Поняття про моніторинг навколишнього природного середовища та його основні завдання

Лекція 6

Моніторінг  атмосферного повітря

План

1. Поняття моніторинг атмосферного повітря
2. Організація контролю якості повітря населених пунктів
3. Розміщення і кількість постів спостереження.
4. Програми і терміни спостережень
5. Характеристики забруднення атмосфери.
6. Порядок та методи відбору проб атмосферного повітря для лабораторного аналізу.

 

1. Поняття моніторинг атмосферного повітря

Моніторінг атмосферного повітря – це система спостережень за станом атмосфери, його забрудненням і природними явищами, які відбуваються в ньому, а також оцінка і прогноз стану атмосферного повітря (контроль, аналіз, висновки).

У результаті проведення моніторингу атмосферного повітря одержуються:

• первинні дані по контролю за викидами та спостереження за станом забруднення атмосферного повітря;
• узагальнені дані про рівень забруднення в місті за певний проміжок годині;
• узагальнені дані про склад та об'єми викидів забруднюючих речовин;
• оцінка рівнів та ступеня небезпечності забруднення для довкілля та життєдіяльності населення;

 

2. Правила контролю якості повітря населених пунктів

1. Організація контролю.

Встановлюється: три категорії  постів спостереження: за забрудненнями  атмосфери: 1. Стаціонарний

2. Маршрутний

3. Пересувний.

Стаціонарний пост призначений  для забезпечення: безперервній реєстрації зміст забруднюючих речовин або регулярного відбору проб повітря для: подальшого аналізу. З числа стаціонарних постів виділяються опорні стаціонарні пости, які призначені для виявлення довготривалих вимірювань змісту основних і найбільш поширених забруднюючих речовин.

Ятір стаціонарних постів обладнана павільйонам типу «ПОСТ - 1», «ПОСТ - 2», «ПОСТ - 2а».. Лабораторія «ПОСТ» – це утеплень павільйон, в якому встановлені комплекти приладів та обладнаним для відбору проб повітря та вимірювання метеорологічних За одне обслуговування забезпечується одночасний відбір 38 проб (при автоматичному - 33, при ручному - 5 проб.

Маршрутний пост призначений  для регулярного відбору проб повітря фіксованої точки місцевості, при спостереженні якої крапки приводиться  за допомогою пересувного устаткування.

Підфакельні (пересувні) пости призначені для відбору проб під димовим факелом з метою виявлення зони впливу даного джерела. Місця відбору проб вибираються з урахуванням закономірностей розповсюдження забруднюючих речовин в атмосфері. Відбір проб проводитися за напрямком вітру на відстанях: 0,2; 0,5; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 15; 20 км. від джерела забруднення. Від виду покладу постів спостережень та їх завдань визначають програми і терміни спостережень. У зоні максимального забруднення відбирається не менше 60 проб повітря, а в інших зонах – до 25. Відбір проб проводитися на висоті 1,5 м від поверхні землі протягом 20-30 хвилин не менше, як в 3-х точках одночасно.

 

3. Розміщення  і кількість постів спостереження.

Кожен пост незалежно від категорій розміщується на відкритого провітрюваного з усіх боків майданчика з не запорошеним покриттям (газон, асфальт). Таким чином, що б були виключені спотворення результатів вимірювання необхідна наявність зеленных споруд будівель.

Стаціонарний і маршрутні пости розміщуються в місцях викиду на основі попередніх досліджень забруднень повітряного середовища міськими промисловими викидами, викидами автомобілів і іншими джерелами. Ці пости розміщуються в центральній частині населеного пункту житлових районах. В першу чергу забруднених зонах відпочинку і на територіях тих, що примикають до магістралей інтенсивного руху транспорту.

Опорні пости не полежать перенесенню без попереднього дозволу  Державного комітету з гидрометеологии і контролю природного середовища. Місця відбору проб при докладному спостереженні вибирають на різних постах, з урахуванням закономірності розповсюдження забруднюючих речовин в атмосфері. Число постів і їх розміщення визначається з урахуванням чисельності населення, площі населеного пункту, рельєфу, а також розвиток промисловості, мережі магістралі з інтенсивним транспортом і їх розташуванням, а також місць відпочинку.

Число стаціонарних постів залежно від чисельності населення  встановлюється не менше: 1 - 50 тисяч  чоловік 2 - 100 тисяч чоловік, 2 - 3 - 100 - 200 тисяч чоловік, 3 -4 - 200 - 500 тисяч чоловік, 10 - 20 - більше 1 млн. чоловік.

У населених пунктах  встановлюється один стаціонарний або  маршрутний пост через кожних 0,5 - 5 км. з урахуванням складності рельєфу і наявність значного джерела забруднення. при проведенні розширеного вивчення стану забруднень атмосфери число стаціонарних постів може збільшуватися за погодженням міністерства охорони здоров'я Україні .

4. Програми і терміни спостережень

Встановлюється чотири програми спостережень на стаціонарних постах:

- Повна

- Неповна

- Скорочена

- Добова

Повна програма спостережень призначена для отримання информаций про разових середньодобових шкідливих речовин в повітрі.

Спостереження за повною програмою  виконують щодня шляхом безперервної реєстрації за допомогою автопристроїв або дискретно через рівні проміжки часу. Не менше чотирьох разів з обов'язковим відбором в 1, 7, 13, 19 по місцевому дискретному часу. Допускається проводити спостереження по ковзаючому графіку в 7, 10, 13 годин, у вівторок, в четвер, в суботу, в понеділок, в середу, в п'ятницю.

Спостереження за неповною програмою  дозволено проводити з метою  отриманні інформації про разову концентрацію щодня в 7, 13, 19 годин  місцевого часу.

За скороченою програмою спостереження проводитися з метою отримання інформації про разову концентрацію шкідливих речовин в повітрі в 7, 13 годин місцевого часу. Спостереження за скороченою програмою допускається проводити при температурі нижче мінус 45 градусів і при концентрації шкідливих речовин нижче 1/20 разовою ГДК або менше нижньої межі діапазону вимірювання домішки використовуваним методом.

Програма добова призначена для отриманні інформації об середньодобового концентрації. Спостереження по ній  проводиться шляхом безперервного добового відбору проб. В період несприятливих метеоумов і значному зростанні змісті речовин, спостереження проводиться через кожні три години при цьому відбирають проби під факелом основного джерела забруднення і на території найбільшої щільності населення. Одночасно з відбором проб повітря визначають наступні покажчики:

1. Напрям і швидкість  вітру

2. Температура повітря 

3. Стан погоди

На маршрутних постах проводиться спостереження за основними  забруднюючими речовинами характерними для промислових викидів даного населеного пункту.

Тривалість відбору  проб що забруднюють визначенні разових  концентрацій складає 20 -30 хвилин.

Тривалість відбору  проб забруднюючих речовин.

При визначенні середньодобової  концентрації при дискретних спостереженнях за повною програмою складає 20-30 хвилин, а при безперервному відборі 24 години.

Відбір проб при визначенні приземної концентрації домішок  в атмосфері проводиться на висоті 1,5 - 3,5 метра від поверхні землі. Конкретна  вимога до способу і засобів відбору проб, необхідність реактивних, умов зберігання і транспортування зразків встановлюється нормативно технічних документах.

 

5. Характеристики  забруднення атмосфери.

За даними забруднення  атмосфери визначають величини концентрації домішки:

1. Разова   2. Середньодобова

3. Середньомісячна 4. Середньорічна

Середньодобову визначають як середньоарифметичне значення разових концентрацій отриманих за повною програмою, через рівний проміжок часу, включаючи обов'язкові терміни (l, 7, 13, 19 годин), а також за даними безперервних реєстрацій в перебігу доби.

Середньомісячні визначають як середньоарифметичне значення всіх разових або середньодобових концентрацій отриманих в перебігу місяця.

Середньорічне визначають як середньоарифметичне значення разових або середньодобових концентрацій отриманих в перебігу року.

 

 

2. Порядок та методи відбору проб атмосферного повітря для лабораторного аналізу.

Відбір проб повітря здійснюється: аспіраційним способом

а) шляхом пропуску повітря через поглинальний прилад з визначеною швидкістю;

б) шляхом заповнення посудин обмеженого об'єму. Для дослідження газоподібних домішок застосовують обидва методи, а для дослідження домішок у вигляді аерозолів та пилу - лише перший.

Для відбору проб повітря використовують електроаспіратори, пилосмоки та інші прилади і пристрої, які пропускають повітря, а також прилади, які реєструють об'єм пропущеного повітря (реометри, ротаметри та інші витратоміри).

Система відбору проб повітря для дослідження пилу складається з трубки, яка обладнана фільтрами, та гнучкого шланга, який підключають до повітряпроводу. У нестаціонарних умовах використовується аспірація повітря за допомогою двигуна внутрішнього згорання або пилосмока, який підключений до стаціонарного джерела зі струмом.

Важлівім елементом системи пробовідбору є поглинальні пристрої, які в залежності від агрегатного стану вловлюваних речовин можна поділити на 2 групи: –

• для газоподібних речовин;
• для аерозолів та пилу.

 

У зв'язку із значною агресивністю хімічних речовин, які вловлюють з повітря, поглинальні пристрої виготовляють із скла. Звічайні скляні ємкості використовують найчастіше при відборі проб повітря для визначення окису вуглецю та інших газових домішок. Заповнення скляного посуд аналізованим повітрям здійснюється трьома способами:

1. продування посудин 10-кратним об'ємом повітря, що аналізується, після чого посудина закривається;
2. вакуумне заповнення: з герметично закритих посудин повітря відкачується їх відкривають у місці відбору проби і потім знов закривають;
3. заміщення попередньо залитої в посудину інертної рідини повітрям, після того, як рідина вилилась, посудина закривається.

Для визначення діоксиду сірки використовують 2 поглинальних прилади: прилад Ріхтера і сорбційна трубка.

При відборі діоксиду азоту використовують як U-подібну трубку, так і сорбційну трубку.

У І поглинальний прилад надходить суміш NO+ NO2. NO2 адсорбується, а NO надходить в U-подібну трубку, де за допомогою окислювача переходити в NO2. Регулятор вологості, який використовується в U-подібній трубці, забезпечує довгостроковість та ефективність роботи окислювача, який в процесі роботи змінює колір від жовтого до зеленувато-коричневого, що свідчить про необхідність його заміни.

Оксид вуглецю (CO) відбирається в газові піпетки або гумові камери. Через газові піпетки прокачується 10-кратний об'єм повітря, потім піпетка щільно закривається. У гумові камери повітря відбирають декілька разів протягом 20 хвилин. Заповнена гумова камера герметизується затисками.

Відбір разових проб пилу проводитися на фільтруючі матеріали. Швідкість повинна бути такою, щоб швидкість руху в ротаметрі не була менша від швидкості вітру в місці відбору проби. Поклад від швидкості вітру і швидкості відбору проби вибирають діаметр насадки.

 

 

 

 

Література:

1. Клименко М.О., Прищепа А.М., Вознюк Н.М. Моніторинг довкілля. – Рівне: УДУВПГ, 2002. – 232 с.

2. Кублаков С.Х., Шпаківський Р.В. Моніторинг довкілля. – К.: Мінекобезпеки, 1998. – 92 с.
3. Злобін Ю.А. Основи екології. К.: Лібра, 1998.
4. Джигирей В.С. Екологія та охорона навколишнього природного середовища. Навчальний посібник. К.: “Знання”, КОО, 2000.