Состояние воздушного бассейна и методы управления им в России и в других странах.
Значимость тех или других источников загрязнения воздуха различна в разных странах и городах, она меняется от уровня научно-технического прогресса, стратегии взаимодействия техники и природы, уровня благоустройства населенных мест и многих других социально-экономических факторов. В сельской местности загрязненность атмосферы в 10 раз, а в промышленных городах в 150 раз выше, чем над океаном. Очаги ярко выраженного загрязнения связаны с зонами промышленных районов крупных городов и городских агломераций.
К числу основных промышленных источников загрязнения относятся предприятия черной и цветной металлургии, комплексы химических, нефте — и сланцеперерабатывающих предприятий по производству строительных материалов. Поскольку на современном этапе развитие процессов урбанизации за крупным промышленным производством сохраняется определяющая роль основного градообразующего фактора, проблема загрязнения атмосферы — одна из основных проблем охраны окружающей среды.
Оценка состояния воздушного бассейна, прежде всего, включает определение потенциальной опасности его загрязнения в зависимости от природно-климатических факторов конкретной территории города или района, определяющих способность атмосферы рассеивать и адсорбировать вредные примеси. Это зависит от характера турбулентного обмена и скорости ветра, наличия туманов, рельефа местности и других факторов. Неблагоприятный характер рассеивания вредных веществ наблюдается, в частности, при наступлении температурных инверсий. Инверсии представляют собой такое состояние атмосферы, при котором температура в приземном слое воздуха растет, а не падает, как это бывает в обычных условиях. При этом нижняя менее нагретая поверхность инверсионного слоя вследствие большей плотности, играет роль экрана, от которого факел загрязняющих веществ отражается к земле и распространяется на большие расстояния.
Значительное повышение уровня загрязнения воздушного бассейна, как правило, наблюдается при застоях воздуха (сочетание слабых ветров с приземными инверсиями температуры) и штилях (низкие скорости ветра в градации от 0 до 1 м/с). Такие метеорологические условия характерны, например, для районов горных долин, где имеет место скопление более плотного и холодного воздуха в приземном слое, часто наблюдается высокая устойчивость состояния воздушных масс. В случае расположения в долинах промышленных предприятий с вредными выбросами, создаются опасные условия загрязнения атмосферы. Положительную роль в очищении атмосферы играют интенсивное перемешивание воздушных масс, которое может складываться на фоне повышенных скоростей ветра и других факторов, а также осадки, обеспечивающие вымывание примесей из атмосферы.
Сочетание метеорологических параметров, обуславливающих тот или иной уровень загрязнения воздушного бассейна (концентрации примесей в приземном слое воздуха) для источников с фиксированными параметрами выбросов принято характеризовать величиной так называемого «потенциала загрязнения воздуха» (ПЗА)
В процессе оценки загрязнения воздушного бассейна города определяются: основные источники вредных выбросов в воздушный бассейн (промышленные и энергетические объекты, автотранспорт) и их характеристики; районы города с уровнем загрязнения атмосферного воздуха сверх нормативного; социально-экономическая оценка уровня загрязнения атмосферы.
Для характеристики основных источников вредных выбросов в воздушный бассейн по данным инвентаризации (формы статистической отчетности «2ТП-воздух») определяется количественный и качественный состав вредных выбросов, рассчитывается годовой валовый выброс всех вредных веществ промышленными, энергетическими и транспортными источниками в целом по городу, дается ретроспективный анализ выбросов за 5-10 лет. Оценка загрязнения атмосферного воздуха города и его отдельных районов базируется на расчетных методах определения концентрации вредных веществ и их соединений в приземном слое атмосферного воздуха и установлении ареалов их распространения на территории, прилегающей к источникам выбросов. В России с 1987 г. введен в действие Общесоюзный нормативный документ, регламентирующий усовершенствованную методику расчета загрязнения воздушного бассейна и принцип его санитарно-гигиенической оценки.
При оценке загрязнения атмосферы на расчетный срок учитываются не только количество выбрасываемых вредных веществ при существующих объемах промышленного производства, но и предполагаемый рост его мощностей и объемов, возможные варианты очистки, данные об изменении социально-экономических показателей и инфраструктуры города или района. В последние годы широко используются унифицированные программы расчета загрязнения атмосферы, которые позволяют описать вклад в загрязнение до 1000 и более источников загрязнения. Результаты загрязнения воздушного бассейна, полученным на ЭВМ, представляют собой изолинии равных концентраций отдельных веществ или групп. Путем графического совмещения схем распределения концентраций отдельных веществ или групп на территории города составляется итоговая карта районирования городских территорий по загрязнению воздушного бассейна. Такие карты выполняются на опорной схеме города в масштабе 1:25000. На карте выделяют территории со сверхнормативным уровнем загрязнения, а также показывают места расположения основных источников вредных выбросов.
Уровни загрязнения воздушного бассейна в ходе проведения расчетов могут быть описаны либо в натуральных показателях- концентрациях вредных веществ (мг/м3), либо в нормированных показателях, характеризующих кратность превышения ПДК. Поскольку на отдельных участках территории города концентрации вредных веществ могут в несколько раз превышать нормативы ПДК, вводят дополнительную оценку загрязнения по степеням опасности для здоровья населения. Используется условный индекс «Р», характеризующий степень опасности загрязнения для одного компонента или для суммы вредных веществ с учетом кратности превышения ПДК и класса опасности вещества.
Степень загрязнения воздуха основными загрязняющими веществами находится в прямой зависимости от промышленного развития города. Наибольшие максимальные концентрации характерны для городов с численностью населения более 500 тыс. жителей. Загрязнение воздуха специфическими веществами зависит от вида промышленности, развитой в городе. Если в крупном городе размещены предприятия нескольких отраслей промышленности, то создается очень высокий уровень загрязнения воздуха, однако проблема снижения выбросов многих специфических веществ до сих пор остается нерешенной. Результатом оценки может явиться выделение на территории города зон с «допустимым», «слабым», «умеренным» и «сильным» уровнем загрязнением. При определении факторов, обуславливающих то или иное состояние атмосферного воздуха, принимаются во внимание особенности планировки и застройки города в целом и его отдельных элементов (ориентация и профили улиц, формирующие аэрационный режим на городской территории, влияние открытых, застроенных и озелененных пространств на характер движения и турбулентный режим воздушных потоков и др.).
В 1972 г. На Стокгольмской конференции по окружающей среде была организована служба Земли, которая стала программой ЮНЕП. Основной целью ЮНЕП является организация и проведение мер, направленных на защиту и улучшение окружающей среды на благо нынешнего и будущих поколений. Девиз Программы — «Окружающая среда в интересах развития». В сферу деятельности ЮНЕП также входит разработка рекомендаций и международных договоров по трансграничному загрязнению воздуха. Всемирная метеорологическая организация совместно с ЮНЕП основали Межправительственную группу экспертов по изменению климата (IPCC) в 1988 году. ЮНЕП является также одним из соучредителей Глобального Экологического Фонда (GEF).
Сегодня сеть наблюдений за источниками воздействия и за состоянием биосферы охватывает уже весь земной шар. Глобальная система мониторинга окружающей среды (ГСМОС) была создана совместными усилиями мирового сообщества. Основные положения и цели программы были сформулированы в 1974 году на Первом межправительственном совещании по мониторингу. Первоочередной задачей была признана организация мониторинга загрязнения окружающей природной среды и вызывающих его факторов воздействия.
Система мониторинга реализуется на нескольких уровнях, которым соответствуют специально разработанные программы: · импактном (изучение сильных воздействий в локальном масштабе); · региональном (проявление проблем миграции и трансформации загрязняющих веществ, совместного воздействия различных факторов, характерных для экономики региона); · фоновом (на базе биосферных заповедников, где исключена всякая хозяйственная деятельность).
На территории СССР в 70-е годы на базе станций гидрометеослужбы была организована Общегосударственная служба наблюдений и контроля состояния окружающей среды (ОГСНК), построенная по иерархическому принципу. В обработанном и систематизированном виде полученная информация представлена в кадастровых изданиях, таких как «Ежегодник состояния атмосферы в городах и промышленных центрах» и др. До конца 80-х годов все кадастровые издания имели гриф «Для служебного пользования», затем в течение 3-5 лет были открытыми и доступными в центральных библиотеках. К настоящему времени массивные сборники типа «Ежегодных данных. » в библиотеки практически не поступают. Некоторые материалы можно получить (приобрести) в региональных подразделениях Росгидромета.
Помимо ОГСНК, входящей в систему Росгидромета (Федеральной службы России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды), экологический мониторинг осуществляется целым рядом служб, министерств и ведомств.
Поэтому в 1993 году было принято решение о создании Единой государственной системы экологического мониторинга (ЕГСЭМ), которая должна объединить возможности и усилия многочисленных служб для решения задач комплексного наблюдения, оценки и прогноза состояния среды в Российской Федерации. В настоящее время работы по созданию EГСЭМ находятся на стадии пилотных проектов регионального масштаба.
Предполагается, что ЕГСЭМ как центр единой научно-технической политики в области экологического мониторинга.ЕГСЭМ должна сохранить иерархическую структуру системы ОГСНК, принятую в Росгидромете.
Источник
Оценка загрязнения воздушного бассейна города.
Оценка состояния воздушного бассейна, прежде всего, включает определение потенциальной опасности его загрязнения в зависимости от природно-климатических факторов конкретной территории города или района, определяющих способность атмосферы рассеивать и адсорбировать вредные примеси. Это зависит от характера турбулентного обмена и скорости ветра, наличия туманов, рельефа местности и других факторов. Неблагоприятный характер рассеивания вредных веществ наблюдается, в частности, при наступлении температурных инверсий. Инверсии представляют собой такое состояние атмосферы, при котором температура в приземном слое воздуха растет, а не падает, как это бывает в обычных условиях. При этом нижняя, менее нагретая поверхность инверсионного слоя вследствие большей плотности, играет роль экрана, от которого факел загрязняющих веществ отражается к земле и распространяется на большие расстояния.
Значительное повышение уровня загрязнения воздушного бассейна, как правило, наблюдается при застоях воздуха (сочетание слабых ветров с приземными инверсиями температуры) и штилях (низкие скорости ветра в градации от 0 до 1 м/с). Такие метеорологические условия характерны, например, дня районов горных долин, где имеет место скопление более плотного и холодного воздуха в приземном слое, часто наблюдается высокая устойчивость состояния воздушных масс. В случае расположения в долинах промышленных предприятий с вредными выбросами, создаются опасные условия загрязнения атмосферы. Положительную роль в очищении атмосферы играют интенсивное перемешивание воздушных масс, которое может складываться на фоне повышенных скоростей ветра и других факторов, а также осадки, обеспечивающие вымывание примесей из атмосферы.
Сочетание метеорологических параметров, обуславливающих тот или иной уровень загрязнения воздушного бассейна (концентрации примесей в приземном слое воздуха) для источников с фиксированными параметрами выбросов принято характеризовать величиной так называемого «потенциала загрязнения атмосферы» (ПЗА). Материалы районирования по ПЗА используются при крупномасштабном территориальном планировании и проектировании, когда оценивается принципиальная возможность размещения отраслей промышленности, связанных со значительными выбросами в атмосферу.
В процессе оценки загрязнения воздушного бассейна города определяются:
— основные источники вредных выбросов в воздушный бассейн (промышленные и энергетические объекты, автотранспорт) и их характеристики;
— выбросы в воздушный бассейн (промышленные и энергетические объекты, автотранспорт) и их характеристики;
— районы города с уровнем загрязнения атмосферного воздуха сверх- нормативного; с
— социально-экономическая оценка уровня загрязнения атмосферы.
Для характеристики основных источников вредных выбросов в воздушный бассейн по данным инвентаризации (формы статистической отчетности «2ТП-воздух») определяется количественный и качественный
состав вредных выбросов, рассчитывается годовой валовый выброс всех вредных веществ промышленными, энергетическими и транспортными
источниками в целом по городу, дается ретроспективный анализ выбросов за 5—10 лет. Оценка загрязнения атмосферного воздуха города и его отдельных районов базируется на расчетных методах определения концентрации вредных веществ и их соединений в приземном слое атмосферного воздуха и установлении ареалов их распространения на территории, прилегающей к источникам выбросов.
При оценке загрязнения атмосферы на расчетный срок учитываются не только количество выбрасываемых вредных веществ при существующих объемах промышленного производства, но и предполагаемый рост его мощностей и объемов, возможные варианты очистки, данные об изменении социально-экономических показателей и инфраструктуры города или района. В последние годы широко используются унифицированные программы расчета загрязнения атмосферы (УПРЗА), например программы типа «эфир», которые позволяют описать вклад в загрязнение до 1000 и более источников загрязнения. Результаты расчета загрязнения воздушного бассейна, полученным на ЭВМ, представляют собой изолинии равных концентраций отдельных веществ или их групп. Путем графического совмещения схем распределения концентраций отдельных веществ (или их групп) на территории города составляется итоговая карта районирования городской территории по загрязнению воздушного бассейна. На карте выделяют территории со сверхнормативным уровнем загрязнения, а также показывают места расположения основных источников вредных выбросов.
Уровни загрязнения воздушного бассейна в ходе проведения расчетов могут быть описаны либо в натуральных показателях — концентрациях вредных веществ (мг/м 3 ), либо в нормированных показателях, характеризующих кратность превышения ПДК. Поскольку на отдельных участках территории города концентрации вредных веществ могут в несколько раз превышать нормативы ПДК, вводят дополнительную оценку загрязнения по степеням опасности для здоровья населения (используется условный индекс «Р», характеризующий степень опасности загрязнения для одного компонента или для суммы вредных веществ с учетом кратности превышения ПДК и класса опасности вещества). Результатом оценки может явиться выделение на территории города зон с «допустимым», «слабым», «умеренным» и «сильным» уровнем загрязнения. При определении факторов, обуславливающих то или иное состояние атмосферного воздуха, принимаются во внимание особенности планировки и застройки города в целом и его отдельных элементов (ориентация и профили улиц, формирующие аэрационный режим на городской территории, влияние открытых, застроенных и озелененных пространств на характер движения и турбулентный режим воздушных потоков и др.).
Оценивая комплексно воздействие хозяйственной деятельности на состояние атмосферного воздуха, приходится в совокупности рассматривать природные, социальные и экономические явления. Поступая в окружающую среду, многие загрязняющие вещества становятся причиной изменения важнейших свойств природных систем и приводят к серьезным негативным социально-экономическим последствиям, увеличению заболеваемости населения, воздействию на основные фонды промышленности, транспорта, жилищно-коммунального хозяйства, на растительный и животный мир, памятники истории и архитектуры и др.. Поэтому необходимо представлять масштабы социально-экономического ущерба, связанного с рассматриваемым воздействием.
25. Загрязнение водных ресурсов городской среды.
Растет потребление воды населением городов и городских поселков. Еще более стремительно возрастает потребление воды для нужд промышленного и сельскохозяйственного производства, которое сопровождается отбором значительных масс воды из рек, озер, других поверхностных и подземных водных объектов, что оказывает существенное влияние на состояние водоемов и природной среды в целом.
Наибольшее количество воды потребляется в городах(300—600 л/сут на каждого жителя), значительно меньше — в сельской местности: от 20—30 л/сут на человека в развивающихся странах до 100—120 л/сут — в развитых. Ha промышленные, сельскохозяйственные и бытовые нужды в мире сейчас потребляется около 3000 км 3 пресной воды в год, из них около 1700 км 3 безвозвратно, а 1300 км 3 отработанных сточных и дренажных вод сбрасывается в реки, озера и моря (рис.26.1).
Рис.26.1. Схема использования водных ресурсов, системой населенных мест
Вместе с возрастанием потребления воды увеличивается сброс сточных вод в водоемы, в результате которого они результате которого они бассейнов — сброс в водоемы загрязняются и утрачивают свои полезные свойства. Вода содержит большое число разнообразных микроэлементов, крайне необходимых не только для жизнедеятельности человека, но для всех живых организмов на Земле.
Основная причина загрязнения водных неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод промышленными предприятиями, коммунально-бытовым и сельским хозяйством (рис. 26.2).
 |
Рис.26.2.Источники загрязнения водного бассейна
В настоящее время количество загрязненных сточных вод, сбрасываемых в реки, озера и моря, во всем мире достигает 250—300 км 3 в год. Объемы сточных вод и их качественные характеристики определяются численностью населения города или населенного пункта, развитием водоемких отраслей промышленности, объемом водопотребления, токсичностью стоков и т.д. Нерациональное ведение сельского хозяйства также способствует загрязнению водных источников: остатки удобрений и ядохимикатов, вымываемые из почвы, попадают в водоемы и загрязняют их.
Развитие коммунального хозяйства в городах, рост численности населения привели к тому, что значительно увеличился объем бытовых сточных вод, которые из-за их загрязненности (по санитарным требованиям) отводят за пределы застроенной территории с предварительной очисткой перед выпуском в водоемы. Значительный процент в общем, объеме сточных вод занимают дождевые и талые воды, стекающие с застроенных территорий.
В гидрографической сети отдельных стран все большую роль начинают играть искусственные водоемы и речные «моря». Они предназначены для выравнивания стока, иначе говоря, для его зарегулирования, кроме того, используются гидроэнергетиками для орошения зон отдыха населения и др.
Многие водохранилища — источники питьевого водоснабжения. Однако зарегулирование стока рек плотинами и образование водохранилищ имеют немалые отрицательные последствия для окружающей природной среды: сокращается водообмен; изменяется гидрохимический режим; возникает проблема мелководий и, как следствие, развитие микроскопических растений — сине-зеленых водорослей, вызывающих цветение воды, что, в свою очередь, обусловливает ее непригодность для рыбного хозяйства, рекреационных целей и др.
Дата добавления: 2016-09-06 ; просмотров: 3516 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Источник