Порядин А.Ф., Хованский А.Д. - Оценка и регулирование качества окружающей природной среды, страница 9

Скорость прокачивания воздуха составляет 0,25 — 10 л/мин, а объем протянутого воздуха соответственно 5 — 200 л. Внедрение методов отбора проб воздуха на пленочные сорбенты, разработанных з Главной геофизической обсерватории, демонстрирует преимущество перед жидкостными поглотителями. Раствор, нанесенный на гранулы, не испаряется при высоких температурах и не замерзает при низких; сорбционные трубки можно даже хранить в холодильнике, пересылать любым 'транспортом; они более компактны и менее хрупки.

Внедрение методов отбора проб на газовые примеси с помощью сорбционных трубок позволило расширить сеть мониторинга загрязнения атмосферы в городах, где нет лабораторий — осуществить так называемый безлабораторный контроль. Регулярная (еженедельная> доставка подготовленных к отбору сорбционных трубок на пост наблюдения нз кустовой лаборатории обеспечивает получение режимной информации о загрязнении атмосферы. Для проведения параллельных отбору проб метеорологических наблюдений за направлением и скоростью ветра, температурой и влажностью воздуха, давлением лаборатория «ПОСТ» оборудована комплектом дистанционных приборов М-49, М-63 и ручных — анемометров, аспирационных психрометров, анероидов и др.

Для получения досюверной информации о загрязнении атмосферы необходимы надежные методы анализа отобранных ' проб. Основными требованиями к ним являются селективность и точность определения, воспроизводимость и предел обнаружения, составляющий 0,8 ПДК, экспрсссность, низкая стоимость и доступность использусмых химических реактивов. Используемые методы должны быть едины на всей сети. Отобранные на постах пробы доставляются в лабораторию, где проводится анализ.

Основные методы, используемые при анализе вредных примесей в атмосфере: — фотомстрический, основанный на сравнении оптических плотностсй исследуемого и контрольных растворов. Этим методом в настоящее время определяется содержание практически всех газовых примесей (кромс окиси углерода).Используются однолучсвыс фотоколоримстры КФК-2, КФК-3, спектрометры СФ-26, СФ-46, двухлучевые ФЭК-56М и др.; — газохроматографический, основанный на селективном разделении сосдинсний между двумя фазами (подвижной и нсподвижной).

Этот метод позволяет определять ничтожно малые количества веществ, не обладающих специфическими реакциями. Способ отбора проб воздуха с учетом необходимости концентрирования анализируемого всщсства требует новых типов сорбснтов, обеспечивающих полноту поглощения.

Опрсдслснис содержания углеводородов, органических кислот, пестицидов и других распространенных примесей требует создания крупных специализированных лабораторий с современной аппаратурой; — спектрально-эмиссионный, в основе которого лежит излучение световой энергии атомами, ионами. Линейчатые спектры излучения не ззвисят от вида химических соединений, поэтому этот вид анализа используется для определения, например, металлов во взвешенных частицах; — атомно-абсорбционный, основанный на способности свободных атомов элемснтов селективно поглощать резонанснос излучение. По сравнению со спектрально-эмиссионным данный метод более универсален, высокопроизводителен, особенно при серийных анализах; используется для определения тяжслых металлов в атмосферном воздухе.

Одним из путей совершенствования системы наблюдений является внедрение автоматизированных средств контроля: на первом этапе это измерение концентраций оксида углерода в дискретном и непрерывном режимах с помощью газоанализаторов ГМК-3 и «Пзлладий-3»; диоксида серы с 55 помощью газоанализатора ГПК-1; использование для подфакельных обследований газоанализаторов «Атмосфера-1» и «Атмосфера-2».

На отдельных стационарных постах в стране внедрено автоматизированное средство для отбора проб «Компонент», обеспечивающее включение устройства для отбора проб газовых примесей без участия человека калсдыс 3 ч. Второй этап предусматривает внедрение автоматизированных систем наблюдения и контроля, предназначенных для сбора, обработки и передачи информации об уровне загрязнения атмосферы в информационные центры, где ведется оперативная оценка ситуации по значениям ПДК и составляется краткосрочный прогноз уровня загрязнения контролируемыми примесями. При анализе данных наблюдений и оценке уровня загрязнения атмосферного воздуха используются статистические методы, в которых концентрации примесей рассматриваются как случайные величины, и различные моменты времени принимающие разные значения.

Статистические характеристики при обработке информации обычно рассчитываются за месяц, полугодие, год и т. д. из всех данных наблюдений за соответствующий период на определенном посту и на нескольких постах — в целом по городу. Наиболее распространенными характеристиками уровня загрязнения атмосферы являются средняя концентрация примсси, среднее квадратическое отклонение, максимальная концентрация, повторяемость случаев с концентрацией выше ПДК, выше 5 и 10 ПДК. Средняя концентрация примеси в определенной точке и определенном временном интервале (месяц, год и т.

д.> вычисляется как среднее арифметическое измеренных значений концентраций: ч'~ Н ц ср ~~Р где ф — измеренные значения концентраций, Х вЂ” общее число измерений. Среднее квадратическое отклонение 0' определяет изменчивость концентрации примеси: 1=! причем изменчивость тем больше, чем выше уровень загрязнения. 5з Относительной характеристикой, отражающей долю изменчивости по отношению к среднему значению концентрации примеси, является коэффициент вариации Ч: Ч = О/Цсв В основном коэффициент вариации изменяется от 0,5 до 2,0 лишь з 4 — б% случаев (обычно при резких увеличениях уровня загрязнения, к которому приводят случаи высокого и экстремально высокого загрязнения) значения его превышают 2,0. О частоте появлении в ряду измеренных величин концентраций, превышающих заданное значение (например, ПДК н кратное ей), можно судить по накопленной повторяемости 8: к ш 100% / Х, где гп — соответственно число случаев концентраций из ряда выше значения ПДК.

Максимальная концентрации с(м за определенный временной период выбирается из совокупности единичных концентраций и обязательно привязывается к сроку наблюдения. При практической организации наблюдений за загрязнением атмосферы встает вопрос о минимальном количестве наблюдений (Х) в определенный интервал времени для получения достоверных характеристик уровня загрязнения с заданной погрешностью, механизм формирования которого весьма сложен; наибольшее влияние на него оказывают режим выбросов, метеорологические условия, погрешности наблюдений.

Однако в последние десятилетия проведенный учеными статистический анализ (в т, ч. по результатам непрерывной регистрации концентраций примеси) свидетельствует о том, что в 75 — 85% случаев концентрации на стационарных постах и под факе,том распределены по логнормальному закону. Если примем (у - д,р, погрешность измерения концентраций 20%, то с 95% доверительной вероятностью среднее значение может быть получено прн числе наблюдений Н 100, а при (7 2 дар (существенно большей изменчивости среднего значения концентрации) число наблюдений для оценки среднего значсння с той же погрешностью увеличивается до 400.

Это справедливо для ряда случайных независимых величин. На практике значения концентраций, полученные из наблюдений каждые б ч., не являются независимыми и довольно тесно связаны между собой. В результате натурных измерений установлено, что в среднем коэффициент корреляции между значениями концентраций изменяется от + 0,4 до — 0,4. Для получения средней концентрации примеси с погрешностью 207„' объем необходимой информации должен быть увеличен почти в 2 раза, т. е. до 200 наблюдений при О с)сг, и до 800 наблюдений при (Г -2 дср . Иными словами, 200 наблюдений в год (20 в месяц) †.

это та минимальное число, которое можно использовать для получения средних характеристик содержания примеси в атмосфере. Для подфакельных наблюдений минимальное количество их на каждом фиксированном расстоянии от источника выбросов должно быть не менее 50 в год. При меньшем количестве характеристики будут ненадежными. В результате влияния антропогенных факторов уровень загрязнения изменяется, поэтому при расчете характеристик период наблюдений ограничивается 2 — 5 годами.

Для сопоставимости результатов наблюдений, полученных в разных районах и в разное время, необходимо использовать единые унифицированные методы отбора и анализа, а также обработки и передачи информации. По степени срочности информация подразделяется на три категории: экстренная, оперативная и режимная. Экстренная информация о возникшем или ожидаемом экстремально высоком загрязнении атмосферы и аварийных (залповых) выбросах загрязняющих веществ передается в контролирующие органы незамедлительно. Под экстремально высоким загрязнением атмосферы понимается: — содержание одного или нескольких веществ, превышающих предельно допустимую концентрацию: в 20 — 29 раз при сохранении этого уровня более 2 сутп в 30 — 49 раз— от в часов и более; в 50 и более раз. Визуальные признаки: — появление устойчивого, не свойственного данной местности (сезону) запаха; — обнаружение влияния воздуха на органы чувств человека — резь в глазах, слезотечение, затруднение дыхания, покраснение или другие изменения кожи (одновременно у нескольких десятков человек), рвота и дрп — выпадение подкрашенных дождей и других атмосферных осадков, появление в осадках специфического запаха или несвойственного привкуса.

Оперативная информация содержит обобщенные результаты наблюдений за месяц в форме таблиц, справок. Режимная информация, содержащая оценку состояния загрязнения атмосферы, данные о средних и наибольших уровнях за длительный период (год), тенденцию изменения уровня в многолетнем режиме, обычна имеет форму обзоров, ежегодников. 2.3. Контроль загрязнения поверхностных вод Контроль загрязнении поверхностных вод производится регулярно специально созданной сетью пунктов наблюдения. Порядок организации и проведения наблюдений на этих пунктах определен ГОСТ 17.1.3.07-82 и соответствующими методическими указаниями 131.