществ.

В системе правового обеспечения охраны атмосферного воздуха большое значение придается борьбе с нарушениями законодательства об охране атмосферного воздуха, особенно их предупреждению. В этих целях используется система мер юридической ответственности. В законодательстве закреплены виды правонарушений, совершение которых влечет за собой дисциплинарную, административную, материальную (гражданско-правовую), уголовную и иную ответственность.

Дисциплинарная ответственность в соответствии с нормами трудового законодательства применяется к должностным лицам, а также к другим работникам в тех случаях, когда они нарушают или не выполняют своих служебных (должностных и иных) обязанностей по охране атмосферного воздуха.

Административная ответственность является наиболее часто применяемым видом юридической ответственности за нарушения законодательства об охране атмосферного воздуха. Она устанавливается Федеральным Собранием России и по его уполномочию другими нижестоящими органами. Виды правонарушений, за совершение которых предусмотрена административная ответственность, конкретизируются в соответствующих статьях Кодекса Российской Федерации об административных правонарушениях.

Гражданско-правовая (материальная) ответственность за нарушение законодательства об охране атмосферного воздуха наступает в случае, когда загрязнением воздушной среды причинен имущественный вред (материальный ущерб).

Уголовная ответственность за загрязнение атмосферного воздуха наступает в случае совершения общественно опасных деяний (действие или бездействие) в рассматриваемой области, признанных уголовным законодательством преступлениями.

Комплексное применение перечисленных правовых мер способствует оздоровлению воздушного бассейна и в целом окружающей среды.

Региональные проблемы, связанные с составом атмосферного воздуха, необходимо рассматривать без отрыва от особенностей человеческой деятельности и природных условий.

Несмотря на различия климата, метеорологических, природных и ландшафтных условий существует много общего в составе и в закономерностях атмосферных процессов в урбанизированных регионах. Именно это позволяет обсуждать проблему с детерминистических позиций и осуществлять мониторинг, который, как говорилось, состоит из трех этапов: наблюдения, оценки и прогноза состояния атмосферы городов, пригородных регионов и переходных зон между местами активной человеческой деятельности и местами ее полного отсутствия.

Одним из основных по массе ЗВ является углекислый газ. Вместе с кислородом это один из биогенов атмосферы, который в основном контролируется биотой. В XX в. наблюдался рост концентрации С0 2 , которая в течение века увеличилась почти на 25 %.

Вклад России в выбросы углерода в атмосферу весьма велик и составляет около 800 млн т/год, т. е. несколько менее 13 % общего количества выбрасываемого в атмосферу углерода. Одной из причин увеличения концентрации С0 2 является вырубка леса - около 50 млн т/год, другая причина - потери гумуса на пашне - около 80 млн т/год. На осушенных территориях идет «сгорание торфа» за счет деятельности грибов и микроорганизмов (площадь осушения составляет 6,2 млн га), однако ежегодный выброс углерода оценить трудно. Также трудно оценить выбросы диоксида углерода в результате его частичного высвобождения из холодных ловушек заболоченных территорий России, но величина может достигать сотен миллионов тонн в год.

Процессы, идущие на заболоченных и переувлажненных территориях Севера России, способствуют и выбросам другого парникового газа - метана СН 4 , так как в результате антропогенного воздействия нарушается деятельность бактериального «метанового фильтра» в увлажненных грунтах. Другим источником метана служат утечки газов из скважин по добыче нефти и газа (главным образом, в Западной Сибири).

Важным парниковым газом (группой газов) являются хлорфто- руглероды - газы чисто антропогенного происхождения. Диоксид углерода, метан и хлорфторуглероды обеспечивают, соответственно, 49, 19 и 14 % возможного парникового эффекта.

Ведущая роль в выбросах парниковых газов принадлежит С0 2 , главным источником которого является энергетический сектор - сжигание ископаемого топлива (рис. 2.1). Некоторое уменьшение доли оксида азота N 2 0 в общем выбросе связано с уменьшением использования азотных удобрений, обусловленным экономическим положением сельхозпроизводителей.

Рис. 2.1. Антропогенный выброс парниковых газов в РФ без учета землепользования, изменений землепользования и лесного хозяйства

В 123 городах (54,2 млн человек, что составляет 52 % городского населения России) население находится под воздействием высокого и очень высокого загрязнения воздуха, из них в 13 субъектах (Москва, Санкт-Петербург, Астраханская, Новосибирская, Омская, Оренбургская, Самарская и Свердловская (и Екатеринбург) области, Камчатский и Хабаровский края, Чувашская Республика, Республика Хакасия и Таймырский АО) - более 75 % городского населения.

Приоритетный список городов России с очень высоким уровнем загрязнения воздуха (ИЗА > 14) в 2012 г. включал 28 городов с общим числом жителей в них 19,1 млн человек (рис. 2.2), а в 2013 г. - 30 городов с общим числом жителей в них 18,7 млн человек.

Почти во всех городах очень высокий уровень загрязнения связан со значительными концентрациями бенз(а)пирена, формальдегида, взвешенными веществами, диоксидом азота и фенолом (табл. 2.1).

В Приоритетный список вошли три города с предприятиями нефтехимической промышленности и нефтепереработки, шесть городов - с предприятиями цветной металлургии и химической промыш-

Число городов (%), где уровень загрязнения очень высокий (ИЗА>14) , высокий (7-13) . повышенный (5-6) , низкий (

Рис.

Таблица 2.1. Тенденция изменений средних концентраций примесей в городах РФ за период 2008-2012 гг.

ленности. Во многих городах определяющий вклад в загрязнение вносят предприятия ТЭК и автотранспорт.

Потоки воздуха разносят поллютанты далеко за пределы городов и промышленных зон, в результате чего ЗВ обнаруживаются на территории России практически повсеместно. Региональные особенности фонового загрязнения атмосферы на территории России соответствуют распределению населения и промышленности: наибольшим оно является в Европейской части, а в Сибири и на Дальнем Востоке, как правило, на порядок ниже.

На основной части территории России не отмечается значительного распространения кислых осадков (pH талых вод обычно составляет 5,5-6,0), которые выпадают в основном на северо-западе Европейской части России - в Карелии и на Кольском полуострове.

Введение

Сам термин «мониторинг» впервые появился в рекомендациях специальной комиссии СКОПЕ (научный комитет по проблемам окружающей среды) при ЮНЕСКО в 1971 году, а в 1972 году уже появились первые предложения по Глобальной системе мониторинга окружающей среды (Стокгольмская конференция ООН по окружающей среде).

Однако такая система не создана по сей день из-за разногласий в объемах, формах и объектах мониторинга, распределении обязанностей между уже существующими системами наблюдений. Такие же проблемы и у нас в стране, поэтому, когда возникает острая необходимость режимных наблюдений за окружающей средой, каждая отрасль должна создавать свою локальную систему мониторинга.

Мониторингом окружающей среды называют регулярные, выполняемые по заданной программе наблюдения природных сред, природных ресурсов, растительного и животного мира, позволяющие выделить их состояния и происходящие в них процессы под влиянием антропогенной деятельности. мониторинг атмосфера среда

Мониторинг атмосферного воздуха

Мониторинг атмосферного воздуха - это система наблюдений за состоянием атмосферного воздуха и источниками его загрязнения, а также оценка и прогноз основных тенденций изменения качества атмосферного воздуха в целях своевременного выявления негативных воздействий природных и антропогенных факторов.

В нашем государстве система наблюдений за атмосферным воздухом ведется на основании следующих принципов:

• - согласованности нормативных правовых актов, устанавливающих порядок проведения видов мониторинга окружающей среды;
• - совместимости технического и программного обеспечения;
• - достоверности и сопоставимости данных мониторинга окружающей среды;
• - согласованности размещения пунктов наблюдений за состоянием окружающей среды для получения комплексной экологической информации о состоянии экологических систем;

Проведение мониторинга атмосферного воздуха было начато в 1980 г. Именно в этот год на основании приказа Государственного комитета по гидрометеорологии от 20 октября 1980 г. № 181 было организован Центр по изучению и контролю загрязнения природной среды. В это время началось изучение атмосферного воздуха на государственном уровне.

С момента начала существования самостоятельной страны и до нынешнего времени было выделено 3 этапа развития мониторинга атмосферного воздуха:

• 1. 1991-2001 гг - Период формирования национальной системы мониторинга окружающей среды и развития в ней непосредственного мониторинга атмосферного воздуха. С 1991 г. Центр по изучению и контролю загрязнения природной среды функционирует как Республиканский центр радиационного контроля и мониторинга природной среды. В 1992 году издаётся Закон об охране окружающей среду, на основании которого формируются механизмы национального мониторинга атмосферного воздуха.
• 2. 2001 - 2008 гг. - указом Президента Республики Беларусь 24 сентября 2001 г. № 516 "О совершенствовании системы республиканских органов государственного управления и иных государственных организаций, подчинённых Правительству Республики Беларусь" государственное регулирование в области гидрометеорологии возложено на Министерство природных ресурсов и охраны окружающей среды. Приказом Минприроды 27 декабря 2001 г. № 347 переименован в Государственное учреждение "Республиканский центр радиационного контроля и мониторинга окружающей среды". В рамках Национальной системы мониторинга окружающей среды Республики Беларусь ГУ РЦРКМ осуществляет наблюдения за уровнем загрязнения атмосферного воздуха, поверхностных вод, почв, атмосферных осадков и снежного покрова в целях определения антропогенной нагрузки на указанные объекты окружающей среды за счет выбросов загрязняющих веществ и их трансграничного переноса.

В этот период выходит в свет один из основных документов, на котором базируется национальная система мониторинга Беларуси - постановление Совета Министров Республики Беларусь от 28 апреля 2004 г. № 482 «Об утверждении положений о порядке проведения в составе Национальной системы мониторинга окружающей среды в Республике Беларусь мониторинга поверхностных вод, подземных вод, атмосферного воздуха, локального мониторинга окружающей среды и использования данных этих мониторингов».

3. 2008 и по настоящие дни - закон Республики Беларусь от 16 декабря 2008 г. № 2-З «Об охране атмосферного воздуха». Данный правовой акт регулирует деятельность структур, изучающих атмосферный воздух и увеличивает контроль за данным природным объектом, что ставит работу, связанную с охраной атмосферного воздуха, в приоритетное направление развития государства.

Количество и местонахождение пунктов наблюдений мониторинга атмосферного воздуха, перечень параметров и периодичность наблюдений, а также перечень организаций, осуществляющих проведение мониторинга атмосферного воздуха, устанавливаются Минприроды по согласованию с Министерством здравоохранения, местными исполнительными и распорядительными органами и должны обеспечивать получение информации, достаточной для объективной оценки состояния атмосферного воздуха и его загрязнения. Пункты наблюдений мониторинга атмосферного воздуха включаются в государственный реестр пунктов наблюдений Национальной системы мониторинга окружающей среды в Республике Беларусь. Экологическая информация, полученная в результате проведения мониторинга атмосферного воздуха, должна включать сведения о состоянии атмосферного воздуха и его загрязнении, в том числе оценку и прогноз изменения состояния атмосферного воздуха и его загрязнения. Сбор, хранение, обработку, анализ данных мониторинга атмосферного воздуха, предоставление экологической информации, получаемой в результате проведения мониторинга атмосферного воздуха, обеспечивает Минприроды. В этих целях Министерство определяет информационно-аналитический центр мониторинга атмосферного воздуха.

Состав и содержание экологической информации, получаемой в результате проведения мониторинга атмосферного воздуха, сроки и порядок ее предоставления в главный информационно-аналитический центр Национальной системы мониторинга окружающей среды в Республике Беларусь определяются Минприроды. Данные мониторинга атмосферного воздуха, подлежащие длительному хранению, в установленном законодательством порядке включаются в государственный фонд данных о состоянии окружающей среды и воздействиях на нее.

Данные, полученные в результате проведения мониторинга атмосферного воздуха, должна учитываться при подготовке проектов государственных программ рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды, прогнозов социально-экономического развития, территориальных комплексных схем рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды, а также использоваться для информирования граждан о состоянии атмосферного воздуха и мерах по его охране, других целей.

В случае угрозы возникновения или возникновения чрезвычайных ситуаций, связанных с загрязнением атмосферного воздуха, экологическая информация, полученная в результате проведения мониторинга атмосферного воздуха, в порядке, установленном Советом Министров Республики Беларусь, передается в Министерство по чрезвычайным ситуациям, доводится до республиканских органов государственного управления, иных государственных организаций, подчиненных Правительству Республики Беларусь, местных исполнительных и распорядительных органов и населения для принятия экстренных мер по предупреждению чрезвычайных ситуаций, минимизации или ликвидации их последствий.

Наблюдения за состоянием атмосферного воздуха осуществляются на стационарных и передвижных пунктах наблюдений за состоянием атмосферного воздуха.

Стационарный пункт наблюдений представляет собой специально оборудованный павильон, в котором размещена аппаратура, необходимая для регистрации концентраций загрязняющих веществ и метеорологических параметров по установленной программе. Конкретные места установки стационарных пунктов наблюдений за состоянием атмосферного воздуха выбираются на основе предварительного исследования загрязнения атмосферного воздуха в данном районе выбросами стационарных и передвижных источников загрязнения атмосферного воздуха, а также с учетом потенциала загрязнения атмосферного воздуха.

Требования к стационарным пунктам наблюдения:

• - стационарные пункты наблюдений за состоянием атмосферного воздуха размещаются на территориях с различными уровнями антропогенной нагрузки;
• - стационарные пункты наблюдений за состоянием атмосферного воздуха на фоновых территориях располагают на расстоянии не менее 40 километров от крупных источников загрязнения;
• - стационарные пункты наблюдений за трансграничным переносом загрязняющих воздух веществ располагают на расстоянии не менее 20 километров от крупных источников загрязнения;
• - стационарные пункты наблюдений за состоянием атмосферного воздуха в населенных пунктах располагаются в жилых районах с различным типом застройки, местах сосредоточения промышленных предприятий, зонах отдыха, на территориях, примыкающих к дорогам.

Передвижной пост предназначен для отбора проб под дымовым факелом с целью выявления зоны влияния данного источника. Передвижные наблюдения осуществляются за специфическими загрязняющими веществами, характерными для выбросов данного предприятия, по специально разрабатываемым программам и маршрутам. Места отбора проб при передвижных 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 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.

На каждый пункт наблюдений мониторинга атмосферного воздуха, за исключением передвижных пунктов, организации Минприроды составляют и ведут паспорт, наблюдения проводятся согласно годовым программам наблюдений мониторинга атмосферного воздуха.

Перечень пунктов наблюдений мониторинга атмосферного воздуха, параметры и периодичность наблюдений определяются Минприроды по согласованию с Министерством здравоохранения Республики Беларусь.

В г. Минске организована сеть наблюдений за атмосферным воздухом.

Мониторинг атмосферного воздуха на территории города проводится на 12 стационарных станциях. В трех районах (пр. Независимости, 110, ул. Тимирязева, 23 и ул. Радиальная, 50) работают в штатном режиме автоматические станции, на которых концентрации приоритетных загрязняющих веществ измеряют круглосуточно в непрерывном режиме.

Выполнение испытаний отобранных проб атмосферного воздуха, атмосферных осадков и снежного покрова осуществляется аналитическими лабораториями организаций Минприроды, аккредитованными органами Госстандарта и поставленными на учет Минприроды в соответствии с постановлением Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Беларусь от 23 января 2008 г. № 7 «О некоторых вопросах учета аналитических лабораторий, осуществляющих измерения в области охраны окружающей среды».

Программа наблюдений разрабатывается РЦРКМ и утверждается директором Департамента по гидрометеорологии. Утвержденная программа наблюдений не позднее 15 декабря года, предшествующего году, на который разрабатывается программа наблюдений, направляется Департаментом по гидрометеорологии в организации Минприроды для исполнения.

Предложение об изменении местонахождения пункта наблюдений мониторинга атмосферного воздуха, а также предложение об изменении и (или) дополнении программы наблюдений, проводимой в этом пункте, вносится организацией Минприроды на рассмотрение в РЦРКМ, который в месячный срок рассматривает и анализирует предложение об изменении местонахождения пункта наблюдений мониторинга атмосферного воздуха и представляет свои предложения в Департамент по гидрометеорологии.

Места отбора проб должны обеспечивать репрезентативность проб по качеству атмосферного воздуха на участках с площадью не менее 200 квадратных метров вблизи дорожного движения и с площадью в несколько квадратных километров на остальных территориях. Отбор проб атмосферного воздуха для определения содержания твердых частиц суммарно проводится на высоте 1,5 м от поверхности земли, других загрязняющих веществ - на высоте 3,5 м от поверхности земли.

Пункты отбора проб атмосферного воздуха на территориях, примыкающих к дорогам, должны находиться на расстоянии не менее 25 м от пересечения основных дорог и не ближе 4 м от центральной части ближайшей полосы движения транспортных средств.

Количество стационарных пунктов наблюдений за состоянием атмосферного воздуха определяют с учетом численности жителей населенного пункта: до 50 тыс. жителей - 1 пункт, 50-100 тыс. жителей - 2 пункта, 100-200 тыс. жителей - 2-3 пункта, 200-500 тыс. жителей - 3-5 пунктов, 0,5-1 млн. жителей - 5-10 пунктов, более 1 млн. жителей - 10-20 пунктов. При определении оптимального количества стационарных пунктов наблюдений за состоянием атмосферного воздуха следует также учитывать площадь и конфигурацию населенного пункта, многообразие функциональных зон, вид источников загрязнения атмосферного воздуха, сложность рельефа. Пункты наблюдений за состоянием атмосферного воздуха размещаются на открытой, проветриваемой со всех сторон площадке с не пылящим покрытием (асфальте, твердом грунте, газоне).

Программа наблюдений подразделяется на непрерывную программу наблюдений и дискретную программу наблюдений. Дискретная программа наблюдений подразделяется на полную дискретную программу наблюдений и сокращенную дискретную программу наблюдений. Непрерывная программа наблюдений и полная дискретная программа наблюдений направлены на получение первичных данных наблюдений о разовых и среднесуточных концентрациях загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, сокращенная дискретная программа наблюдений - о разовых концентрациях.

Стационарная автоматическая станция контроля атмосферы воздуха СКАТ-2011

Автоматическая станция контроля атмосферного воздуха «СКАТ-2011» (далее: «станция») предназначена для обеспечения процесса мониторинга (непрерывного автоматического измерения) концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, контроля метеопараметров и отбора газовых проб. Станция включает в себя систему жизнеобеспечения, измерительный комплекс «СКАТ» и дополнительное аналитическое оборудование.

Прибор контроля и мониторинга воздуха рабочей зоны «Метеометр МЭС-200»

Прибор контроля и мониторинга воздуха рабочей зоны «Метеометр МЭС-200»предназначен для измерения атмосферного давления, относительной влажности и температуры воздуха, скорости воздушных потоков в атмосфере и внутри помещений, интегрального показателя тепловой нагрузки среды (ТНС-индекса), температуры влажного термометра, энергетической освещенности, яркости и коэффициента пульсации оптического излучения в видимой, ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра в атмосфере и внутри помещений, концентрации токсичных газов CO;H2S;SO2