2015-10-13
1975
У ХХ столітті в науці виник термін «моніторинг» для визначення системи повторних цілеспрямованих спостережень за елементами навколишнього природного середовища в просторі і часі.
В останні десятиліття суспільство усе ширше використовує у своїй діяльності звіти про стан природного середовища. Ця інформація потрібна в повсякденному житті людей, при веденні господарства, у будівництві, при надзвичайних обставинах – для оповіщення про небезпечні явища природи, що насуваються. Але зміни в стані навколишнього середовища відбуваються і під впливом біосферних процесів, пов’язаних з діяльністю людини. Визначення внеску антропогенних змін являє собою специфічну задачу.
З початку 70-х років минулого сторіччя, коли відбулася у Стокгольмі конференція з охорони навколишнього середовища під егідою ООН, організація моніторингу навколишнього середовища увійшла о першочергових завдань людства нашої планети. Міжнародне співробітництво у питаннях спостережень, оцінки та прогнозу стану довкілля об’єднує національні служби моніторингу і дозволяє висвітити загальну картину екологічних проблем та шляхи їх вирішення.
|
|
|
У відповідності з канонічним визначенням, екологічний моніторинг – інформаційна система спостережень, оцінки і прогнозу змін у стані навколишнього середовища, створена з метою виділення антропогенної складових цих змін на тлі природних процесів.
Система екологічного моніторингу повинна накопичувати, систематизувати й аналізувати інформацію:
• про стан навколишнього середовища;
• про причини що спостерігаються і ймовірних змін стану (тобто про джерела і фактори впливу);
• про допустимість змін і навантажень на середовище в цілому;
• про існуючі резерви біосфери.
Таким чином, у систему екологічного моніторингу входять спостереження за станом елементів біосфери і спостереження за джерелами і факторами антропогенного впливу.
В Україні є «Положення про Державну систему моніторингу довкілля», у якій визначені основні завдання моніторингу навколишнього природного середовища в Україні:
• спостереження за станом навколишнього природного середовища;
• аналіз стану навколишнього природного середовища та прогнозування його змін;
• забезпечення органів державної виконавчої влади систематичною й оперативною інформацією про стан навколишнього природного середовища, а також прогнозами і попередженнями про можливі його зміни;
• розробка науково-обґрунтованих рекомендацій для прийняття управлінських рішень.
На сьогодні моніторингові спостереження проводяться за наступними складовими навколишнього природного середовища:
|
|
|
• повітряне середовище;
• водне середовище;
• тваринний і рослинний світ;
• ґрунт;
• клімат.
Державна система моніторингу довкілля, складовими частинами якої є відомчі системи моніторингу довкілля, функціонує на трьох рівнях: загальнодержавному (національному), регіональному та локальному.
Загальнодержавна програма моніторингу довкілля – це сукупність завдань державного значення, що ґрунтуються на законодавчій та нормативно-правовій базі і дозволяють реалізувати основні задачі моніторингу із залученням засобів та систем в масштабах країни в цілому.
Регіональна програма моніторингу довкілля являє собою сукупність завдань, направлених на реалізацію задач моніторингу в межах адміністративно-територіального району, на територіях економічних і природних регіонів (область, АР Крим), з урахуванням географічних, соціально-економічних та адміністративних особливостей. Регіональна програма моніторингу довкілля входить як складова частина до загальнодержавної програми.
Локальна система моніторингу – система, що належить окремим суб’єктам системи моніторингу довкілля, вирішує специфічні для даного відомства задачі моніторингу і входить складовою частиною до державної системи моніторингу довкілля. Здійснюється на території окремих об’єктів (підприємствах, діяльність яких пов’язана з негативним впливом на довкілля, окремих ділянках ландшафтів, містах).
Екологічний моніторинг здійснюється, переважно, для перевірки попередньо встановлених в результаті екологічних досліджень норм екологічного стану компонентів довкілля або як початковий етап рекогносцирувальних екологічних досліджень території, яка потребує первісного або додаткового вивчення.
Пріоритетними напрямками існуючої сьогодні системи екологічного моніторингу довкілля є контроль за рівнями забруднення (хімічного, радіаційного, бактеріологічного, теплового та ін.) в компонентах навколишнього природного середовища (атмосферному повітрі, поверхневих водах, джерелах питної води, тощо). Проте головною метою екологічного моніторингу є не тільки кількісно-якісна оцінка техногенного впливу на природне навколишнє середовище, а головне оцінка та передбачення наслідків її багатокомпонентної відповідної реакції для визначення загального стану екологічної безпеки.
Такий підхід визначає необхідність виявлення і вивчення зв’язків між типами та рівнями техногенних навантажень, динамічними параметрами природних процесів, станом рослинності, живих організмів, здоров’ям і психологічним станом людей та змінами соціально-економічних процесів в суспільстві.
Будь-яка система моніторингу розділяється на два основних блока – це система отримання та збереження інформації та система її обробки, аналізу та представлення у вигляді кінцевого продукту. Кожен з цих блоків має свою структурно-організаційну, науково-методичну, технічну та технологічну базу. Тому їх робота здійснюється незалежно одна від одної, але загальна система комплексного екологічного моніторингу потребує паралельного розвитку цих двох блоків, організацію їх постійної взаємодії та коригування їх стратегії і тактики на кожному етапі розвитку системи з урахуванням можливості її функціонування для надзвичайних ситуацій.
Взагалі, екологічний моніторинг об’єктів довкілля здійснюється для отримання вибіркових даних, за якими здійснюється установлення чи коригування регламентів екомоніторингу довкілля, уточнення екологічних положень в найбільш значущих зонах, в різні кліматичні періоди та після припинення дії небезпечних природних явищ, аварій і катастроф будь-якого походження, які спричинили чи могли спричинити шкоду природному середовищу.
|
|
|
Основна задача мережі спостережень для моніторингу за станом довкілля полягає в екологічному районуванні території, яке дозволяє виявити і оцінити фактори, що впливають на первісне розповсюдження забруднюючих речовин і наступну їх міграцію і накопичення, що необхідно для обґрунтування вибору об’єктів спостережень на площі полігону з урахуванням мінімізації обсягів вимірів і забезпечення представництва і рівноточності даних по всій території зони спостережень.
Після районування території і формування мережі пунктів спостережень слід провести рекогносцирувальний контроль, результати якого дозволять дати первісну оцінку екологічної обстановки в зоні спостережень, а саме: виявити пріоритетні для даної території забруднювачі, визначити бар’єри на шляхах міграції забруднюючих речовин, оцінити рівень забруднення території.
Рекогносцирувальний контроль забрудненості довкілля проводиться в мінімальному об’ємі і тільки на найбільш представничих для даної території ландшафтах чи елементах якогось одного ландшафту, що відображає можливий вплив техногенних об’єктів, розташованих на цій території чи поряд з нею. Разом з цим спостерігаються контрольні елементи ландшафту, забруднення яких майже не залежать від техногенного оточення.
Кожний компонент навколишнього природного середовища повинен мати представничу інформаційну характеристику як в просторі, так і в часі, починаючи з визначення природно-історичних тенденцій їх змін, які відображають, в якому темпі і напрямку йде еволюція природного середовища як під впливом природної мінливості, так і від антропогенного навантаження. Тобто, кількість видів спостережень та обсяг даних повинен бути таким, щоб міг забезпечити моніторинговими даними, достатніми для розробки прогнозів та рекомендацій щодо оптимізації рішень, які приймаються з питань екологічної безпеки об’єктів [1,2].
За оцінкою науковців Міжнародного інституту менеджменту навколишнього середовища (Швейцарія) щорічні втрати України від погіршення її екологічного стану становлять близько 15-20 % внутрішнього національного доходу і є одними з найбільших у світі. Головною причиною цього є неналежна увага до проблем довкілля.
|
|
|
Належне функціонування Державної системи моніторингу довкілля має убезпечити Україну від таких втрат і скласти реальні передумови сталого розвитку України, забезпечивши основні компоненти її екологічної складової частини.
Постом спостереження є вибране місце (точка місцевості), на якому розміщений павільйон або автомобіль, обладнаний відповідними приладами. Встановлюються пости спостережень 3 категорій:
- стаціонарні;
- маршрутні;
- пересувні або пiдфакельнi.
Стаціонарний пост спостережень - це спеціально обладнаний павільйон, в якому розміщена апаратура, необхідна для реєстрації концентрацій забруднюючих речовин і метеорологічних параметрів за встановленою програмою. З числа стаціонарних постів виділяються опорні стаціонарні пости, які призначені для виявлення довготривалих змін вмісту основних або найбільш поширених забруднюючих речовин. Місце для встановлення стаціонарного поста вибирається, як правило, з урахуванням метеорологічних умов формування рівнів забруднення атмосферного повітря. При цьому заздалегідь визначається коло завдань: оцінка середньої місячної, сезонної, річний і максимальної разової концентрацій, можливість виникнення концентрацій, що перевищують ГДК та ін.
Для населених пунктів із складним рельєфом і великою кількістю джерел рекомендується встановлювати один пост на кожні (5-10) км2. Щоб інформація про забруднення повітря враховувала особливості міста, рекомендується ставити пости спостережень у різних функціональних зонах - житлової, промислової та зони відпочинку. У містах з великою інтенсивністю руху автотранспорту пости встановлюються і поблизу автомагістралей.
Для забезпечення оптимальних умов проведення стаціонарних спостережень вітчизняної промисловістю випускаються стандартні павільйони-пости спостережень або комплектні лабораторії типу ПОСТ. Лабораторія ПОСТ - це утеплений, оббита дюралевим осередками павільйон, в якому встановлено комплекти приладів та обладнання для відбору проб повітря, проведення метеорологічних вимірів: швидкості і напряму вітру, температури, вологості. Практично всі стаціонарні пункти контролю забруднення обладнані комплектними лабораторіями ПОСТ-1. Випускаються і встановлюються більш нові модифікації лабораторії - ПОСТ-2 і ПОСТ-2A, які відрізняються більш високою продуктивністю відбору проб і ступенем автоматизації [1,2].
Основним критерієм встановлення нормативів ГДК для оцінки якості
атмосферного повітря є вплив вмісту в повітрі забруднюючих домішок на організм людини.
Для оцінки якості атмосферного повітря встановлено дві категорії ГДК: максимально разова (ГДКмр) і середньодобова (ГДКсс) і робочої зони (ГДКрз).
ГДКмр – основна характеристика небезпеки шкідливої речовини, установлена для попередження рефлекторних реакцій у людини (відчуття запаху, світлової чутливості, біоелектричної активності головного мозку) при короткочасному впливі атмосферних домішок. З цього нормативу оцінюються речовини, що володіють запахом або впливають на інші органи чуття людини.
ГДКсс — встановлена для попередження загальнотоксичного, концерагенного, мутагенного та іншого впливу речовини на організм людини. Речовини, які оцінюються за цим нормативом, мають здатність тимчасово або постійно накопичуватися в організмі людини.
— рівень концентрації речовини, що не повинен викликати у робітників при щоденному вдиханні протягом 8 годин (але не більше 41 годин на тиждень) захворювань або приводити до погіршення стану здоров'я у віддалені терміни. Під робочою розуміють шар повітряного простору з висотою 2 метри, де розташовується постійне або тимчасове робоче місце.
Перелік речовин, вміст яких в атмосферному повітрі нормується, постійно поповнюється. Встановлено тимчасові нормативи ГДК забруднюючих речовин в повітрі для деревної рослинності (ГДКЛ).
ГДК в Україну та Росії закріплено законодавчо. Між концентрацією і ГДК повинно виконуватися співвідношення:
q ≤ ГДК (1.1)
У місцях відпочинку людей рівень забруднення атмосфери не повинен перевищувати 0,8 ГДК. Деякі зі шкідливих речовин володіють односпрямованою дією або ефектом сумації. При наявності в атмосфері декількох шкідливих речовин, що володіють сумаціанною дією, їх безрозмірна сумарна концентрація не повинна перевищувати одиницю:
(1.2)
де ГДК1, ГДК2,..., ГДКn — гранично допустимі концентрації речовин. Перелік речовин, що володіють ефектом сумації, постійно доповнюється і на сьогоднішній день налічується 51 група речовин однонаправленої дії.
Для кожного міста на підставі нормативів ГДС підприємств і фонового складу атмосферного повітря розробляють загальноміські нормативи ГДС, відповідно до яких індивідуальні ГДС підприємств можуть бути переглянуті в бік зменшення
ОБРВ - тимчасовий гігієнічний норматив для забруднюючої атмосферу речовини, встановлюється розрахунковим методом для проектування промислових об'єктів [4].
2. ОНОВНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗАБРУДНЕННЯ АТМОСФЕРНОГО ПОВІТРЯ
2.1 Статистичні характеристики забруднення атмосфери
Дані спостережень за концентраціями домішок (qi) на стаціонарних і маршрутних постах, а також під факелами промислових підприємств розглядаються як сукупність випадкових величин – одиничних разових показників забруднення атмосфери. Для дослідження таких рядів застосовують апарат математичної статистики. У першу чергу розраховують [5]:
· середньоарифметичне значення концентрації;
· середнє квадратичне відхилення;
· коефіцієнт варіації;
· повторюваність концентрацій,які перевищують рівень ГДК.
Cереднє арифметичне значення концентрацій використовується:
· при складанні довідок про стан забруднення атмосфери протягом доби,місяця та ін. періоду в районі спостережень;
· для оцінки однорідності рядів спостережень;
· аналізу річного ходу змін концентрацій домішки;
· для подальших розрахунків.
Середнє арифметичне значення концентрації домішок є одиничним осередненим(основним) показником забруднення атмосфери.
Середнє квадратичне відхилення - статистична характеристика ряду випадкових величин: разових чи середньодобових концентрацій,які отримані на стаціонарному чи маршрутному посту,що дозволяє оцінити розкид концентрацій відносно середньомісячного значення. Середнє квадратичне відхилення використовується для отримання інформації про мінливість середнього для статистичного аналізу розподілу концентрації.
Для систематизації і оцінки рівня забруднення атмосфери за певний період звичайно застосовуються такі статистичні характеристики:
а) середньоарифметичне значення концентрації домішки за добу q̄∂:
(2.1)
де n – число разових концентрацій,виміряних за 1 добу;
б) середньоарифметичне значення концентрації домішки за місяць q̄ міс:
(2.2)
де n – число разових або середньодобових концентрацій,що отримані протягом j-того місяця.
в) середньоарифметичне значення концентрації домішки за рік q̄ р:
(2.3)
де n– число разових або середньодобових концентрацій за рік.
г) середнє квадратичне відхилення результатів вимірювань від середнього арифметичного σ:
(2.4)
де n – число спостережень.
д) максимальне значення разової концентрації за місяць на посту qm;
е) коефіцієнт варіації V
(2.5)
Коефіцієнт варіації використовується для оцінки ступеню мінливості концентрації домішки від середнього арифметичного значення.
Результати багатьох досліджень показали,що дані вимірювань концентрацій домішок у приземному шарі атмосфери міст з достатньою точністю відповідають логарифмічно нормальному розподіленню. По ряду спостережень перевіряють гіпотезу про те,що результати спостережень належать до логарифмічно нормального розподілення,й обчислюють показники логарифмічно нормального розподілення,а також значення максимальної концентрації з заданою вірогідністю перевищення. У відповідності з об’ємом даних спостережень та необхідністю розрахунку фонової концентрації домішки розраховують максимальні концентрації з вірогідністю перевищення у 5;1 та 0,1 % випадків (qm5,qm1, qm 0,1).
Усі статистичні характеристики розраховуються для різного осереднення за часом та простором.
Основним критерієм якості атмосферного повітря є гранично допустимі концентрації (ГДК),які затверджені Мінздравом. Тому,для оцінки стану або ступеню забруднення атмосфери використовуються одиничні осереднені показники забруднення атмосфери,нормовані на ГДК відповідного періоду осереднення. Встановлюють,чи виконується співвідношення:
qi / ГДК мр ≤ 1. (2.6)
Оскільки ГДКcд встановлюються за тривалий період, перевіряють виконання співвідношення:
qi / ГДКcд ≤ 1. (2.7)
Нормовані на ГДК одиничні осереднені і разові показники забруднення атмосфери називаються одиничними індексами забруднення атмосфери(ІЗА). ІЗА розраховується за формулою:
(2.8)
На основі перевірки співвідношень розраховують число випадків (m) або повторюваність концентрацій,які перевищують ГДК та ін. величини,кратні ГДК.
Усі статистичні характеристики і одиничні ІЗА розраховуються за даними спостережень за концентрацією кожної речовини,що контролюється окремо.
Для порівняння ступеню забруднення атмосфери в різних містах використовується комплексний ІЗА (КІЗА) – безрозмірна функція характеристик ступеню забруднення атмосфери декількома речовинами. Комплексний ІЗА,враховуючи l речовин,присутніх у атмосфері,розраховується за формулою:
(2.9)
де q̄ - осереднена за часом (місяць та рік),розрахована для посту,міста або групи міст концентрація і-ої домішки.
Розрахунок індексу забруднення атмосфери засновано на припущенні,що на рівні ГДК усі шкідливі речовини характеризуються однаковим впливом на людину,і при подальшому збільшенні концентрації ступінь їх шкідливості зростає з різною швидкістю,яка залежить від класу небезпеки речовини.
2.2 Інтегральні показники забруднення атмосфери
У результаті взаємного перемішування викидів шкідливих речовин з багатьох джерел,які розміщені на території промислового міста,формується деякий рівень забруднення атмосферного повітря(так зване фонове забруднення).
Фонове забруднення характеризується узагальненими інтегральними показниками вмісту шкідливих домішок по місту в цілому. Такі характеристики менш підлягають випадковим відхиленням,ніж концентрації в окремих точках міста. Вони менше залежать від режиму викидів та в основному визначаються метеорологічними факторами і термодинамічними умовами розсіяння домішок в атмосфері.
Існую кілька способів характеристики забруднення повітря по міста в цілому і для встановлення узагальнених показників забруднення. Один з них ґрунтується на розкладанні даних спостережень за концентраціями домішок на природні ортогональні складові. Другий пов’язаний з фіксацією одночасного формування відносно високих концентрацій домішок в повітрі на території даного міста та щоденних розрахунках їх повторюваності відносно загального числа спостережень протягом дня.
На практиці використовується ряд інтегральних показників забруднення атмосфери. Найпоширенішим з них є середнє значення концентрації інгредієнта,обчислене за даними вимірювань у конкретний строк (або за добу) в усіх точках міста,нормованих на середньосезонну концентрацію:
(2.10)
де N – число контрольно-вимірювальних постів(КВП) у місті;
qi – середньодобова концентрація домішки на і-му КВП;
- середньосезонна концентрація домішки на і-му КВП.
Якщо розрахунок здійснюється за даними, для яких вже отримані середньомісячні концентрації інгредієнтів, середньосезонна концентрація визначається як середнє з трьох середньомісячних концентрації інгредієнтів на i-му КВП конкретного сезону. Наприклад, для літа:
(2.11)
При оперативних розрахунках інтегральних показників рекомендується враховувати середній рівень забруднення повітря протягом відповідного тримісячного періоду попереднього року та попереднього місяця поточного року.
Значення інтегральних показників при цьому можуть якось відрізнятись від обчислених за середньосезонними даними за рахунок зміни рівня забруднення повітря у минулому році порівняно з поточним,однак відносні зміни показників практично зберігаються.
Завдяки нормуванню кожної виміряної концентрації на середню за сезон (або півріччя) параметр стає універсальним,незалежним від різниць рівнів забруднення в різних районах та в різні сезони.
Залежно від значення параметра 
розрізняють чотири класи фонового забруднення повітря. Характеристика класів забруднення приведена у табл.2.1.
Таблиця 2.1 –Характеристика класів фонового забруднення
| Клас забруднення | Кількісне значення параметру | Якісна оцінка забруднення |
| ≥l,5
| Високе | |
| l,0≤ <l,5
| Підвищене | |
| 0,6≤ <l,0
| Знижене | |
| <0,6
| Слабке |
Л.Р. Сонькін запропонував ще один інтегральний показник забруднення повітря:
(2.12)
де n - загальна кількість спостережень за концентрацією домішки впродовж доби на всіх КВП міста;
m - кількість спостережень протягом цієї доби з концентраціями 
, що перевищують среднесезонную величину 
більше ніж в 1,5 рази.
Отже, параметр Р характеризує частину істнотно підвищених концентрацій від загального числа вимірювань протягом доби.
Щоб отримати щоденні значення параметра Р, заздалегідь розраховують середньосезонні значення концентрацій для кожного стаціонарного пункту вимірювань по окремим домішкам.
Параметр Р може змінюватися від одиниці (якщо всі вимірювані концентрації перевищують більш ніж у 1,5 рази середньо сезонну концентрацію) до нуля (жодна з концентрацій її не перевищує).
Для розрахунку Р і його використання як характеристики фонового забруднення повітря необхідно дотримуватися двох умов:
- кількість КВП у місті має бути не менше 3;
- кількість спостережень за концентраціями домішок у повітрі на всіх пунктах протягом доби не повинно бути менше 20.
Параметр Р розраховують окремо для кожної домішки і за всіма домішками разом.
Найбільший інтерес становить цей показник,розрахований за всіма домішками,оскільки в цьому разі він характеризує загальний стан забруднення повітряного басейну міста.
Залежно від значення Р розрізняють 3 класи рівня забруднення. Їх характеристика приведена у табл.2.2 [3].
Таблиця 2.2 – Характеристика класів фонового забруднення Р
| Клас забруднення | Кількісне значення параметру | Якісна оцінка забруднення |
| Р ≤ 1 | Підвищене | |
| 0,2≤ Р <0,35 | Відносно підвищене | |
| 0< P <0,2 | Знижене |
3 РОЗРАХУНОК І АНАЛІЗ ЗАБРУДНЕННЯ АТМОСФЕРИ В м.ОДЕСА В ЛИПНІ 2005 РОКУ NO2
Аналіз забруднення атмосферного повітря м. Одеси проводився із використанням значень разових концентрацій NO2, які були отримані із таблиць ТЗА за липень 2005 року. Значення разових концентрацій NO2 за липень 2005 року на мережі 8 контрольно-вимірювальних постів м. Одеси представлені у додатку А.
Із додатку А видно, що у вказаний термін вимірювання разових концентрацій NO2 у липні 2005 року проводилися на таких восьми КВП як КВП№8, КВП№10, КВП№15, КВП№16, КВП№17, КВП№18, КВП№19, КВП№20. Також аналіз додатку А показує, що спостереження за забрудненням атмосфери NO2 проводилися за повною програмою спостережень на постах №15, №17, №20; за неповною програмою спостережень – КВП№8, №16, №19; на постах №10 та №18 спостереження здійснювалися за скороченою програмою.
На основі разових концентрацій, представлених у додатку А, було здійснено узагальнення інформації про забруднення атмосферного повітря NO2 у липні 2005 року, результати якого наведені у таблиці 3.1.
Аналіз цієї таблиці показує, що найбільша кількість спостережень (по 104) можна відмітити на постах №15, 17, 20.
На таких постах як №8, 16, 19 було здійснено по 78 спостережень. Найменша кількість спостережень була здійснена на постах №10, 18 і склала по 52 спостереження.
Також у таблиці 3.1 представлені середньомісячні значення концентрацій NO2 на кожному з 8 КВП у липні 2005р. Аналіз цієї таблиці показує, що найбільша із середньомісячних концентрацій NO2 спостерігалася на КВП №15 і склала 0,093 мг∕м3. Найменша із середньомісячних концентрацій NO2 спостерігалася на КВП №8 і склала 0,025 мг∕м3.
Таблиця 3.1- Характеристика забруднення повітря NO2
(м.Одеса, липень, 2005 рік)
| № КВП | Кількість спостережень, n | Концентрація, мг/м3 | Середньоквадратичне відхилення | Коефіцієнт варіації | Повторюваність, % | Кількість випадків перевищення | Індекс забруднення атмосфери, ІЗА | ||||||||
| Середня, q | максимальна | ГДКМР | >5ГДКМР | ГДКМР | 5ГДКМР | 10ГДКМР | |||||||||
| значення | дата | строк | |||||||||||||
| 0,025 | 0,05 | 0,012 | 0,48 | 0,54 | |||||||||||
| 0,077 | 0,10 | 0,013 | 0,17 | 23,1 | 2,34 | ||||||||||
| 0,093 | 0,14 | 0,019 | 0,20 | 69,2 | 2,99 | ||||||||||
| 0,082 | 0,12 | 0,014 | 0,17 | 42,3 | 2,54 | ||||||||||
| 0,081 | 0,13 | 0,016 | 0,20 | 34,6 | 2,5 | ||||||||||
| 0,079 | 0,10 | 0,012 | 0,15 | 30,8 | 2,42 | ||||||||||
| 0,075 | 0,12 | 0,015 | 0,20 | 20,5 | 2,26 | ||||||||||
| 0,077 | 0,12 | 0,016 | 0,21 | 32,7 | 2,34 | ||||||||||
На інших КВП міста середньомісячні концентрації NO2 відповідно склали:
На КВП № 10 – 0,077 мг∕м3;
На КВП № 16 – 0,082 мг∕м3;
На КВП № 17 – 0,081 мг∕м3;
На КВП № 18 – 0,079 мг∕м3;
На КВП № 19 – 0,075 мг∕м3;
На КВП № 20 – 0,077 мг∕м3;
Також в таблиці 3.1представлені максимальні концентрації NO2 у липні 2005р. на кожному із восьми КВП м. Одеси. Аналіз цих значень показує, що найбільша із максимальних концентрацій спостерігалася 2 липня о 13:00 та 22 липня о 19:00 і дорівнювала 0,14 мг∕м3 (КВП №15). Найменша із максимальних концентрацій спостерігалася 1 липня 19:00, 12 липня о 19:00, 26 липня о 19:00 та 28 липня о 13:00 і склала 0,05 мг∕м3 (КВП №8).
Також були встановлені і максимальні значення на інших постах і строки спостережень, в які вони були зареєстровані:
Пост №10 – 7 липня о 13:00, 9 липня о 13:00, 12 липня о 13:00, 29 липня о 13:00 –0,1 мг∕м3;
Пост №16 – 30 липня о 19:00 – 0,12 мг∕м3;
Пост №17 – 30 липня о 13:00 – 0,13 мг∕м3;
Пост №18 – 30 липня о 19:00, 4 липня о 19:00, 23 липня о 19:00 - 0,1 мг∕м3;
Пост №19 – 30 липня о 07:00 - 0,12 мг∕м3;
Пост №20 – 27 липня о 13:00, 29 липня о 13:00 -0,12 мг∕м3;
Далі у курсовому проекті визначали на кожному КВП значення середньоквадратичного відхилення, яке характеризує розкид разових концентрацій NO2 відносно середньомісячного значення. Цей показник також визначався на кожному КВП окремо і представлений у таблиці 3.1. Відповідно до таблиці 3.1 найбільший розкид разових концентрацій NO2 у липні 2005 р. спостерігався на КВП №15 і характеризувався значенням середньоквадратичного відхилення, яке склало 0,019 мг/м3. Найменший розкид разових концентрацій NO2 спостерігалися на КВП №8 і КВП №18 і характеризувалися значенням, яке склало 0,012мг/м3. На інших КВП м. Одеси значення середньоквадратичне значення відхилення складали:
КВП №10 – 0,013мг/м3;
КВП №16 – 0,014мг/м3;
КВП №17 – 0,016мг/м3;
КВП №19 – 0,015мг/м3;
КВП №20 – 0,016мг/м3;
Показником, який характеризує міру розкиду разових концентрацій відносно їх середньомісячного значення є коефіцієнт варіації, значення якого для кожного з 8 КВП м. Одеси надані у табл.3.1. Згідно із табл.3.1 найбільше значення коефіцієнта варіації спостерігалося на КВП № 8 – 0,48. Найменше значення коефіцієнта варіації спостерігалося на КВП№18 – 0,015. На інших постах міста значення коефіцієнта варіації склало:
КВП№10 – 0,17
КВП№15 – 0,20
КВП№16 – 0,17
КВП№17 – 0,20
КВП№19 – 0,20
КВП№20 – 0,21
Також для кожного КВП м. Одеси визначалася кількість перевищень ГДКмр (для NO2) цей показник складає 0,085 мг/м3), а також повторюваність цих випадків. Аналіз таблиці 3.1 показує, що випадки перевищення ГДКмр спостерігалися на усіх КВП міста, окрім КВП №8. Було встановлено, що найбільша кількість випадків перевищення ГДКмр (72 випадки) спостерігалася на пості №15, а повторюваність цих випадків склала 69,2%. Найменша кількість випадків перевищення ГДКмр (12 випадків) спостерігалася на пості №10, а повторюваність цих випадків склала 23,1%. На інших КВП м. Одеси спостерігалася така кількість перевищення ГДКмр:
На КВП №16 (33 випадки) = 42,3%
На КВП №17 (36 випадки) = 34,6%
На КВП №18 (16 випадки) = 30,8%
На КВП №19 (16 випадки) = 20,5%
На КВП №20 (34 випадки) = 32,7%
Таке порушення одного із санітарно-гігієнічних критеріїв якості атмосферного повітря (ГДКмр) на усіх КВП м. Одеси, окрім КВП №8, вказує на досить високий рівень забруднення повітряного басейну міста у липні 2005р.
Аналіз індексу забруднення атмосфери показав, що ІЗА<1 спостерігався лише на КВП №8,що свідчить про дотримання такого критерію якості повітря як ГДКсд (для NO2 цей показник складає 0,4 мг/м3) на цьому пості. На інших постах м. Одеси значення ІЗА перевищували 1 і знаходилися в діапазоні 2,26-2,99,що свідчить про порушення на цих постах такого санітарно-гігієнічного показника якості атмосферного повітря як ГДКсд.
Слід підкреслити, що за обома показниками якості атмосферного повітря (і ГДКмр, і ГДКсд) атмосферне повітря є відносно незабрудненим у районі КВП №8 і досить забрудненим на всій іншій території м. Одеси.
Наступним етапом виконання курсового проекту стало побудування поля середньомісячних концентрацій NO2 у липні 2005р., яке надано на рисунку 3.1. Це поле характеризується ізолініями значень середньомісячної концентрації NO2 ізолініями значень 0,04 мг/м3, 0,06 мг/м3, 0,08 мг/м3. Це поле середньомісячних концентрацій характеризується наявністю улоговини у районі постів №8, 18 і наявністю гребня у районі постів №16, 20, 8. Зменшення середньомісячних концентрацій відбувається у бік Чорного моря.
На основі значень середньомісячних концентрацій домішок, представлених у таблиці 3.1, було визначено «найчистіший» і «найзабрудненіший» пост міста. «Найчистішим» слід вважати КВП №8, на якому спостерігається найбільше із середньомісячних концентрацій NO2. «Найзабрудненішим» є КВП №15, на якому спостерігається найбільше із середньомісячних концентрацій.
На основі разових концентрацій NO2 у липні 2005р., представлених у додатку А, були визначені середньодобові значення цієї домішки на кожному з 8ми КВП м. Одеси, які надані у додатку Б.
На основі матеріалів додатку Б було побудовано графік часового ходу середньодобових концентрацій NO2 у липні 2005р. на «найчистішому» та на «найзабрудненішому» постах, який наведено на рисунку 3.2. Також на цьому графіку нанесено лінію ГДКсд для досліджуваної домішки. Аналіз цього графіка показує, що перевищення ГДКсд на «найчистішому» пості, яким став КВП №8, спостерігається лише 1 липня. На «найзабрудненішому» пості період перевищення ГДКсд спостерігався протягом усього місяця.
Рисунок 3.2 – Часовий хід середньодобової концентрації NO2 на «найчистішому» та «найзабрудненішому» постах.
Черное море поле график
Наступним етапом стало визначення інтегральних показників забруднення атмосфери q̃ і P. Значення яких представлені у додатку А.
Для кожного з цих показників були визначені такі статистичні показники як середнє значення: 1,029 і 0,038. Середньоквадратичне відхилення q̃ і P відповідно складають: 0,054 і 0,046.
Наступним етапом стало побудування гістограм розподілу показників q̃ і P, для чого були визначені відповідні градації і частоти, представлені у таблиці 3.2.
Гістограми розподілу інтегральних показників q̃ і P представлені відповідно на рисунках 3.3 і 3.4. Аналізуючи рисунок 3.3, на якому наведено гістограму розподілу інтегрального показника Р, бачимо, що його не можна віднести до нормального розподілу. Середнє значення дорівнює 0.038, а діапазон модальних значень 0-0.023. Аналіз рисунка 3.4, на якому наведено гістограму розподілу інтегрального показника q̃, показує, що загальний вигляд гістограми не дозволяє віднести і фактичний розподіл q̃ до нормального закону розподілу. Середнє значення q̃, яке складає 1.029, не належить до діапазону модальних значень, який складає від 0,959 до 0,989.
Таблиця 3.2 – Градації і частоти розподілу інтегральних показників 
і Р
| № | Діапазон градацій
| Частота
| Діапазон градацій Р | Частота Р |
| [0,959 – 0,989] | [0 – 0,023] | 12 | ||
| [0,989 – 1,019] | [0,023 – 0,046] | |||
| [1,019 – 1,049] | [0,046 – 0,069] | |||
| [1,049 – 1,079] | [0,069 – 0,092] | |||
| [1,079 – 1,109] | [0,092 – 0,115] | |||
| [1,109 – 1,139] | [0,115 – 0,138] | |||
| [0,139 – 0,179] | [0,138-0,16] |
Рисунок 3.3 - Гістограма розподілу інтегрального показника Р
Рисунок 3.4 - Гістограма розподілу інтегрального показника
Наступним етапом виконання роботи став аналіз графіка часового ходу інтегральних показників забруднення атмосфери q̃ і P, який представлений на рисунку 3.5. Перший максимум для Р 1 липня збігається зі слабо вираженим максимумом для q̃. Слабий максимум для Р 6 липня відповідає максимуму для Р того ж дня. Така сама ситуація спостерігалася в період 12-13 липня для Р та 12 липня для q̃. Максимум для Р 29-30 липня відповідає максимуму 29-30 липня для q̃.
Останнім етапом виконання курсового проекту став аналіз повторюваності класів забруднення інтегральних показників q̃ і P.
У таблиці 3.3 представлено кількість випадків і повторюваність класів забруднення інтегрального показника q̃. Аналіз цієї таблиці показав, що найчастіше спостерігається забруднення підвищеного класу забруднення (17 випадків (65.4%)). Знижене забруднення спостерігається у 9 випадках (34.6%). Слабке і високе забруднення не спостерігалося.
Рисунок 3.5 - графіка часового ходу інтегральних показників забруднення атмосфери q̃ і Р
Таблиця 3.3 – Повторюваність класів забруднення інтегрального показника у м. Одеса (домішка NO2, липень, рік 2005)
| Клас забруднення | Кількісне значення параметру | Кількість випадків | Повторюваність класів забруднення, % |
| ≥ 1,5
| |||
| 1,0 ≤ ≤ 1,5
| 65.4 | ||
| 0,6≤ <1,0
| 34.6 | ||
| < 0,6
|
У таблиці 3.4 представлено кількість випадків і повторюваність класів забруднення інтегрального показника Р. Аналіз цієї таблиці показав, що найчастіше спостерігається знижене забруднення (14 випадків (100%)).
Підвищене та відносно підвищене забруднення не спостерігалося.
Таблиця 3. 4 – Повторюваність класів забруднення інтегрального показника Р у м. Одеса (домішка NO2, липень, рік 2005)
| Клас забруднення | Кількісне значення параметру | Кількість випадків | Повторюваність класів забруднення, % |
| 0,35≤ Р≤ 1 | |||
| 0,2 ≤ Р ≤ 0,35 | |||
| 0≤ Р ≤ 0,2 |
ВИСНОВОК
Метою курсового проекту є детальний аналіз характеристик забруднення атмосферного повітря на території м. Одеси. Для цього в якості вихідних були використані данні, вибрані з ТЗА-1 - разові концентрації NO2 у липні 2005 року.
Було розраховано та встановлено, що концентрації NO2 знаходяться в діапазоні від 0,05 до 0,14 мг/ 
. Перевищення ПДК спостерігалося майже на всіх постах міста, окрім восьмого КВП.
Аналіз поля середньомісячних концентрацій NO2 дозволяє зробити висновок: найбільш забруднений район міста – район поста №15, а найчистішим є район КВП №8.
Найбільше значення коефіцієнта варіації, що є показником, який характеризує міру розкиду разових концентрацій відносно іх середньомісячного значення, зафіксовано на посту №8, а найменше – на посту №15.
Вивчаючи індекс забруднення атмосфери, можна зробити висновок, що значення NO2, який відноситься до другого класу небезпеки, не перевищувало 1 лише на КВП №8, а це означає, що лише на цьому пості дотримується такий критерій якості повітря як ГДКсд.
Аналізуючи часовий хід середньодобових концентрацій на «найчистішому» (КВП №8) та «найзабрудненішому» (КВП №15) пості, видно, що КВП №8 характеризувався плавними змінами концентрації, яка майже не перевищувала ГДК, а на КВП №15 – різко збільшувалася та зменшувалася концентрація NO2.
Проаналізувавши повторюваність класів забруднення інтегральних показників та Р, ми бачимо, найбільш розповсюджений є підвищений клас забруднення.
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ
1. Полетаєва I.M. Моніторинг навколишнього середовища. Конспект
лекцій. – Одесса: ОГМІ, 2003. - 138 с.
2. Беккер Л А_, Агаев Т.Б. Охрана и контроль загрязнения природной
среды. - Л.: Гидрометеоиздат, 1989.- 288 с.
3. Збірник методичних вказівок до практичних робіт з дисципліни «Моніторинг довкілля»/ Чугай А.В., Юрасов С.М., Чернякова О.І., Грабко Н.В., Волков А.І. – Одеса: ОДЕКУ, 2006.- 139с.
4.Владимиров А.М.., Ляхин Ю.И., Матвеев Л.Т., Орлов В.Г. «Охрана окружающей среды». - Л.: Гидрометеоиздат 1991. - 422 с.
5. Безуглая Э.Ю. Мониторинг состояния загрязнения атмосферы в городах. – Л.: Гидрометиздат, 1989. – 288 с.
ДОДАТОК А
Значення разових концентрацій виміряних на мережі стаціонарних постів, а також інтегральних показників забруднення атмосфери NO2 м. Одеса липень 2005 року.
| Дата | Строк | Номер стаціонарного поста | q̄̃ | m | n | 0≤P≥1 | |||||||
| 0,04 | 0,04 | 0,08 | - | 0,04 | - | 0,04 | 0,04 | 0,988 | 0,12 | ||||
| - | - | 0,11 | 0,06 | 0,06 | - | 0,06 | 0,07 | ||||||
| 0,04 | 0,07 | 0,11 | 0,08 | 0,08 | 0,06 | - | 0,04 | ||||||
| 0,05 | - | 0,12 | 0,09 | 0,08 | 0,08 | 0,08 | 0,08 | ||||||
| 0,01 | 0,07 | 0,09 | - | 0,06 | - | 0,06 | 0,07 | 1,009 | |||||
| - | - | 0,08 | 0,06 | 0,08 | - | 0,07 | 0,05 | ||||||
| 0,03 | 0,08 | 0,14 | 0,09 | 0,1 | 0,09 | - | 0,08 | ||||||
| 0,03 | - | 0,12 | 0,07 | 0,08 | 0,08 | 0,07 | 0,09 | ||||||
| 0,02 | 0,07 | 0,1 | - | 0,07 | - | 0,04 | 0,08 | 0,976 | |||||
| - | - | 0,09 | 0,09 | 0,07 | - | 0,07 | 0,07 | ||||||
| 0,01 | 0,08 | 0,09 | 0,08 | 0,08 | 0,08 | - | 0,08 | ||||||
| 0,03 | - | 0,07 | 0,08 | 0,07 | 0,1 | 0,06 | 0,09 | ||||||
| 0,03 | 0,06 | 0,08 | - | 0,07 | - | 0,06 | 0,06 | 1,002 | |||||
| - | - | 0,09 | 0,06 | 0,09 | - | 0,07 | 0,07 | ||||||
| 0,02 | 0,08 | 0,1 | 0,06 | 0,11 | 0,08 | - | 0,08 | ||||||
| 0,02 | - | 0,08 | 0,09 | 0,1 | 0,09 | 0,07 | 0,09 | ||||||
| 0,02 | 0,08 | 0,07 | - | 0,07 | - | 0,07 | 0,05 | 1,079 | 0,08 | ||||
| - | - | 0,09 | 0,08 | 0,08 | - | 0,08 | 0,08 | ||||||
| 0,04 | 0,09 | 0,12 | 0,08 | 0,09 | 0,06 | - | 0,09 | ||||||
| 0,04 | - | 0,09 | 0,11 | 0,08 | 0,08 | 0,09 | 0,07 | ||||||
| 0,03 | 0,07 | 0,08 | - | 0,06 | - | 0,06 | 0,05 | 1,008 | |||||
| - | - | 0,09 | 0,07 | 0,07 | - | 0,08 | 0,07 | ||||||
| 0,03 | 0,1 | 0,1 | 0,08 | 0,06 | 0,08 | - | 0,08 | ||||||
| 0,02 | - | 0,08 | 0,09 | 0,09 | 0,09 | 0,06 | 0,08 | ||||||
| 0,01 | 0,08 | 0,08 | - | 0,07 | - | 0,07 | 0,07 | 1,062 | 0,04 | ||||
| - | - | 0,1 | 0,08 | 0,08 | - | 0,08 | 0,09 | ||||||
| 0,03 | 0,07 | 0,1 | 0,1 | 0,09 | 0,07 | - | 0,08 | ||||||
| 0,04 | - | 0,09 | 0,08 | 0,1 | 0,09 | 0,1 | 0,06 | ||||||
| 0,02 | 0,09 | 0,07 | - | 0,06 | - | 0,06 | 0,08 | 0,978 | |||||
| - | - | 0,12 | 0,06 | 0,08 | - | 0,08 | 0,07 | ||||||
| 0,02 | 0,1 | 0,1 | 0,06 | 0,1 | 0,08 | - | 0,09 | ||||||
| 0,01 | - | 0,09 | 0,08 | 0,08 | 0,09 | 0,07 | 0,06 | ||||||
| 0,01 | 0,07 | 0,09 | - | 0,07 | - | 0,06 | 0,06 | 0,961 | |||||
| - | - | 0,07 | 0,08 | 0,06 | - | 0,07 | 0,07 | ||||||
| 0,02 | 0,08 | 0,11 | 0,09 | 0,08 | 0,05 | - | 0,09 | ||||||
| 0,03 | - | 0,1 | 0,09 | 0,09 | 0,07 | 0,08 | 0,09 | ||||||
| 0,02 - | 0,08 - | 0,08 0,07 | - 0,06 | 0,06 0,09 | - - | 0,06 0,07 | 0,07 0,09 | 1,069 | 0,04 | ||||
| 0,03 | 0,1 | 0,09 | 0,08 | 0,08 | 0,09 | - | 0,06 | ||||||
| 0,05 | - | 0,09 | 0,09 | 0,09 | 0,09 | 0,08 | 0,07 | ||||||
| 0,02 | 0,06 | 0,08 | - | 0,07 | - | 0,06 | 0,06 | 1,042 | 0,04 | ||||
| - | - | 0,08 | 0,08 | 0,07 | - | 0,1 | 0,08 | ||||||
| 0,04 | 0,08 | 0,07 | 0,09 | 0,08 | 0,07 | - | 0,1 | ||||||
| 0,03 | - | 0,09 | 0,09 | 0,1 | 0,08 | 0,08 | 0,09 | ||||||
| 0,03 | 0,07 | 0,09 | - | 0,08 | - | 0,08 | 0,08 | 1,038 | |||||
| - | - | 0,1 | 0,07 | 0,09 | - | 0,07 | 0,09 | ||||||
| 0,02 | 0,08 | 0,12 | 0,08 | 0,07 | 0,07 | - | 0,07 | ||||||
| 0,03 | - | 0,09 | 0,09 | 0,08 | 0,08 | 0,08 | 0,06 | ||||||
| 0,02 | 0,08 | 0,08 | - | 0,1 | - | 0,06 | 0,06 | 0,995 | |||||
| - | - | 0,09 | 0,06 | 0,08 | - | 0,07 | 0,07 | ||||||
| 0,01 | 0,09 | 0,1 | 0,07 | 0,06 | 0,08 | - | 0,1 | ||||||
| 0,02 | - | 0,11 | 0,09 | 0,08 | 0,09 | 0,08 | 0,09 | ||||||
| 0,01 | 0,06 | 0,09 | - | 0,05 | - | 0,07 | 0,07 | 0,984 | 0,04 | ||||
| - | - | 0,12 | 0,08 | 0,07 | - | 0,07 | 0,09 | ||||||
| 0,04 | 0,08 | 0,09 | 0,1 | 0,08 | 0,08 | - | 0,06 | ||||||
| 0,01 | - | 0,08 | 0,08 | 0,1 | 0,06 | 0,1 | 0,08 | ||||||
| 0,08 | 0,09 | - | 0,05 | - | 0,07 | 0,08 | 0,959 | ||||||
| - | - | 0,1 | 0,07 | 0,07 | - | 0,07 | 0,09 | ||||||
| 0,02 | 0,06 | 0,01 | 0,09 | 0,08 | 0,08 | - | 0,07 | ||||||
| 0,03 | - | 0,09 | 0,1 | 0,08 | 0,09 | 0,08 | 0,09 | ||||||
| 0,02 | 0,08 | 0,07 | - | 0,07 | - | 0,06 | 0,07 | 0,975 | 0,04 | ||||
| - | - | 0,09 | 0,06 | 0,06 | - | 0,1 | 0,08 | ||||||
| 0,01 | 0,09 | 0,12 | 0,07 | 0,08 | 0,06 | - | 0,1 | ||||||
| 0,02 | - | 0,1 | 0,07 | 0,12 | 0,07 | 0,08 | 0,07 | ||||||
| 0,01 | 0,06 | 0,09 | - | 0,08 | - | 0,07 | 0,04 | 0,985 | 0,04 | ||||
| - | - | 0,09 | 0,08 | 0,12 | - | 0,08 | 0,06 | ||||||
| 0,03 | 0,08 | 0,08 | 0,08 | 0,07 | 0,08 | - | 0,08 | ||||||
| 0,03 | - | 0,1 | 0,06 | 0,09 | 0,07 | 0,09 | 0,08 | ||||||
| 0,01 | 0,08 | 0,06 | - | 0,1 | - | 0,07 | 0,07 | 1,010 | |||||
| - | - | 0,08 | 0,09 | 0,09 | - | 0,06 | 0,06 | ||||||
| 0,02 | 0,09 | 0,12 | 0,1 | 0,09 | 0,06 | - | 0,09 | ||||||
| 0,03 | - | 0,08 | 0,09 | 0,08 | 0,07 | 0,09 | 0,08 | ||||||
| 0,02 | 0,08 | 0,09 | - | 0,07 | - | 0,08 | 0,06 | 1,028 | |||||
| - | - | 0,08 | 0,08 | 0,07 | - | 0,1 | 0,07 | ||||||
| 0,01 | 0,09 | 0,12 | 0,09 | 0,06 | 0,06 | - | 0,09 | ||||||
| 0,02 | - | 0,14 | 0,1 | 0,07 | 0,08 | 0,1 | 0,08 | ||||||
| 0,02 | 0,06 | 0,1 | - | 0,07 | - | 0,08 | 0,05
<
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
 Сейчас читают про:
  6388 6244 |
