Мониторинг состояния атмосферы: цели, задачи, методы

Администрация городского округа г.Самара

АМОУ  ВПО Самарская Академия Государственного и

Муниципального  Управления

Кафедра Кадастра и геоинформационных технологий

   
 
 

Реферат по дисциплине

Мониторинг  и охрана городской  среды

на  тему:

«Мониторинг состояния атмосферы:

       цели, задачи, методы» 
 
 
 

Выполнила:

студентка 4 курса 

специальности «ГК»

Беляева В.И 481-Д группа

Проверила:

Васильева Д.И.

Оценка: 
 
 
 
 

Самара

2012 
 

Содержание 

Введение_______________________________________________________3

1. Классификация источников загрязнения._________________________6

2. Нормирование качества атмосферного воздуха____________________8

3. Характеристика загрязняющих атмосферу веществ________________10

Вывод________________________________________________________12

Список  литературы______________________________________________13 

  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 

     Атмосфера — внешняя газовая оболочка Земли, механическая смесь разных газов, водяных паров и твердых (аэрозольных) частиц.

     Атмосферный воздух необходим для дыхания  живых организмов (существ), используется в технологических процессах  горения и плавки как сырье  для получения кислорода, азота, инертных газов, оксида углерода. Атмосфера  является средой для размещения газообразных отходов производства. Под действием  атмосферных осадков, солнечной радиации и в результате леса воздушных масс атмосферный воздух избавляется от посторонних примесей. Этот процесс называется самоочищением атмосферы.

     Атмосфера выполняет следующие функции:

1.содержит  кислород, необходимый для дыхания  живых организмов;

2.является  источником углекислого газа  для фотосинтеза растений;

3.защищает  живые организмы от космических  излучений;

4.сохраняет  тепло Земли и регулирует климат;

5.трансформирует  газообразные продукты обмена  веществ;

6.переносит  водяные пары по планете;

7.является  средой обитания летающих форм  организмов;

8.служит  источником химического сырья  и энергии;

9.принимает  и трансформирует газообразные  и пылевидные отходы.

     Состав  атмосферы находится в состоянии  динамического равновесия, поддерживаемого  такими климатическими факторами, как  перемещение воздушных масс (ветер  и конвекция) и атмосферные осадки, жизнедеятельность животного и  растительного миров, особенно лесов  и планктона мирового океана, а  также в результате космических  процессов, геохимических явлений  хозяйственной деятельности человека.

Общая масса атмосферы составляет 5,14-1015 т. Около 50% массы атмосферы приходится на нижний слой толщиной около 5 км. Масса  слоя толщиной 30 км составляет 99% всей массы атмосферы.

По вертикали  атмосфера имеет слоистое строение. Выделение отдельных слоев (табл..1) основано на изменении температуры  с высотой.

Таблица.1. Характеристика основных зон, выделяемых в  атмосфере

Температура, °С

Зона атмосферы	Верхняя и нижняя границы зоны от уровня моря, км
	нижняя  граница зоны	верхняя граница  зоны
тропосфера	0…+11	+15…-56
стратосфера	+11…+50	-56…-2
стратосфера	+50…+85	-2…-92
термосфера	+85…+500	-92…+1200

 

     Верхняя граница атмосферы четко не выделяется. Она переходит постепенно в космическое  пространство.

     Осредненная температура атмосферы на средних  широтах уменьшается линейно  с высотой до отметки 11 км. При  этом средняя температура уровне моря принимается равной 288 К, а на высоте 11 км — 216,7 К.

     Различия  в нагревании воздуха приводят к  горизонтальным градиентам давления, которые, в свою очередь, являются причиною конвекций горизонтальных перемещений  воздушных масс.

     На  перемещение воздушных масс воздействует также сила Кориолиса, возникающая  в следствии вращения  Земли; центробежное ускорение, возникающее районах, прилегающих к областям высокого и низкого давления; силы трения, замедляющие движение воздуха вблизи земной поверхности. В северном полушарии движение воздушных потоков вокруг центров высокого давления осуществляется по часовой стрелке с отклонением наружу и вниз от кругового движения. Этот поток получил название нисходящего и является одним из возможных препятствий для рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере.

     При движении воздушных потоков вокруг центров низкого давления вектор скорости направлен внутрь и вверх  от кругового движения против часовой  стрелки. В этом случае загрязняющие вещества из нижних слоев атмосферы  переносятся вверх и рассеиваются в больших объемах воздуха.

При движении воздуха в северном полушарии  против часовой стрелки вокруг центра низкого давления формируется циклон, при движении в направлении часовой  стрелки вокруг центра низкого давления формируется антициклон.

     Цель  мониторинга – непрерывный круглосуточный мониторинг за состоянием атмосферы, отвечающий мировому уровню, а также проведение испытаний, калибровок и сравнений приборов, действующих в обсерваториях. 

      Регулярные  наблюдения, ведущиеся на станции, полностью  автоматизированы. Контроль за работой приборов и считывание данных осуществляются через сеть Интернет. Для авторизованных пользователей возможен доступ к страничке наблюдений в реальном масштабе времени.  

      Станция проводит комплексный мониторинг состава  нижних слоев атмосферы, включающий:

·        непрерывные измерения малых газовых примесей (озон, оксиды углерода и азота, метан, двуокись серы, общее содержание неметановых углеводородов);

·        регулярные измерения концентрации атмосферных аэрозолей в диапазоне 0,01-15 мкм (массовая концентрация, концентрации микродисперсного, субмикронного и сажевого аэрозоля, оптические характеристики, химический и элементный состав);

·        непрерывные измерения  метеорологических параметров (температура, давление, влажность, скорость и направление ветра, солнечная радиация и др.);

·        отбор и анализ анализ проб приземного воздуха на содержание ряда летучих органических соединений (алканы, алкены, ароматические углеводороды и др.)

·        наблюдения за концентрацией и составом биологической аэрозольной фракции в приземном слое атмосферы (пыльца и споры растений, грибы, бактерии).  

      Для обеспечения мониторинга в развитых странах созданы автоматизированные системы контроля загрязнения воздуха (АСКЗВ).

     Задачи, решаемые АСКЗВ:

• автоматическое наблюдение и регистрация концентраций загрязняющих веществ;

• анализ полученной информации с целью определения фактического состояния загрязнения воздушного бассейна;

• принятие экстренных мер по борьбе с загрязнением;

• прогноз уровня загрязнения;

• выработка рекомендаций для улучшения состояния окружающей среды;

• уточнение и проверка расчетов рассеивания примесей.

     АСКЗВ рассчитаны на измерение концентраций одного или нескольких ингредиентов из следующего ряда: SO2; CO; NOx; O3; CmHn; H2S; NH3; взвешенных веществ, а также определения влажности, температуры, направления и скорости ветра.

     Сейчас  происходит постоянное развитие АСКЗВ  путем увеличения числа стационарных станций и применения передвижных  постов наблюдений. Дальнейшее совершенствование  этой системы становится возможным  благодаря пониманию необходимости  глобального контроля над состоянием атмосферы путем объединения  локальных, региональных и национальных служб наблюдения за атмосферой. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Классификация источников загрязнения 

     Загрязнение атмосферы — изменение состава атмосферы в результате попадания в нее примесей.

     Примесь в атмосфере — это рассеянное в атмосфере вещество, не содержащееся в ее постоянном составе.

     Загрязняющее  воздух вещество — это примесь в атмосфере, оказывающая неблагоприятное воздействие на окружающую среду и здоровье населения.

Поскольку примеси в атмосфере могут претерпевать различные превращения, их можно условно разделить на первичные и вторичные.

     Первичная примесь в атмосфере — примесь, сохранившая за рассматриваемый интервал времени свои физические и химические свойства.

     Превращения примесей в атмосфере — процесс, при котором примеси в атмосфере подвергаются физическим и химическим изменениям под влиянием природных и антропогенных факторов, а также в результате взаимодействия между собой.

     Вторичная примесь в атмосфере — это примесь в атмосфере, образовавшаяся в результате превращения первичных примесей.

     По  воздействию на организм человека загрязнение атмосферы подразделяют на физическое и химическое. К физическому относят: радиоактивное излучение, тепловое воздействие, шум, низкочастотные вибрации, электромагнитные поля. К химическому — наличие химических веществ и их соединений.

     Выбросы в атмосферу загрязняющих веществ  характеризуются по 4 признакам: по агрегатному состоянию, химическому составу, размеру частиц и массовому расходу выброшенного вещества.

     Загрязняющие  вещества выбрасываются в атмосферу  в виде смеси пыли, дыма, тумана, пара и газообразных веществ.

     Источники выбросов в атмосферу подразделяют на естественные, обусловленные природными процессами, и антропогенные (техногенные), являющиеся результатом деятельности человека.

     К числу естественных источников загрязнения атмосферного воздуха относят пыльные бури, массивы зеленых насаждений в период цветения, степные и лесные пожары, извержения вулканов. Примеси, выделяемые естественными источниками:

• пыль растительного, вулканического, космического происхождения,

продукты  эрозии почвы, частицы морской соли;

• туманы, дым и газы от лесных и степных пожаров;

     Естественные  источники обычно бывают площадными (распределенными) и действуют сравнительно кратковременно. Уровень загрязнения атмосферы естественными источниками является фоновым и мало изменяется с течением времени.

     Антропогенные (техногенные) источники загрязнения атмосферного воздуха, представленные главным образом выбросами промышленных предприятий и автотранспорта, отличаются многочисленностью видов.

Источники выбросов в атмосферу подразделяют на: точечные, линейные и площадные.