Лабораторна робота № 5

Тема. Організація моніторингу забруднення атмосферного повітря у міській зоні від котелень

Мета. Навчити студентів організовувати проведення моніторингу атмосферного повітря від однотипних стаціонарних джерел наприкладі котелень.

Теоретичні положення

Дослідження геохімії урбанізованих територій та їх ландшафтів викликано сильним техногенним забрудненням природного середовища, і тому промислові міста все частіше стають об’єктами екологічних оцінок. При екологічних оцінках міст слід вивчати біологічний кругообіг атомів, водну і повітряну міграцію, враховувати, що територія міст складається з різних зон – селетебних, рекреаційних, промислових.

Аналіз геохімії міст необхідно вести в таких аспектах: вивчення міграції хімічних елементів, енергії та інформації. Важливим є аналіз ступеня рівноваги міських ландшафтів. Місто – різко неврівноважена система, більш неврівноважена, ніж природні ландшафти.

Для виявлення закономірностей розсіювання, акумуляції забруднюючих речовин і вивчення хімічного складу депонуючи середовищ з урахуванням природних факторів забруднення і самоочищення. Оцінка ступеня забруднення проводиться відносно фоннових аналогів. Правила організації спостережень за рівнем забруднення атмосферного повітря в містах та населених пунктах викладені у відповідності з ДЕСТом 17.23.01-86. «Охорона природи. Атмосфера. Правила контролю якості повітря населених пунктів».

Репрезентативність спостережень за станом атмосфери в місті залежить від правильності розташування постів. При виборі місця для розташування посту необхідно встановити, яка інформація необхідна: чи середнє забруднення на території, чи конкретно в точці впливу викидів.

Кожен пост незалежно від категорії розташовується на відкритій місцевості з твердим покриттям. Перед вибором місця розташування стаціонарних постів проводять епізодичні разові заміри та ознайомлення з генеральним планом міста. Для характеристики розподілу концентрацій забрудників пости необхідно закладати в тих районах, де спостерігається максимальне забруднення, в адміністративному центрі і в жилих районах, парках та зонах відпочинку. До числа найбільш забруднених належать зони максимальних разових концентрацій, що утворюються від викидів підприємств (0,5-2км від джерел викидів, 2-Зкм від високих джерел викидів), а також автомагістралі інтенсивного потоку транспорту (на відстані 50-100 метрів). Число стаціонарних постів визначається в залежності від чисельності населення в місті (один пост - 50тис, 2 поста - 50-100тис, 2-3 - 100-200тис, 3-5 -200-500тис, 5-10 більше 500тис, 10-20 постів більше 1млн. жителів). Кількість постів може бути збільшена в умовах складного рельєфу, при наявності великої кількості джерел забруднення, при наявності парків, пам'яток природи чи архітектури.

Повсюдно проходять викиди пилу, діоксиду сірки (SО₂), диоксиду та оксиду азоту, оксиду вуглецю (основні показники), а також специфічні для території забрудники. Перелік забруднюючих речовин, які підлягають контролю, визначається згідно реальної концентрації за певний період часу та значень ГДК по даному елементу. Крім цих речовин, перелік речовин, які підлягають обов'язковому контролю в місті входять:

• розчинні сульфати - в містах з населенням >100тис. жителів;

• формальдегіди і сполуки свинцю - в міста >500тис.;

• метали - в містах з підприємствами чорної та кольорової металургії;

- бенз (а) пірен - в містах >100тис. (або біля підприємства з великими викидами);

- пестициди - в містах їх використання.

При визначенні приземних концентрацій відбір проб проводиться на висоті -1,5-3,5м. Тривалість відбору - 20-З0хв.

Підфакельні спостереження. Підфакельні спостереження використовуються для визначення максимальних значень концентрацій, що утворюються від викидів підприємств, а також для визначення зони розповсюдження забруднень. Місце розташування точок заміру змінюється в напрямку факелу. Підфакельні спостереження проводяться в районах окремого підприємства або їх групи. Відбір проб проводиться на відстані 0,5; 1; 2; 3; 4; 6; 8; 10; 15; 30км. Виміри концентрацій проводяться в центр.(осьових точках), розташованих по осі факелу на різних відстанях від джерела викиду і в точках зліва і справа від лінії, перпендикулярній факела. Відстань між точками залежить від ширини факелу і в залежності від віддалення від джерела вона збільшується від 50 до 300-400 м. У випадку зміни напрямку вітру змінюється напрям спостережень.

Більш часто слід проводити спостереження на відстанях 10-40 середніх висот труб від джерела, де особливо значні концентрації забрудників.

При виконанні підфакельних спостережень особливо важливий вибір напрямі:;/ розташування точок відбору, відносно напрямку факелу, що визначиться візуально. Якщо це виконати неможливо, то відповідно напрямку вітру або за запахом.

На цих підприємствах доцільними є підфакельні спостереження для вивчення рівня забруднення атмосферного повітря в промислових зонах. Підфакельні спостереження використовуються для визначення максимальних концентрацій, що утворюються від викидів підприємств, а також для визначення зони розповсюдження забруднень. Місце розташування точок заміру змінюється в напрямку факелу. Провівши порівняння програм і режимів спостережень, нами було виявлено їхню ідентичність. Тому ми рекомендуємо проводити підфакельні спостереження не для кожного окремо підприємства, а для їх групи. Для цього знаходимо точку, яка є рівновіддалена від досліджуваних підприємств. Це і буде центр розташування «рози вітрів», вздовж якої проводять відбір проб атмосферного повітря (всього 35 точок, 27 з них вздовж рози вітрів): по 3 точки у північний, південний, північний схід, південний схід, південний захід і північний захід. Останні точки розміщуємо таким чином: 2 точки на схід від котельні БЛВУМГ (перша на межі СЗЗ, друга на відстані три СЗЗ), інші дві котельні на захід від БВУПЗГ (перша на межі СЗЗ, друга на відстані три СЗЗ), три точки розміщені рівновіддалена одна від одної між зазначеними підприємствами та по одній на території зазначених підприємств. Додатково запроектовано 8 точок між осями «рози вітрів». Режим спостереження 1 раз в 10 днів, за такими показниками як метан та інші легкі вуглеводні, сажа, пил, СО, СО_2, NO_X, SO_x.

1 Звіт виконується індивідуально кожним студентом у спеціальному зошиті.

а) кожен студент індивідуально вибирає мікрорайон міста з певною кількістю котелень і пропонує мережу спостережень.

2 Захист лабораторної роботи проходить усно.

3 Звіт кожного студента згідно варіанту повинен містити:

а) короткий зміст теоретичних відомостей;

б) результати досліджень;

в) відповідні висновки.