На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти готовые бесплатные и платные работы или заказать написание уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов по самым низким ценам. Добавив заявку на написание требуемой для вас работы, вы узнаете реальную стоимость ее выполнения.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Быстрая помощь студентам

 

Результат поиска


Наименование:


курсовая работа Проблемы осуществления контроля качества воздуха

Информация:

Тип работы: курсовая работа. Добавлен: 10.06.13. Сдан: 2012. Страниц: 30. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


 
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального  образования
«ШУЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
 
КАФЕДРА ЭКОЛОГИИ И БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
 
КУРСОВАЯ РАБОТА НА ТЕМУ:
 
ПРОБЛЕМЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ  КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ВОЗДУХА
 
 
 
Работу выполнила:
Гусева Екатерина  Ивановна
студентка 2 курса 1 группы дневного отделения естественно-географического факультета
Специальность - 022000.62
Экология и природопользование
Научный руководитель:
доцент, кандидат биологических наук Юдин Александр Николаевич
 
 
 
 
Шуя - 2012
СОДЕРЖАНИЕ
стр.
ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………3
    ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ВОЗДУХА
1.1.Научные основы экологического мониторинга……………………………5
1.2.Контроль качества воздуха………………………………………………….18
1.3.Отбор проб атмосферного воздуха………………………………………....26
1.4.Всемирная метеорологическая организация и международный мониторинг загрязнения биосферы…………………………………………….29
    АНАЛИЗ ДИНАМИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА ИВАНОВСКОЙ ОБЛАСТИ
2.1.Наблюдение за состоянием атмосферного воздуха в 2010-2011 годах…..38
2.2.Качество атмосферного воздуха в 2010 году………………………………39
2.3.Качество атмосферного воздуха в 2011 году………………………………42
2.4.Динамика загрязнения атмосферного воздуха Ивановской области…….44
2.5.Государственный контроль за охраной атмосферного воздуха…………..46
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………...49
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ………………………...51
 


ВВЕДЕНИЕ
 
Актуальность  темы курсовой работы определяется тем, что воздушная среда состоит из газообразных веществ, необходимых для жизнедеятельности человека. Она обеспечивает механизмы теплообмена и функции органов человека, ориентирующих его в пространстве (зрение, слух, обоняние), а также служит природным резервуаром, в котором обезвреживаются газообразные продукты обмена веществ живых организмов и отходы промышленного производства. Наряду с этим воздушная среда при значительном изменении ее естественных физических и химических свойств, бактериологическом и пылевом загрязнении может служить причиной различных заболеваний человека. Источниками загрязнения воздушной среды являются токсические отходы промышленных производств, выхлопные газы автотранспорта, ядохимикаты, используемые в сельском хозяйстве, и др. Особую опасность при этом представляют токсические туманы (смоги), связанные с накоплением в воздухе, например, сернистого газа, что приводит к острым и хроническим массовым отравлениям.
Цель - проанализировать динамику загрязнения атмосферного воздуха Ивановской области.
Задачи:
1. Проанализировать теоретические вопросы контроля качества воздуха.
2. Сделать анализдинамики загрязнения атмосферного воздуха Ивановской области.
Объект исследования – атмосферный  воздух.
Предмет исследования – теоретические и методические аспекты контроля качества атмосферного воздуха.
Методы исследования – Среди теоретических методов можно выделить сравнительный анализ; анализ научной литературы, синтез полученных материалов, историко-географический метод и т.д. Из практических (эмпирико-исследовательских) методов – метод описания, метод классификаций и др.
Структура и объем  работы. Курсоваяработа состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы и содержит 52 страницы, включает 3 таблицы и 2 рисунка. Список используемой литературы содержит 19 наименований.
 


1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ  ВОПРОСЫ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ВОЗДУХА
 
1.1.Научные основы экологического мониторинга
 
Впервые термин мониторинг (от лат. monitor – предостерегающий) появился перед проведением международной конференции в Стокгольме (1972 г.). Под мониторингом было решено понимать систему непрерывного наблюдения, измерения и оценки состояния окружающей среды. Позднее система мониторинга была расширена – в неё был включён этап принятия управленческого решения (рис. 1). Большой вклад в разработку теории мониторинга внесли И.П. Герасимов [6], Ю.А. Израэль [10], В.Д. Федоров и др.
В настоящее время под экологическим мониторингом понимается информационная система наблюдений, оценки и прогноза изменений в состоянии окружающей среды, созданная с целью выделения антропогенной составляющей этих изменений на фоне природных процессов.
В системе экологического мониторинга постоянно должны реализовываться  две цели:
    Постоянная оценка «комфортности» условий среды обитания человека и других биологических объектов.
    Предоставление информационной составляющей для целей прогнозирования, моделирования и принятия управленческих решений.
В процессе мониторинга  решаются следующие задачи:
    Организация единой системы сбора и обработки данных наблюдений;
    Обеспечение достоверности и сопоставимости данных наблюдений;
    Организация хранения данных наблюдений, ведение специальных банков и баз экологических данных;
    Оценка и прогноз состояния объектов окружающей природной среды;
    Информационное обеспечение органов власти и управления комплексной информацией о состоянии окружающей природной среды и природных ресурсах, а также населения информацией о проблемах обеспечения экологической безопасности [9].

Рис. 1 Блок-схема системы мониторинга [10].
Общей рекомендацией к  системе экологического мониторинга  является системное представление  объекта мониторинга. Только в этом случае возможно собрать данные, которые впоследствии можно будет анализировать и давать им содержательную интерпретацию [1, 3, 5, 7, 11-16, 18-19].
В настоящее время основным методом оценки окружающей среды  является экологическое нормирование. В соответствии с природоохранительным законодательством Российской Федерации нормирование качества окружающей природной среды производится с целью установления предельно допустимых норм воздействия, гарантирующих экологическую безопасность населения, сохранение генофонда, обеспечивающих рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов в условиях устойчивого развития хозяйственной деятельности. При этом под воздействием понимается антропогенная деятельность, связанная с реализацией экономических, рекреационных, культурных интересов и вносящая физические, химические, биологические изменения в природную среду.
Как экологическое, так и  санитарно-гигиеническое нормирование основаны на знании эффектов, оказываемых  разнообразными факторами воздействия  на живые организмы. Одним из важных понятий в нормировании является понятие загрязнения:
Загрязнение окружающей среды – поступление в окружающую среду вещества и (или) энергии, свойства, местоположение или количество которых оказывают негативное воздействие на окружающую среду.
Обычно выделяют следующие  виды загрязнения:
    Химическое. Загрязнение ксенобиотиками и другими химическими веществами.
    Физическое. Тепловое, световое, шумовое, электромагнитное, радиоактивное воздействие.
    Биологическое. Загрязнение микроорганизмами (гниение, болезнетворность), животными (паразиты), растениями (цветение водоёмов).
    Визуальное. Нарушение эстетической привлекательности ландшафта (например, вследствие организации свалки строительного мусора).
В зависимости  от времени поступления загрязнителей  различают три вида загрязнений:
    Первичное загрязнение – вызванное поступлением загрязняющих веществ и процессами непосредственного их превращения. В цикле первичного загрязнения могут появляться вторичные и последующие загрязняющие вещества.
    Вторичное загрязнение – развивается как следствие первичного загрязнения и представляет собой новый цикл загрязнения.
    Повторное загрязнение – вызванное повторным выносом загрязняющих веществ вследствие первичного загрязнения. Например, вынос осевших на дно или вмерзших в лед нефтепродуктов во время паводка или таяния льда
В настоящее время существует фактическое разделение на экологическую  безопасность в отношении человека и экологическую безопасность в  отношении к окружающей природной  среде. Принцип антропоцентризма верен  в отношении истории развития нормирования: значительно ранее  прочих были установлены нормативы  приемлемых для человека условий  среды (прежде всего, производственной). Тем самым было положено начало работам  в области санитарно-гигиенического нормирования. В частности, были выведены такие группы нормативов как предельно-допустимая концентрация (ПДК) и предельно допустимый уровень воздействия (ПДУ):
Предельно-допустимая концентрация (ПДК) – утверждённый в законодательном порядке санитарно-гигиенический норматив содержания вредного вещества в окружающей (или производственной среде), практически не влияющего на здоровье человека и не вызывающего неблагоприятных воздействий.
Предельно-допустимый уровень (ПДУ) – утверждённый в законодательном порядке санитарно-гигиенический норматив, связанный с нагрузкой физических факторов (шума, электромагнитного излучения и др.) в окружающей (или производственной среде), практически не влияющего на здоровье человека и не вызывающего неблагоприятных воздействий.
В тех случаях, когда для  вредных факторов не определён санитарно-гигиенический  норматив, а исследование находится  только на стадии опытных или опытно-промышленных разработок, применяются ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ), ориентировочные допустимые концентрации (ОДК) и ориентировочные допустимые уровни (ОДУ).
Нормативы, ограничивающие вредное воздействие, устанавливаются  и утверждаются специально уполномоченными  государственными органами в области охраны окружающей природной среды, санитарно-эпидемиологического надзора и совершенствуются по мере развития науки и техники с учетом международных стандартов. Существует большое количество справочников [4], содержащих подробную и исчерпывающую информацию о ПДК и токсикологических показателях различных химических веществ. Российский регистр потенциально опасных химических и биологических веществ Минздрава РФ распространяет АИПС (автоматизированная информационно-поисковая система) «Опасные вещества» – базу данных по опасным химическим и биологическим веществам, содержащую данные о 2350 зарегистрированных в РПОХВ (российский регистр потенциально опасных химических и биологических веществ) веществах (химическая номенклатура, физико-химические характеристики, параметры токсикометрии, оценку специфических и отдаленных эффектов, показатели экологической безопасности, гигиенические и экологические нормативы, библиографические данные). В базу данных, наряду с исчерпывающей отечественной информацией, включены сведения из ведущих зарубежных баз данных опасных веществ, в том числе международного регистра потенциально токсичных веществ.
Установление нормативов качества окружающей среды и продуктов  питания основывается на концепции пороговости воздействия.
Порог вредного действия – это минимальная доза вещества, при воздействии которой в организме возникают изменения, выходящие за пределы физиологических и приспособительных реакций, или скрытая (временно компенсированная) патология.
ПДК и ПДУ определяются с учётом ДСД (допустимой суточной дозы) или ДСП (допустимого суточного потребления).
Стандарт ГОСТ 12.1.007-76 «Классификация и общие требования безопасности»  устанавливает следующие признаки для определения класса опасности (табл. 1). По степени воздействия  на организм вредные вещества подразделяются на четыре класса опасности:
1-й – вещества чрезвычайно опасные: бензапирен, бериллий, диэтилртуть, тертаэтилсвинец, таллий и др.
2-й – вещества высокоопасные: бор, ДДТ (сумма изомеров), кадмий (суммарно), мышьяк, нитриты, свинец (суммарно), селен, стронций, сурьма, формальдегид.
3-й – вещества умеренно опасные: алюминий, марганец, медь (суммарно), нитраты, озон, хром.
4-й – вещества малоопасные: сероводород, сульфаты, хлориды.
Отнесение вредного вещества к классу опасности производят по показателю, значение которого соответствует  наиболее высокому классу опасности.
Таким образом, санитарно-гигиеническое  нормирование охватывает все среды, различные пути поступления вредных  веществ в организм, хотя редко  отражает комбинированное действие (одновременное или последовательное действие нескольких веществ при одном и том же пути поступления) и не учитывает эффектов комплексного (поступления вредных веществ в организм различными путями и с различными средами – с воздухом, водой, пищей, через кожные покровы) и сочетанного воздействия всего многообразия физических, химических и биологических факторов окружающей среды. Существуют лишь ограниченные перечни веществ, обладающих эффектом суммации при их одновременном содержании в атмосферном воздухе.
Таблица 1.
Критерии определения  класса опасности
Наименование  показателя
Норма для класса опасности
1-го
2-го
3-го
4-го
Предельно допустимая концентрация (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны, мг/куб.м
Менее 0,1
0,1-1,0
1,1-10,0
Более 10,0
Средняя смертельная доза при введении в желудок, мг/кг
Менее 15
15-150
151-5000
Более 5000
Средняя смертельная доза при нанесении на кожу, мг/кг
Менее 100
100-500
501-2500
Более 2500
Средняя смертельная концентрация в воздухе, мг/куб.м
Менее 500
500-5000
5001-50000
Более 50000
Коэффициент возможности  ингаляционного отравления (КВИО)
Более 300
300-30
29-3
Менее 3
Зона острого действия
Менее 6,0
6,0-18,0
18,1-54,0
Более 54,0
Зона хронического действия
Более 10,0
10,0-5,0
4,9-2,5
Менее 2,5

 
Для ориентировочного определения  комбинированного действия обычно предлагается использовать следующую формулу:
,
где Ci – концентрация вещества в исследуемой среде; ПДК1 – предельно-допустимая концентрация данного вещества. Среда считается допустимой если конечное значение меньше единицы.
Однако человек не самый  чувствительный из биологических видов, и принцип «Защищен человек –  защищены и экосистемы», вообще говоря, не верен. Экологическое нормирование предполагает учет так называемой допустимой нагрузки на экосистему. Допустимой считается  такая нагрузка, под воздействием которой отклонение от нормального состояния системы не превышает естественных изменений и, следовательно, не вызывает нежелательных последствий у живых организмов и не ведет к ухудшению качества среды.
Всю совокупность экологических  нормативов можно упорядочить следующим  образом:
    Органолептические нормативы. Определяются с помощью органов чувств (мутность, цвет, запах, вкус).
    Общесанитарные нормативы. Определяются для малотоксичных и нетоксичных веществ.
    Санитарно-токсикологические нормативы. Определяются для токсичных веществ.
    Фитоаккумуляционные нормативы. Определяются по накоплению в тканях растений.
    Водно-миграционные нормативы. Определяются по миграции в водной среде.
    Воздушно-миграционные нормативы. Определяются по миграции в воздушной среде.
Антропогенное загрязнение  окружающей среды весьма разнообразно. Основными источниками являются промышленные предприятия, энергетический комплекс, транспорт, сельское хозяйство  и бытовые отходы.
Классы опасности для  окружающей среды определяются согласно приказа МПР от 15.06.2001 года № 511. Установлено 5 классов опасности:
Таблица 2
Критерии определения  класса опасности для окружающей среды
КЛАСС ОПАСНОСТИ
КРИТЕРИИ
отхода для окружающей природной среды
вредного воздействия  опасных отходов на окружающую природную среду
отнесения опасных отходов  к классу опасности для окружающей природной среды
I класс. Чрезвычайно опасные
Очень высокая
 
II класс. Высокоопасные
высокая
экологическая система сильно нарушена.период восстановления не менее 30 лет после полного устранения источника вредного воздействия
III класс. Умеренно опасные
средняя
экологическая система нарушена.период восстановления не менее 10 лет после снижения вредного воздействия от существующего источника
IVкласс.Малоопасные
низкая
экологическая система нарушена.период самовосстановления не менее 3-х лет
Vкласс.Практически неопасные
очень низкая
экологическая система практически  не нарушена.

 
1-й – вещества чрезвычайно опасные. Функционирование экосистемы необратимо нарушено, восстановление невозможно.
2-й – вещества высокоопасные. Функционирование экосистемы сильно нарушено. Период восстановления не менее 30 лет после полного устранения источника вредного воздействия.
3-й – вещества умеренно опасные. Функционирование экосистемы нарушено. Период восстановления не менее 10 лет после снижения вредного воздействия от существующего источника.
4-й – вещества малоопасные. Функционирование экосистемы нарушено. Период самовосстановления не менее 3-х лет
5-й – вещества практически неопасные. Функционирование экосистемы практически не нарушено.
Научно-технические нормативы  воздействия на окружающую среду  разрабатываются для хозяйственных  объектов в форме проектов томов  предельно допустимых выбросов (ПДВ) и сбросов (ПДС).
Предельно допустимый выброс (ПДВ) – количество загрязняющего вещества в отходящих газах, максимально допустимое к выбросу в атмосферу в единицу времени.
ПДВ устанавливается для  каждого источника загрязнения  атмосферы (и для каждой примеси, выбрасываемой этим источником) таким  образом, что выбросы вредных  веществ от данного источника  и от совокупности источников города или другого населенного пункта с учетом перспективы развития промышленных предприятий и рассеивания вредных  веществ в атмосфере не создают  приземную концентрацию, превышающую  их ПДКмр. Основные значения ПДВ – максимальные разовые – устанавливаются при условии полной нагрузки технологического и газоочистного оборудования и их нормальной работы и не должны превышаться в любой 20-минутный период времени. Наряду с максимальными разовыми (контрольными) значениями ПДВ (г/с), устанавливаются производные от них годовые значения ПДВг (т/г), для отдельных источников и предприятия в целом с учетом временной неравномерности выбросов, в том числе за счет планового ремонта технологического и газоочистного оборудования.
Если значения ПДВ по причинам объективного характера не могут  быть достигнуты, для таких предприятий  устанавливаются значения временно согласованных выбросов вредных  веществ (ВСВ) и вводится поэтапное снижение показателей выбросов вредных веществ до значений, которые обеспечивают соблюдение ПДВ.
Основным нормативом сбросов  загрязняющих веществ, установленным  в Российской Федерации, является предельно допустимый сброс (ПДС):
Предельно допустимый сброс (ПДС) – количество вещества в сточных водах, максимально допустимое к отведению с установленным режимом в данном пункте водного объекта в единицу времени с целью обеспечения норм качества воды в контрольном пункте.
ПДС – предел по расходу  сточных вод и концентрации содержащихся в них примесей – устанавливается с учетом предельно допустимых концентраций веществ в местах водопользования (в зависимости от вида водопользования), ассимилирующей способности водного объекта, перспектив развития региона и оптимального распределения массы сбрасываемых веществ между водопользователями, сбрасывающими сточные воды.
ПДС устанавливаются для  каждого источника загрязнения  и каждого вида примеси с учетом их комбинированного действия. В основе определения ПДС (по аналогии с ПДВ) лежит методика расчета концентраций загрязняющих веществ, создаваемых  источником в контрольных пунктах  – расчетных створах – с  учетом разбавления, вклада других источников, перспектив развития (проектируемые источники) и т.д.
Общий принцип установления ПДС – величина ПДС должна гарантировать  достижение установленных норм качества воды (санитарных и рыбохозяйственных) при наихудших условиях для разбавления в водном объекте.
При сбросе сточных вод  или других видах хозяйственной  деятельности, влияющих на состояние  водных объектов, используемых для  хозяйственно-питьевых и культурно-бытовых  целей, нормы качества поверхностных  вод (или их природный состав и  свойства в случае природного превышения этих норм) должны выдерживаться на водотоках, начиная со створа, расположенного в одном километре выше ближайшего по течению пункта водопользования (водозабор для хозяйственно-питьевого водоснабжения, места купания, организованного отдыха, территория населенного пункта и т.п.) вплоть до самого места водопользования, а на водоемах – на акватории в радиусе одного километра от пункта водопользования. Ближайшие пункты водопользования определяются органами санитарно-эпидемиологической службы.
При сбросе сточных вод  или других видах хозяйственной  деятельности, влияющих на состояние  рыбохозяйственных водотоков и  водоемов, нормы качества поверхностных  вод (или их природный состав и  свойства в случае природного превышения этих норм) должны соблюдаться на протяжении всего участка водопользования, начиная с контрольного створа, определяемого  в каждом конкретном случае органами МПР, но не далее, чем 500 м от места  сброса сточных вод или расположения других источников загрязнения поверхностных вод (мест добычи полезных ископаемых, производства работ на водном объекте и т.п.).
Для сбросов сточных вод  в черте населенного пункта в  соответствии с «Правилами охраны поверхностных  вод» ПДС устанавливаются, исходя из отнесения нормативных требований к самим сточным водам. При  этом следует руководствоваться  тем, что использование водных объектов в черте населенных мест относится  к категории коммунально-бытового водопользования.
В случае, если значения ПДС по объективным причинам не могут быть достигнуты, для таких предприятий устанавливаются временно согласованные сбросы вредных веществ (ВСС) и вводится поэтапное снижение показателей сбросов вредных веществ до значений, которые обеспечивают соблюдение ПДС.
Лимитирование размещения твердых  промышленных отходов (разработка проектов лимитов размещения) осуществляется на основании «Временных правил охраны окружающей среды от отходов производства и потребления в РФ». При этом под организованным размещением отходов понимаются регламентированные и осуществляемые в соответствии с установленными нормами и правилами процессы выделения, концентрирования, сбора, транспортировки, накопления, временного хранения отходов, предусматривающего возможность их дальнейшего использования, переработки, или ликвидации, захоронения.
Наиболее полно данные мониторинга используются в системе  государственных кадастров. Кадастровые  системы необходимы для сбора  информации о состоянии окружающей среды (а также для определения  правового и экономического статуса).
В состав Единой системы  государственных кадастров (ЕСГК) должны войти следующие основные группы государственных кадастров:
    кадастры природных ресурсов (земельный, водный, месторождений полезных ископаемых, экологический, растительного и животного мира и др.);
    кадастры недвижимости (инженерных сетей и коммуникаций, жилых и нежилых строений, транспортных магистралей, улично-дорожных сетей и др.);
    регистры (населения, предприятий, административно-территориальных образований). Создание и ведение всех видов кадастра остается одной из важнейших проблем управления территориями на современном этапе.
Кадастровая оценка (а также  сопутствующая ей система постоянного  мониторинга) объектов является необходимым  условием для установления платы  за ресурс, регулирования правовых отношений и составления прогнозных моделей, а также для решения  задач перспективного управления. И  хотя в настоящее время Единая система государственных кадастров (ЕСГК) ещё не создана в полном объёме и, даже само понятие «кадастр»  находится в дискуссионном поле – очевидно, что данные мониторинга  являются информационной базой этих систем.
1.2 Контроль качества воздуха
 
Одним из важнейших объектов мониторинга окружающей среды является атмосферный воздух [2, 8]. Устойчивость биосферы зависит от его чистоты, потому как трансграничные переносы газообразных веществ касаются жителей всей планеты. Загрязнение воздуха отрицательно влияет на растения, животных, людей, строения, различные материалы.
Под качеством  атмосферного воздуха понимают совокупность свойств атмосферы, определяющую степень воздействия физических, химических и биологических факторов на людей, растительный и животный мир, а также на материалы, конструкции и окружающую среду в целом.
В качестве наиболее распространенных и опасных загрязнителей выделены (А.И. Фёдоровым) восемь категорий загрязнителей: взвешенные вещества (они могут переносить другие загрязнители, растворённые в  них или адсорбированные на их поверхности); углеводороды и другие летучие органические соединения; угарный  газ; оксиды азота; оксиды серы (в основном диоксид); свинец и другие тяжёлые  металлы; озон и другие фотохимические окислители; кислоты в основном серная и азотная.
Нормативами качества воздуха  определены допустимые пределы содержания вредных веществ как в производственной (предназначенной для размещения промышленных предприятий, опытных  производств научно-исследовательских  институтов и т.п.), так и в селитебной зоне (предназначенной для размещения жилого фонда, общественных зданий и  сооружений) населенных пунктов. Основные термины и определения, касающиеся показателей загрязнения атмосферы, программ наблюдения, поведения примесей в атмосферном воздухе определены ГОСТом 17.2.1.03-84.
Предельно допустимая концентрация среднесуточная (ПДКсс) – это концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, которая не должна оказывать на человека прямого или косвенного воздействия при неограниченно долгом (годы) вдыхании. Таким образом, ПДКсс рассчитана на все группы населения и на неопределенно долгий период воздействия и, следовательно, является самым жестким санитарно-гигиеническим нормативом, устанавливающим концентрацию вредного вещества в воздушной среде. Именно величина ПДКсс может выступать в качестве «эталона» для оценки благополучия воздушной среды в селитебной зоне.
Предложен ряд комплексных  показателей загрязнения атмосферы (совместно несколькими загрязняющими  веществами); наиболее распространенным и рекомендованным методической документацией МПР, является комплексный  индекс загрязнения атмосферы (ИЗА). Его рассчитывают как сумму нормированных  по ПДКсс и приведенных к концентрации диоксида серы средних содержаний различных веществ:
,
где Yi – единичный индекс загрязнения для i-ого вещества; qcpi – средняя концентрация i-ого вещества; ПДКcсi – ПДКсс для i-ого вещества; ci – безразмерная константа приведения степени вредности i-ого вещества к вредности диоксида серы, зависящая от того, к какому классу опасности принадлежит загрязняющее вещество (для 1 – 1,7; для 2 – 1,3; для 3 – 1,0; для 4 – 0,9).
Для сопоставления данных о загрязненности несколькими веществами атмосферы разных городов или районов города комплексные индексы загрязнения атмосферы должны быть рассчитаны для одинакового количества (n) примесей. При составлении ежегодного списка городов с наибольшим уровнем загрязнения атмосферы для расчета комплексного индекса Yn используют значения единичных индексов Yi тех пяти веществ, у которых эти значения наибольшие.
Одним из показателей также  является прозрачность атмосферы. Данный показатель указывает на способность атмосферы пропускать электромагнитную энергию. Аэрозоли могут быть представленными различными дисперсными фазами: в виде пыли, дыма, тумана или смога:
Пыль – твёрдые частицы, диспергированные в газообразной среде;
Дым – аэрозоль, получающийся в результате конденсации газов;
Туман – жидкие частицы, диспергированные в газообразной среде;
Смог (от англ. smoke – дым, fog - туман) – конденсированный аэрозоль связанный с туманом.
Многие технологические  процессы на предприятиях металлургической, химической, нефтехимической промышленности, в ряде цехов машиностроительных заводов, на многих других производствах  сопровождаются поступлением вредных  газов и паров в атмосферный  воздух. Активным загрязнителем атмосферного воздуха является транспорт, в первую очередь, автомобильный.
Часто бывает затруднительно провести четкую границу между различными видами аэрозолей. Объясняется это  тем, что аэрозольные системы  состоят из частиц различного происхождения. Происходит к тому же непрерывное  взаимодействие этих частиц, осаждение  малых частиц на более крупные и т.д. Аэрозольная система не находится в неизменном состоянии. В результате взаимодействия частиц происходит их укрупнение, разрушение конгломератов, осаждение частиц и т.д.
Основным способом отбора воздуха является аспирационный  способ, при котором воздух пропускается через сорбционное устройство (поглотительный сосуд, концентрационная трубка, фильтр) с помощью побудителя расхода  воздуха с определённой скоростью.
При исследовании атмосферных  загрязнений определяют как максимально  разовые (отбор проб 30 минут), так  и среднесуточные концентрации (круглосуточный отбор). Наблюдение за загрязнением атмосферы  проводится на стационарных, маршрутных и передвижных (подфакельных) постах.
Большое количество аэрозолей  образуется в результате естественных природных процессов. В среднем  почвы и растительный мир дают свыше 40%, водная поверхность 10-20% всех атмосферных аэрозолей. Промышленные предприятия вносят 20%, а транспорт  до 10% аэрозолей. По самым осторожным оценкам количество частиц ежегодно попадающих в воздушный бассейн  Земли в результате деятельности человека достигает около 1 млрд. т. в год, что составляет 10% от всей массы  загрязняющих веществ. Химический состав частиц различен, это диоксид кремния  – песок, токсичные металлы, пестициды, углеводороды и др. Максимальный антропогенный вклад приходится на сульфаты.
Основной источник антропогенных  аэрозолей – процесс горения. Энергетика и транспорт дают 2/3 общего количества антропогенных аэрозолей. Среди прочих источников аэрозолей  – металлургические предприятия, производство строительных материалов, химические производства.
Известно, что аэрозоли способны изменять климат Земли. Высокодисперсные частицы промышленных выбросов являются ядрами конденсации в городах, это  способствует повышению интенсивности  осадков на 5-10% по сравнению с сельской местностью.
Кроме того, пыль может стать  причиной разрушительных взрывов. Взрывоопасными в аэрозольном состоянии называются и такие «невинные» вещества, как  чай, крахмал, сахар, мука, которые не являются взрывчатыми материалами, но в определенных условиях могут  гореть настолько интенсивно, что  порой процесс оканчивается взрывом.
Чем объясняется повышенная активность веществ, находящихся в  аэрозольном состоянии? Внешняя  поверхность пачки спрессованного чая массой 100 г равна 150 см2, однако в аэрозольном состоянии из этой массы чая суммарная поверхность составит 300 м3, т.е. увеличится в 20 тыс. раз. Огромная поверхность аэрозольных частиц способствует активному окислению, в результате происходит быстрое и одновременное воспламенение аэрозолей, приводящее к взрыву. Особенно в этом отношении опасен аварийный выброс топлива.
Весьма распространённым и опасным аэрозолем является пыль. Пыль может быть классифицирована по нескольким признакам, в том числе  по своему происхождению, т.е. по материалу, из которого она образована. В зависимости  от происхождения различают пыль естественного происхождения и  промышленную. Первая образуется в  результате процессов, не связанных  непосредственно с процессом  производства, хотя во многих случаях  имеется взаимосвязь между этим видом пылеобразования и хозяйственной деятельностью человека.
К пыли естественного происхождения  относят пыль, образующуюся в результате эрозии почвы (на этот процесс, конечно, влияет деятельность человека), а также  пыль, возникающую при выветривании горных пород, пыль космического происхождения  и т.д. Естественное происхождение  имеют также органические пылевидные частицы – пыльца, споры растений. К образующейся в результате эрозии почвы, обветривания горных пород и  т.п. близка по составу пыль, возникающая  при выветривании строительных конструкций, дорог и других сооружений. С пылью  естественного происхождения приходится сталкиваться, главным образом, при  решении вопросов очистки приточного воздуха перед поступлением его в вентилируемые помещения.
Промышленная пыль возникает  в процессе производства. Почти каждому  виду производства, каждому материалу  или виду сырья сопутствует определенный вид пыли. Многие технологические  процессы направлены на получение различных  материалов, состоящих из мелких частиц, например, цемента, строительного гипса, муки и т.д. Совокупность этих частиц правильно называть пылевидным материалом. Соответствующей пылью (например, цементной, мучной и т.д.) обычно называют наиболее мелкие частицы этих материалов, разносимые потоками воздуха.
В зависимости от материала, из которого пыль образована, она может  быть органической и неорганической. В свою очередь органическая пыль бывает растительного (древесная, хлопковая, мучная, табачная, чайная и т.д.) и животного (шерстяная, костяная и др.) происхождения. Неорганическая пыль подразделяется на минеральную (кварцевая, цементная и др.) и металлическую (стальная, чугунная, медная, алюминиевая и др.).
Значительная часть промышленных пылей – смешанного происхождения, т.е. состоит из частиц неорганических и органических или, будучи органической, включает в себя частицы минеральной и металлической пыли. Например, зерновая пыль, кроме частиц, образующихся при измельчении зерна, содержит также минеральные частицы, попавшие в массу зерна при выращивании и сборе урожая. Пыль, выделяющаяся при шлифовании металлических изделий, кроме металлических частиц, содержит минеральные частицы, образующиеся при взаимодействии обрабатываемого металла и орудий его обработки (абразивного круга и т.д.). Это нужно учитывать при выборе методов очистки и пылеулавливающего обо-рудования.
Для оценки пыли важен такой  показатель как дисперсность – степень измельчения вещества. Под дисперсным (зерновым, гранулометрическим) составом понимают распределение частиц аэрозолей по размерам. Он показывает, из частиц какого размера состоит данный аэрозоль, и массу или количество частиц соответствующего размера. ГОСТ 12.2.043-80 подразделяет все пыли в зависимости от дисперсности на пять групп: I – наиболее крупнодисперсная пыль; II – крупнодисперсная пыль; III – среднедисперсная пыль; IV – мелкодисперсная пыль; V – наиболее мелкодисперсная пыль.
Для количественной характеристики запыленности воздуха в настоящее  время используется преимущественно  весовой метод (гравиметрия). Кроме  того, существует счетный метод. Весовые  показатели определяют массу пыли в  единице объема воздуха. Это прямые методы измерения запыленности. Существует также группа косвенных методов измерения запыленности. Под косвенными методами понимают методы как с выделением пыли из воздуха, основанные на определении ее массы путем использования различных физических явлений (интенсивности излучения, электрического поля, оптической плотности и т.д.).
Наиболее распространенными  является гравиметрический метод определения  весовой концентрации пыли. Через  аналитический фильтр просасывается  определенный объем запыленного  воздуха. Массу всей витающей пыли без  разделения на фракции рассчитывают по привесу фильтра. Метод применяется  для определения разовых и  среднесуточных концентраций пыли в  воздухе населенных пунктов и  санитарно-защитных зон в диапазоне 0,04 – 10 мг/м3.
Другим, часто используемым, методом является газовая хроматография. ГХ – это физико-химический метод разделения веществ, основанный на распределении веществ между подвижной и неподвижной фазой, позволяет составить информационную модель для объекта наблюдения и прогнозировать изменения состояния природной среды. Основная задача хроматографического исследования – это полное разделение веществ за короткое время. Газовая хроматография пригодна для определения любых соединений, которые могут быть воспроизводимо определены. Этот метод пригоден для анализа любых типов проб воздуха окружающей среды при условии соответствующей их подготовки.
С помощью метода ГХ возможен анализ воздуха с целью обнаружения  вредных примесей, в том числе  аэрозолей, определение газов и  веществ в неизвестном физическом состоянии (пары или аэрозоли), а  также проведение производственного токсикологического анализа.
Загрязнение воздуха в результате поступления в него различного рода вредных веществ имеет ряд неблагоприятных последствий:
Санитарно-гигиенические  последствия. Поскольку воздух является средой, в которой человек находится в течение всей жизни и от которой зависит его здоровье, самочувствие и работоспособность, наличие в воздушной средой порой даже небольших концентраций вредных веществ может неблагоприятно отразиться на человеке, привести в необратимым последствиям и даже к смерти.
Экологические последствия. Воздух является важнейшим элементом окружающей среды, находящимся в непрерывном контакте со всеми другими элементами живой и мертвой природы. Ухудшение качества воздуха вследствие присутствия в нем различных загрязнителей приводит к гибели лесов, посевов сельскохозяйственных культур, травяного покрова, животных, к загрязнению водоемов, а также к повреждению памятников культуры, строительных конструкций, различного рода сооружений и т.д.
Экономические последствия. Загрязнение воздуха вызывает значительные экономические потери. Запыленность и загазованность воздуха в производственных помещениях приводит к снижению производительности труда, потере рабочего времени из-за увеличения заболеваемости. Во многих производствах наличие пыли в воздушной среде ухудшает качество продукции, ускоряет износ оборудования. В процессе производства, добычи, транспортирования многих видов материалов, сырья, готовой продукции часть этих веществ переходит в пылевидное состояние и теряется (уголь, руда, цемент и др.), загрязняя в то же время окружающую среду. Потери на ряде производств составляют до 3-5 %. Велики потери из-за загрязнения окружающей среды. Мероприятия по уменьшению последствий загрязнения обходятся дорого.
 


1.3 Отбор проб атмосферного воздуха
 
Одним из основных элементов  анализа качества атмосферного воздуха  является отбор проб. Если отбор  проб выполнен неправильно, то результаты самого тщательного анализа теряют всякий смысл. Отбор проб атмосферного воздуха осуществляется через поглотительный прибор аспирационным способом путем  пропускания воздуха с определенной скоростью или заполнения сосудов  ограниченной емкости. Для исследования газообразных примесей пригодны оба  метода, а для исследования примесей в виде аэрозолей (пыли) – только первый.
В результате пропускания  воздуха через поглотительный прибор осуществляется концентрирование анализируемого вещества в поглотительной среде. Для  достоверного определения концентрации вещества расход воздуха должен составлять десятки и сотни литров в минуту. Пробы подразделяются на разовые (период отбора 20-30 минут) и средние суточные (определяются путем осреднения не менее четырех разовых проб атмосферного воздуха, отобранных через равные промежутки времени в течение суток). Обычно для получения средних суточных значений концентрации загрязняющих веществ  в атмосферном воздухе пробы  воздуха отбирают в 7, 13, 19 и 01 часов  по местному декретному времени. Средняя  суточная концентрация может быть получена и при более частых отборах  проб воздуха в течение суток, но обязательно через равные промежутки времени. Наилучшим способом получения  средних суточных значений является непрерывный отбор проб воздуха в течение 24 ч.
Для отбора проб воздуха  используются электроаспираторы, пылесосы и другие приборы и устройства, пропускающие воздух, а также устройства, регистрирующие объем пропускаемого  воздуха (реометры, ротаметры и другие расходометры).
Учитывая, что метеорологические  факторы определяют перенос и  рассеяние вредных веществ в  атмосферном воздухе, отбор проб воздуха должен сопровождаться наблюдениями за дымовыми факелами источников выбросов и основными метеорологическими параметрами, к числу которых относятся: скорость и направление ветра, температура и влажность воздуха, атмосферные явления, состояние погоды и подстилающей поверхности. Результаты наблюдений записываются в рабочий журнал наблюдателя, а обработанные результаты – в книжку записи наблюдений за загрязнением атмосферного воздуха и метеорологическими элементами (КЗА-1).
Методы дискретного отбора проб воздуха для последующего анализа  в химической лаборатории несомненно важны и необходимы в общей системе наблюдений загрязнения атмосферного воздуха. Однако при получении информации о загрязнении атмосферного воздуха только в сроки 7, 13 и 19 часов нельзя быть уверенным в объективности информации о средней суточной концентрации. Не исключено, что в промежуточные сроки наблюдались значительно более высокие или более низкие концентрации. По данным таких дискретных наблюдений нельзя установить суточный ход концентрации примеси и его зависимость от метеорологических условий. Поэтому на пунктах наблюдений за загрязнением атмосферного воздуха (ПНЗ) используются газоанализаторы позволяющие восполнить пробел в ручных методах дискретного отбора проб и представляющие информацию о суточном ходе концентрации по записи на диаграммной ленте. Наиболее широко используются на ПНЗ следующие газоанализаторы: для диоксида серы – кулонометрический газоанализатор (ГПК-1) и флуоресцентный газоанализатор (667ФФ), оксида углерода – оптико-акустический (ГМК-3), оксида, диоксида и суммы оксидов азота – хемилюминесцентный (645ХЛ), углеводородо-ионизационный (623ИН), озона – хемилюминесцентный (652ХЛ).
Данные о результатах  наблюдений загрязнения атмосферного воздуха и метеорологических  параметров, о результатах подфакельных и других наблюдений поступают со стационарных и маршрутных постов в  одно из подразделений местных органов  Госкомгидромета, чаще всего в отделы обеспечения информацией народно-хозяйственных организаций управлений по гидрометеорологии, где они проходят контроль и сводятся в специальные таблицы, так называемые таблицы наблюдений за загрязнением атмосферы (ТЗА), таблицы подразделяются на четыре вида: ТЗА-1. ТЗА-2, ТЗА-3 и ТЗА-4:
ТЗА-1 – результаты разовых  наблюдений за загрязнением атмосферного воздуха сети постоянно действующих  стационарных и маршрутных постов в  одном городе или промышленном центре, а также данные метеорологических  и аэрологических наблюдений;
ТЗА-2 – результаты подфакельных наблюдений; 
ТЗА-3 – данные средних  суточных наблюдений за выпадением и  концентрацией пыли и газообразных примесей;
ТЗА-4 – данные суточных наблюдений с помощью газоанализаторов или  других приборов и устройств непрерывного действия.
 


1.4. Всемирная метеорологическая организация и международный мониторинг загрязнения биосферы
 
Всемирная метеорологическая  организация – это межправительственная организация, в состав которой входят государства и территории. Она берет свое начало от Международной Метеорологической Организации, которая была основана в 1873 г. ВМО, созданная в 1950 г., стала специализированным учреждением Организации Объединенных Наций в области метеорологии (погода и климат), оперативной гидрологии и связанных с ними наук. Это – авторитетный орган системы ООН по вопросам состояния и поведения атмосферы Земли, ее взаимодействия с океанами, образуемого им климата и формирующегося в результате этого распределения водных ресурсов [17]. Штаб-квартира ВМО расположена в Женеве, Швейцария.
Цели Всемирной  метеорологической организации:
    Координация деятельности стран-членов по выпуску информации о погоде, водных ресурсах и климате в соответствии с согласованными на международном уровне стандартами.
    Научно-исследовательская деятельность в национальном, международном и глобальном масштабах и профессиональная подготовка специалистов до признанных международных уровней.
    Содействие развитию обслуживания, направленного на повышение благосостояния и безопасности общин, стран и всего человечества.
Основной структурой в  составе ВМО является Всемирная  служба погоды (ВСП) – уникальная глобальная система сбора, обмена и анализа  метеорологической и другой информации об окружающей среде (организована в 1963 г.). Каждая страна мира ежедневно из года в год вносит в ВСП вклад  для общего блага. Эта система  позволяет своевременно выпускать предупреждения о связанных с погодой стихийных бедствиях для обеспечения безопасности жизни и имущества.
Кроме того, стоит отметить ведущую роль ВМО в глобальной координации геофизических и  метеорологических экспериментов  – Международного геофизического года (1958 г.), Глобального метеорологического эксперимента (1978-79 гг.) и Альпийского  эксперимента (1982 г.), которые способствовали выдающимся достижениям в прогнозировании  погоды и в геофизических науках.
ВМО возглавила кампанию по предупреждению мирового сообщества о  таких потенциальных последствиях повышенных концентраций парниковых газов, как глобальное потепление и подъем уровня моря, что сыграло важную роль в переговорах о Конвенции ООН об изменении климата. В настоящее время ВМО выпускает ежегодный бюллетень о состоянии глобального климата.
ВМО внесла ценный вклад  в Венскую конвенцию об охране озоновою слоя и ее Монреальский протокол. Она продолжает следить за озоновым слоем посредством Глобальной системы наблюдений за озоном в рамках Глобальной службы атмосферы и предупреждать мир посредством регулярных бюллетеней об опасности его неустойчивого состояния.
Уникальный проект по исследованию тропической зоны океана и глобальной атмосферы в рамках Всемирной  программы исследований климата  явился значительным, событием в области  прогнозирования климата. Его широкомасштабные эксперименты в тропической зоне Тихого океана во время эпизодов потепления, известных как Эль-Ниньо, улучшили прогнозирование этих явлений.
ВМО создала Глобальную гидрологическую  сеть для мониторинга качества воды и оценки водных ресурсов, которые  являются необходимыми предпосылками  для устойчивого развития и уменьшения последствий связанных с водой опасных явлений.
Погода и климат не знают  национальных границ. Поэтому для  развития метеорологии и оперативной  гидрологии международное сотрудничество в глобальном масштабе всегда имело и будет иметь большое значение. Без ВМО исчезнет большая часть приносимой метеорологией и оперативной гидрологией пользы, которую мир получает сегодня.
Почти три четверти всех стихийных бедствий связаны с  погодой. ВМО и ее программы обеспечивают жизненно важную информацию для выпуска  заблаговременных предупреждений, которые  спасают множество жизней и сокращают  ущерб, наносимый имуществу и окружающей среде.
Многочисленные исследования показали, что помимо неисчислимой пользы для благосостояния человека каждый доллар, вложенный в метеорологическую  и гидрологическую службы, приносит многократную, подчас десятикратную и более, экономическую отдачу.
Метеорологическое и климатическое  обслуживание имеет ценное значение. В случае правильного использования  оно обладает потенциалом экономии миллионов долларов ежегодно практически  в каждой стране мира. В мире, где  все большее распространение  получает коммерциализация, правительства, которые расходуют время и  деньги для создания метеорологических  и климатических данных и обслуживания, стремятся получить компенсацию  за свои усилия. С другой стороны, наше понимание всемирной метеорологической  и климатической системы строилось  на концепции свободного международного обмена данными, которая является одним  из принципов, лежащих в основе деятельности ВМО. Достижение компромисса между  этими явно противоречивыми требованиями явилось одним из крупнейших достижений ВМО за последние несколько лет.
ВМО подготовила новую  стратегию в области информационных систем, охватывающую все аспекты  информационной технологии (ИТ), которая предназначена для обеспечения общей основы ИТ для работы Организации до 2003 г. Ввиду скорости изменений подробные цели этой стратегии должны иметь открытый характер. Система предназначена для предоставления членам Секретариата возможностей использования любого персонального компьютера при минимальной переподготовке и включает программное обеспечение, которое может легко передаваться между персональными компьютерами. Находящемуся в командировках персоналу предоставляются также переносные компьютеры.

Рис. 2 Структура Всемирной метеорологической организации
В рамках новой стратегии  будет использоваться Интернет в  качестве основного средства связи  срамках ВМО с использованием электронной почты, FTP, Web, TELNET электронных  публикаций, Интранет, Экстранет и  электронной торговли. В настоящее  время по Интранету обеспечивается внутренний доступ к документам ВМО. Это уже дает значительную экономию расходов на бумагу и распространение. Интранет может п
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.