Мониторинг на атмосферния въздух: същност, организационни методи, системи

2024 Автор: Henry Conors | [email protected]. Последно модифициран: 2024-02-12 04:11

Мониторингът на качеството на атмосферния въздух е системно наблюдение на състоянието на атмосферата, съдържанието на вредни вещества в нея. Тази работа е много важна във връзка с нарастването на замърсяването. За осигуряване на мониторинг на атмосферния въздух на града се използва съвременна организационна и технологична база. Наблюдението може да се извършва на стационарни постове или в мобилни лаборатории.

Основни замърсители

Човешките дейности допринасят за увеличаване на концентрацията на прах, сажди, течни аерозоли и химически молекули във въздуха.

Замърсяването с прах е свързано както с естествени причини, така и с селскостопанска работа, строителство, промишленост, трафик и т.н. Всеки прах (не само промишлен) е вреден за човешката дихателна система. Азбестовият прах се счита за най-вреден. Някои видовепрахът може да съдържа радиоактивни вещества и други вредни компоненти. Замърсяването с прах оказва влияние върху радиационния баланс и естеството на валежите. Това леко забавя глобалното затопляне, причинено от човека. За борба с атмосферния прах се създават защитни горски пояси, дървесни насаждения и филтри. Понякога те използват поливане на територията, запълване на почвата, върху която след това се засаждат растения. За тези, които трябва постоянно или често да вдишват прах, се препоръчват лични предпазни средства.
Емисиите на сажди са свързани с експлоатацията на превозни средства, ТЕЦ, промишлени предприятия, депа. Освобождава се при изгаряне на пластмаса, въглища, нефт и нефтопродукти, биомаса, а понякога и природен газ. Саждите могат да абсорбират вредни вещества и в този случай са вредни за човешкото здраве. Самите сажди са продукт от изгаряне на органична материя, която не е токсична. Той намалява потока от слънчева радиация и когато удари сняг или лед, ускорява топенето му, допринасяйки за глобалното затопляне.
Химически аерозоли се образуват, когато серни или азотни съединения реагират с водна пара, за да образуват капчици киселини. Падайки на повърхността, те могат да причинят киселинни дъждове. Аерозолите също причиняват увеличаване на облачността и увеличаване на отразяващата способност на Земята. Аерозолите значително забавят глобалното затопляне. Серни и азотни съединения се отделят по време на работа на превозни средства, топлоелектрически централи и промишлени предприятия. А също и по време на вулканични изригвания.
Газовите (молекулярни) вещества са много разнообразни и се отделят под различни природни иантропогенни процеси. От голямо значение са емисиите на вредни за здравето вещества и парникови газове. Парниковите и озоноразрушаващите газове често остават в атмосферата от векове и имат широко разпространено въздействие върху радиационните потоци. Метанът е най-високо проникващият агент в атмосферата, с най-леката молекула, което го прави универсален парников газ.

Защо се извършва мониторинг на околната среда

Концентрацията на замърсители в атмосферния въздух не е постоянна и зависи от много фактори. Следователно е необходимо системно наблюдение на неговия състав. Те позволяват да се изчисли средното ниво на замърсяване, зависимостта на нивото на замърсяване от посоката на вятъра, да се определи динамиката на замърсяването и неговия състав. Мониторингът е най-важен в близост до магистрали, промишлени предприятия, в централните части на града, както и на места, отдалечени от човешка дейност.

Резултатите от екологичния мониторинг на атмосферния въздух са важни за вземане на решения, както на местно, така и на държавно ниво. Високото транспортно замърсяване показва необходимостта от разтоварване на магистрали, изграждане на обходни пътища около града. Ако се установи силно замърсяване в близост до промишлени съоръжения, това означава, че са необходими мерки за подобряване на работата на пречиствателните съоръжения или е необходимо разширяване на санитарно-защитната зона. Повишаващите се нива на замърсители в отдалечените станции са показателни за неблагоприятни регионални или глобални тенденции, когаторешението на проблема е възможно само на държавно или международно ниво.

Методи за наблюдение

Мониторингът на замърсяването на въздуха може да се извършва по различни начини. Обикновено се използват 3 опции:

Неподвижно, когато всички наблюдения се правят от една наблюдателна станция.
Маршрут, когато няколко точки за вземане на проби се използват за наблюдение.
Мобилни, когато измерванията се правят от различни точки, в зависимост от посоката на ветровете.

Стационарно наблюдение

Стационарното наблюдение се използва за дългосрочно и висококачествено наблюдение, подобно на наблюдение на метеорологична станция. Такива лаборатории са разположени на най-удобните места. Получените данни позволяват да се оцени динамиката на нивата на замърсяване за дълъг период от време. И както като цяло, така и за отделни компоненти. Вземането на проби се извършва редовно.

Тип на маршрута за наблюдение

Наблюденията на маршрута ви позволяват да обхванете няколко точки наведнъж, когато поставянето на публикации във всяка от тях е неподходящо. В този случай се получава доста подробно изследване на състава на въздуха в определена област. За извършване на такива наблюдения се използват превозни средства. Вземането на проби се извършва в същите точки в района. Лаборатория на колела може да обработва до 10 точки за наблюдение на ден, но средно 3 до 5 точки се използват за наблюдения. Измерванията се правят едновременно и редът на посещение на местата не се променя.

Мобилнинаблюдение

Мобилните наблюдателни пунктове, често наричани факелни станции, се използват за вземане на проби директно извън завода. За такива наблюдения се използват и превозни средства. В същото време се спазва определено разстояние от комините до местата за измерване. Броят на измервателните точки е голям, тяхното местоположение и времето за измерване се определя от ситуацията или спонтанно. Вземането на проби се извършва в рамките на кратък период от време.

Общите правила за всякакви точки на измерване са открит терен и твърда земя или настилка под краката.

Характеристики на стационарни наблюдения

Преди монтажа на стационарни павилиони се извършват следните дейности:

Определят се предварителни концентрации на замърсители, за които се използват изчисления и данни от други наблюдателни пунктове.
Изследват се особеностите на релефа и естеството на развитие.
Проучват се планове за бъдещо развитие в района, особено за промишлени предприятия.
Извършват се цялостни проучвания на метеорологичната обстановка в района.
Предвижданата роля на транспорта и енергията се определя.

Броят на стационарните постове в населеното място се определя от неговия размер, броя на жителите, екологичната обстановка, количеството зеленина. Ако екологичната ситуация не е благоприятна, тогава стълбовете могат да бъдат поставени в размер на: 1 стълб на 5–10 km. Наблюдателните пунктове са разположени в различни условия на околната среда: в близостпътеки, в зелени площи, в жилищни и индустриални райони.

У нас за стандартизиране на наблюденията се използват еднотипни павилиони от типа POST, които са с еднакво оборудване. Такава стандартизация позволява да се сведе до минимум разпространението на възможни грешки, които биха могли да възникнат поради различия в техническите характеристики на устройствата. Всички стационарни наблюдения се извършват всеки ден, независимо от сезоните и метеорологичните условия.

Характеристики на мобилните лаборатории

Като мобилна лаборатория у нас се използва стандартният модел "Атмосфера-П". Освен с оборудване за измерване на качеството на въздуха, той е оборудван с уреди за метеорологични измервания. Използва се за маршрутни и мобилни наблюдения. Има някои ограничения за условията на работа:

Температурата в превозното средство не трябва да надвишава 35°C.
Атмосферното налягане трябва да бъде между 680-790 mm Hg. ст.
Горната граница на влажност е 80 процента.
Дори на твърда настилка скоростта не трябва да надвишава 50 km/h.

За определяне на посоката и скоростта на вятъра се използва сензор, който се намира на покрива на автомобила.

Какво прави мониторингът на качеството на въздуха

Системите за наблюдение на атмосферния въздух са важни поради въздействието на вредните вещества върху човешкото здраве и околната среда. ATВ някои страни, като Индия, замърсяването на въздуха е една от основните причини за болести и преждевременна смърт. Измерването на състава на атмосферния въздух дава възможност да се оцени концентрацията на замърсители и да се идентифицират случаите, когато тяхното ниво надвишава ПДК. Ако случаят е такъв, може да има смисъл да се разработи набор от мерки за намаляване на нивото до безопасно ниво. Основни цели на мониторинга на замърсяването на атмосферния въздух:

Събиране на информация за количеството и динамиката на замърсителите в зоната за наблюдение.
Разработете адекватни мерки за намаляване на замърсяването.
Намаляване на вредата от работата на промишлените предприятия за хората, живеещи в зоната за наблюдение.
Оценка на нивото на транспортно замърсяване по градските улици.
Оценка на осъществимостта за поставяне на нови промишлени предприятия или транспортни възли в района на изследване.
Създаване на база данни за екологичната ситуация в района на изследване.

Наблюдение на състоянието на въздуха

Всичката информация, получена чрез наблюдение на качеството на атмосферния въздух, след това се анализира от еколози. С течение на времето техниките за измерване стават по-прости и по-достъпни. В Русия навсякъде се извършва държавен мониторинг на замърсяването на атмосферния въздух. Това е един от компонентите на държавния мониторинг на околната среда. Извършва се от федерални и други органи на изпълнителната власт в съответствие с процедурата, приета от правителството на Руската федерация. Списък на съоръженията, при които мониторингът на атмосферния въздух е задължителен,установено от териториалните власти.

Заключение

По този начин наблюдението на състоянието на атмосферния въздух е много важна работа в съвременния свят. От качеството му зависи здравето и благополучието на много хора. Методите за наблюдение на атмосферния въздух са различни и зависят от задачите и условията на терена. Естествено, само наблюдението не е достатъчно за решаване на екологичните проблеми. Той предоставя само на властите и обществеността необходимата информация. На негова основа е необходимо да се вземат адекватни мерки за намаляване нивото на замърсяване на въздуха.