Організація нагляду за рівнем атмосферного повітря в Донецькій області
Дослідження роботи автоматизованих систем моніторингу природного середовища. Аналіз організації нагляду за рівнем атмосферного повітря на регіональному рівні в м. Донецьку. Виявлення основних промислових підприємств, які забруднюють атмосферу регіону.
| Рубрика | Экология и охрана природы |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 29.11.2010 |
| Размер файла | 519,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Курсова робота
з дисципліни «Екологічний моніторинг і контроль»
на тему: «Організація нагляду за рівнем атмосферного повітря Донецької області»
студентка
Повная О.С.
Керівник:
Марова С.Ф.
Реферат
39 сторінок, 7 малюнків, 2 таблиці, 5 додатків
Об'єкт - моніторинг атмосферного повітря, автоматизована система екологічного моніторингу.
Суб'єкт - атмосферне повітря Донецької області.
Цілями курсової роботи є наступні:
- аналіз організації нагляду за рівнем атмосферного повітря на регіональному рівні;
- аналіз моніторингу атмосферного повітря в м. Донецьку;
- аналіз сутності та роботи автоматизованих систем моніторингу навколишнього природного середовища.
Зміст
- Вступ
- 1. Основні положення моніторингу атмосферного повітря
- 2. Стан регіональної системи моніторингу атмосферного повітря
- 2.1 Нагляд та контроль за станом атмосферного повітря в Донецькій області
- 2.2 Організація роботи з екологічного моніторингу в Донецькій області
- 2.3 Недоліки обласної системи спостереження за станом атмосферного повітря
- 3. Сутність автоматизованної системи екологічного моніторингу атмосферного повітря
- 4. Моніторинг атмосферного повітря міста Донецька
- 5. Розрахункова частина
- Висновки
- Список використаної літератури
- Додатки
- Вступ
Екологічний моніторинг - інформаційна система спостережень, оцінки й прогнозу змін у стані навколишнього середовища, створена з метою виділення антропогенної складової цих змін на тлі природних процесів. Тобто, у систему екологічного моніторингу входять спостереження за станом елементів біосфери й спостереження за джерелами й факторами антропогенного впливу й тоді, моніторинг включає три основних напрямки діяльності:
спостереження за факторами впливу й станом середовища;
оцінку фактичного стану середовища;
прогноз стану навколишнього природного середовища й оцінку прогнозованого стану.
Система моніторингу реалізується на декількох рівнях, яким відповідають спеціально розроблені програми;
імпактном (вивчення сильних впливів у локальному масштабі);
регіональному (прояв проблем міграції й трансформації забруднюючих речовин, спільного впливу різних факторів, характерних для економіки регіону);
фоновому (на базі біосферних заповідників, де виключена всяка господарська діяльність).
Моніторинг може охоплювати як локальні райони, так і земна куля в цілому (глобальний моніторинг).
Щоб забезпечити ефективну оцінку й прогноз, моніторинг повинен включати спостереження за джерелами забруднення, забрудненням природного середовища й наслідками від цього забруднення.
Найбільш універсальним підходом до визначення структури системи моніторингу антропогенних змін є його поділ на блоки: "Спостереження", "Оцінка фактичного стану", "Прогноз стану", "Оцінка прогнозованого стану" (існуючі геофізичні служби будувалися по такій же схемі).
На мал. 1 показані окремі блоки описуваної системи, а також прямі й зворотні зв'язки між цими блоками.
Рис. 1. Блок-схема системи моніторингу
Побудова прогнозу, з одного боку, має на увазі знання закономірностей змін стану природного середовища, наявність схеми й можливостей чисельного розрахунку цього стану, з іншого боку - спрямованість прогнозу в значній мірі повинна визначати структуру й склад спостережливої мережі (зворотний зв'язок).
Дані, що характеризують стан природного середовища, отримані в результаті спостережень або прогнозу, повинні оцінюватися залежно від того, у якій області людської діяльності вони використаються (за допомогою спеціально обраних або вироблених критеріїв). Оцінка має на увазі, з одного боку, визначення збитку від впливу, з іншого боку - вибір оптимальних умов для людської діяльності, визначення існуючих екологічних резервів. При такого роду оцінках розраховуються можливі значення припустимих навантажень на навколишнє природне середовище.
Інформаційні геофізичні системи, так само як і інформаційна система моніторингу антропогенних змін, є складовою частиною системи керування, взаємодії людини з навколишнім середовищем (системи керування станом навколишнього середовища), оскільки інформація про існуючий стан природного середовища й тенденції її зміни повинна бути покладена в основу розробки мер по охороні природи й ураховуватися при плануванні розвитку економіки. Результати оцінки існуючого й прогнозованого стану біосфери у свою чергу дають можливість уточнити вимоги до підсистеми спостережень (це й становить наукове обґрунтування моніторингу, обґрунтування складу, структури мережі й методів спостережень).
1. Основні положення моніторингу атмосферного повітря
Моніторинг у галузі охорони атмосферного повітря (далі - моніторинг атмосферного повітря) проводиться з метою отримання, збирання, оброблення, збереження та аналізу інформації про рівень забруднення атмосферного повітря, оцінки та прогнозування його змін і ступеня небезпечності та розроблення науково обґрунтованих рекомендацій для прийняття рішень у галузі охорони атмосферного повітря.
Моніторинг атмосферного повітря є складовою частиною державної системи моніторингу довкілля України.
До об'єктів моніторингу атмосферного повітря належать:
- Атмосферне повітря, у тому числі атмосферні опади;
- Викиди забруднюючих речовин в атмосферне повітря.
У результаті проведення моніторингу атмосферного повітря одержуються:
· Первинні дані контролю за викидами та спостережень за станом забруднення;
· Узагальнені дані про рівень забруднення на певній території за певний проміжок часу;
· Узагальнені дані про склад та обсяги викидів забруднюючих речовин;
· Оцінка рівнів та ступеня небезпечності забруднення для довкілля та життєдіяльності населення;
· оцінка складу та обсягів викидів забруднюючих речовин.
Під час проведення моніторингу атмосферного повітря в обов'язковому порядку визначається наявність в атмосферному повітрі загальнопоширених забруднюючих речовин, показників та інгредієнтів атмосферних опадів, зазначених у списку А (додаток 1).
За рішенням місцевих органів виконавчої влади або органів місцевого самоврядування, з урахуванням екологічної ситуації в регіоні, населеному пункті може додатково визначатися наявність в атмосферному повітрі забруднюючих речовин, зазначених у списку Б (додаток 2).
У разі виникнення надзвичайної ситуації (виявлення в атмосферному повітрі однієї або кількох речовин, кількість яких перевищує їх максимальні разові гранично допустимі концентрації, спричиненого аварією, катастрофою, стихійним лихом, що створило загрозу здоров'ю населення, призвело або може призвести до матеріальних втрат) інформація про це повинна негайно передаватися суб'єктами моніторингу атмосферного повітря органам виконавчої влади або органам місцевого самоврядування разом з пропозиціями про вжиття необхідних заходів для ліквідації наслідків аварії, катастрофи, стихійного лиха. Фінансування робіт, пов'язаних з проведенням моніторингу атмосферного повітря, їх науково-методологічне та метрологічне забезпечення, а також взаємовідносини суб'єктів моніторингу атмосферного повітря здійснюються відповідно до Положення про державну систему моніторингу довкілля [8].
2. Стан регіональної системи моніторингу атмосферного повітря
Основними забруднювачами атмосферного повітря м. Донецька залишаються промислові підприємства вугільної, металургійної промисловості та енергетики. Ці галузі викидають найбільші обсяги забруднюючих речовин. Значний вплив на стан атмосферного повітря також мають рухомі транспортні засоби.
Найбільш забруднене атмосферне повітря в містах, де розташовані підприємства цих галузей, а саме: Маріуполі, Донецьку, Дебальцеві, Макіївці, Єнакієве, Харцизьку, в Маріїнському та Старобешівському районах.
Аналіз рівня забруднення атмосфери за даними спостережень по містам Донецької області виявив, що перевищення середніх концентрацій домішок становили: по пилу, формальдегіду, бензапирену. Середня за рік концентрація по двоокису азоту досягла рівня ГДК, а в деяких містах перевищила норму (м. Макіївка).
2.1 Нагляд та контроль за станом атмосферного повітря в Донецькій області
Моніторинг атмосферного повітря у Донецькій області здійснюють: Донецький обласний центр гідрометеорології , Донецька Державна обласна санітарно-епідеміологічна станція, та Державне управління екології і природних ресурсів в Донецькій області, які проводять лабораторні спостереження і інспекторський нагляд за викидами забруднюючих речовин стаціонарних та пересувних джерел, виконують аналіз стану атмосферного повітря.
Донецький обласний центр гідрометеорології забезпечує проведення регулярних спостережень за станом атмосферного повітря та опадів, а також здійснює збір, автоматизовану обробку, підготовку матеріалів для їх накопичення і використання. Базова мережа спостережень розташована в містах, де найбільш сконцентровані підприємства гірничої видобувної, металургійної, хімічної промисловості, енергетики, важкого машинобудування та будівельних матеріалів. Загальна кількість постів спостережень в різних районах міст Донецька, Макіївки, Краматорська, Маріуполя, Горлівки, Єнакієве, Дзержинська, Слов'янська становить 24 одиниці; інгредієнтів, що контролюються - до 15 найменувань. Спостереження ведуть фахівці 7 лабораторій (Донецьк - 2, Краматорськ - 1, Єнакієве - 1, Дзержинськ - 1, Горлівка - 1, Маріуполь - 1). Спостереження за радіаційним забрудненням здійснюється на пунктах стаціонарної мережі.
Санітарно-епідеміологічні служби області ведуть нагляд за забрудненим атмосферним повітрям у підфакельних зонах, санітарно-захисних зонах, у житлових зонах міських та сільських населених пунктів та оцінюють вплив забруднення на здоров'я населення на 7 стаціонарних постах, розташованих в містах Донецьк, Костянтинівка, Слов'янськ, Артемівськ, Єнакієве. Взагалі санітарно-епідеміологічна служба області має 43 лабораторії, бази яких дозволяють вести контроль основних та специфічних показників забруднення атмосферного повітря.
Державне управління екологічних ресурсів здійснює моніторинг якісних та кількісних показників на джерелах викидів підприємств, контроль роботи хімічних лабораторій підприємств. Державне управління екології та природних ресурсів в Донецькій області також здійснює спостереження та інструментально-лабораторний контроль складу викидів промислових джерел забруднення атмосферного повітря та газопилового устаткування та інспекційний нагляд за викидами забруднюючих речовин від стаціонарних та пересувних джерел.
Моніторинг атмосферного повітря в містах Донецької області здійснюється на 30 стаціонарних пунктах спостереження.
2.2 Організація роботи з екологічного моніторингу в Донецькій області
В Україні є певна нормативно-правова база в галузі моніторингу атмосферного повітря. [2, 3, 7-12] Відповідно до цих документів система моніторингу атмосферного повітря повинна ґрунтуватися на використанні існуючих структур суб'єктів моніторингу (Додатки, табл. 1).
Завданнями системи екологічного моніторингу атмосферного повітря є:
1) підвищення ефективності управління екологічним станом атмосферного повітря регіону за рахунок інтеграції екологічної та екологічно-значимої інформації,
2) комплексний аналізу екологічного стану атмосферного повітря та прогнозування його змін,
3) забезпечення органів державного та місцевого самоврядування необхідною інформацією про стан атмосферного повітря,
4) аналіз екологічної ситуації в регіоні,
5) інформаційно-аналітична підтримка прийняття рішень в області охорони атмосферного повітря,
6) екологічна безпека Донецької області.
Для рішення вище перелічених завдань в 2002 році був створений регіональний центр екологічного моніторингу [5]. Даний центр виконує ряд функцій:
- забезпечує системне вивчення природних процесів, прогнозування і комплексну оцінку змін атмосферного середовища під впливом інтенсивних техногенних навантажень, а також стратегію комплексного управління атмосферним повітрям на рівні області;
- забезпечує інтеграцію, взаємопов'язаний аналіз та управлінських рішень і підготовки планів природоохоронних заходів на основі застосування комп'ютерних засобів обробки інформації;
- забезпечує вільний обмін та розповсюдження інформації та доступ до неї.
На виконання програми охорони навколишнього природного середовища (у тому числі і охорони атмосферного повітря) на 2001-2005 роки було розроблено технічне завдання на роботу «Організація центру та ведення екологічного моніторингу території області».
Для визначення шляхів створення відкритої інформаційної системи моніторингу, пріоритетами функціонування якої є захист важливих інтересів людини і суспільства, збереження природних екосистем, відвернення кризових змін екологічного стану довкілля (у тому числі і атмосферного повітря) та здоров'я населення, запобігання надзвичайним екологічним ситуаціям Донецьким фізико-технічним інститутом ім. О.О, Галкіна було розроблено проект регіональної системи проведення екологічного моніторингу (Додатки, табл. 2).
З метою автоматизації процесу розроблення науково обґрунтованих рекомендацій і прийняття рішень про запобігання негативним змінам стану атмосферного повітря та дотримання вимог екологічної безпеки було розроблено системне програмне забезпечення щодо накопичення і обміну даних Донецького обласного центру гідрометеорології з атмосферного повітря.
2.3 Недоліки обласної системи спостереження за станом атмосферного повітря
Обласна система спостереження за станом навколишнього природного середовища (у тому числі і атмосферного повітря) має ряд істотних недоліків:
1) Роз'єднаність служб спостереження і розсіяність інформації по суб'єктах системи та по більшості організацій природо користувачів призводить до того, що використовується лише незначна частина наявної інформації.
2) Методична несумісність відомчих служб спостережень призводить до того, що дані, отримані різними організаціями, найчастіше несумісні і не можуть бути використані спільно.
3) Недостатня об'єктивність інформації, дублювання робіт, проведених різними суб'єктами, низьке забезпечення сучасними контрольно-вимірювальними приладами і низький ступінь автоматизації процесів одержання, обробки, зберігання та представлення інформації обумовили недостатню ефективність відомчих служб.
4) Недостатня територіально-часова спроможність існуючої мережі спостережень призводить до можливості без контрольованих викидів в неконтрольованих пунктах або у періоди між вимірами;
5) Відсутність належного метрологічного забезпечення.
6) Недостатній розвиток комплексних оцінок стану екосистем.
7) Відсутність алгоритму прийняття природоохоронних рішень.
3. Сутність автоматизованої системи екологічного моніторингу атмосферного повітря
У структурі регіональних автоматизованих систем моніторингу підсистеми моніторингу атмосферного повітря займають особливе місце. Застосування автоматизованих засобів спостереження дає відчутні переваги, серед яких можна виділити безперервність і високу точність вимірів, а також практично миттєву передачу даних по каналі зв'язку в автоматизованій системі моніторингу.
Автоматизована система екологічного моніторингу навколишнього природного середовища Донецької області - це інформаційна система спостережень і аналізу інформації про стан природного середовища для забезпечення органів місцевого самоврядування необхідною інформацією про екологічну ситуацію в регіоні й інформаційно-аналітичній підтримці прийняття рішень в області екологічної безпеки.
Автоматизована система моніторингу забруднення атмосферного повітря містить у собі наступні компоненти:
1. Автоматичний пост контролю забруднення атмосфери в складі:
- газоаналізатора;
- метеостанції;
- комп'ютера;
- засобу зв'язку;
2. Вилучений Web-сервер.
Для зв'язку з Web-сервером використаються стандартні види підключення до мережі Інтернет (малюнок 2).
Рис.2.Загальна структура автоматизованої системи моніторингу забруднення атмосферного повітря
Вимір концентрацій забруднюючих речовин на автоматизованих постах здійснюється газоаналізатором з електролітичними датчиками. Відбір проб відбувається примусово за допомогою убудованих дозаторів газоповітряної суміші.
Основні вимоги, пропоновані до газоаналізатора:
1) визначення низьких концентрацій забруднюючих речовин;
2) висока точність і мала погрішність вимірів;
3) кількість обумовлених речовин - не менш 3 - 5;
4) можливість безперервної роботи в плині тривалого часу;
5) надійність датчиків, що входять до складу газоаналізатора;
6) середній термін служби датчиків до наступної заміни - не менш 1 року;
7) малий часовий дрейф показань газоаналізатора;
8) компактність;
9) низьке енергоспоживання;
10) широкий діапазон атмосферних умов, у яких використається газоаналізатор;
11) до складу повинні входити елементи, що випускаються серійно;
12) невисока вартість газоаналізатора.
Газоаналізатори, установлені на автоматизованих постах моніторингу на території Донецько-Макіївського регіону, дозволяють вимірювати концентрації трьох основних речовин: оксиду вуглецю, диоксіду сірки й диоксіду азоту. Для виміру основних метеорологічних параметрів (температури, вологості, атмосферного тиску, рівня опадів, швидкості й напрямки вітру) до складу постів входять також автоматичні метеостанції. Періодичність спостережень для автоматизованих постів, на відміну від стаціонарних, на яких відбір проб відповідно до [14] виробляється від 2 до 4 разів у добу, також може вибиратися довільно. Для автоматизованих постів моніторингу Донецької області зазначена величина становить 10 хвилин.
Розробка системи моніторингу атмосферного повітря АКИАМ [1] у Донецькій області ведеться з 2004 року. Починаючи з кінця 2008 року, на території Донецько-Макіївського регіону діє два автоматизованих пости моніторингу. Кожний пост укомплектований засобами для виміру концентрацій забруднюючих речовин і метеорологічних параметрів, а також системою передачі даних в автоматизовану систему моніторингу (АСМ) за допомогою Інтернет або мобільного зв'язку.
В 2009 році почалася розробка й впровадження нової автоматизованої системи моніторингу навколишнього природного середовища Донецької області - системи ОМОС. Дана система служить для виявлення критичних факторів антропогенного впливу, збільшення обсягу знань про екологічний стан природного середовища (у тому числі й атмосферному повітрі), поліпшення ефективності й оперативності інформаційного обслуговування користувачів на всіх рівнях і для більше якісного обґрунтування розробки природоохоронних заходів, проектів і екологічних програм.
Автоматизована система екологічного моніторингу навколишнього природного середовища Донецької області дозволяє:
- контролювати в автоматичному режимі показники забруднення атмосферного повітря;
- контролювати метеорологічні показники: напрямок і швидкість вітру, температуру, вологість і тиск атмосферного повітря;
- вести бази даних показників забруднення атмосферного повітря й метеопараметрів на територіальному рівні;
- підвищити ефективність екологічного контролю за рахунок автоматизації процесу реєстрації інформації, її передачі й обробки, аналізу й зберігання.
Результатом роботи даної системи моніторингу є технічне завдання, програмне забезпечення й техноробочий проект на автоматизовану систему, а також результати впровадження першої черги автоматизованої системи екологічного моніторингу навколишнього природного середовища й введення її в дію.
Перспективні можливості системи ОМОС:
- контроль валових викидів підприємств Донецької області;
- визначення джерел викидів;
- розгортання експертної системи для розробки екологічних програм міст і районів.
Розвиток системи ОМОС передбачає:
- створення 15-20 автоматизованих постів контролю забруднення атмосфери у восьми містах Донецької області;
- підключення картографічної інформації з міст Донецької області;
- створення бази даним по природних і техногенних об'єктах Донецької області;
- інтеграція з національною системою екологічного моніторингу Міністерства природи України.
Таким чином, автоматизована система моніторингу дозволяє більш оперативно реагувати на можливі небезпечні події, пов'язані із забрудненням атмосфери, і приймати якщо буде потреба відповідні міри. Автоматизовані пости дають можливість будувати більше точні моделі забруднення середовища, що дозволяють ураховувати динаміку добових коливань концентрації домішки. Однак установка автоматизованих постів вимагає істотних фінансових витрат на придбання й інформаційну підтримку встаткування.
4. Моніторинг атмосферного повітря міста Донецька
Забруднення атмосферного повітря є однієї із самих серйозних екологічних проблем багатьох міст. Вплив забруднення повітря на здоров'я людини проявляється через скорочення середньої тривалості життя, збільшення кількості передчасних смертей, ріст захворюваності й негативний вплив на розвиток підростаючого покоління.
Для Донецька, як промислового мегаполіса, питання забруднення повітряного середовища особливо актуальні. По даним Міністерства охорони навколишнього природного середовища, з 53 міст, у яких проводяться спостереження за станом атмосферного повітря на стаціонарних постах, м. Донецьк входить до числа самих забруднених міст України й займає по ситуації на 2007 рік 4 місце.
Рис. 3. Валові викиди в атмосферу міст України в 2007 р.
У той же час, дійсний стан повітряного середовища м. Донецька не відповідає сформованому стереотипу подань про рівень забруднення індустріального центра. Відповідно до існуючої методології, статистика забруднення атмосферного повітря враховує нетоксичний газ метан, на частку якого доводиться до 50 % валових викидів забруднюючих речовин м. Донецька (близько 80 % викидів від стаціонарних джерел). Тому, при розгляді валових викидів в атмосферу міст без обліку метану, стан повітряного середовища Донецька оцінюється як значно менш істотне. Без обліку метану валовий викид в атмосферне повітря міста становить 93 тис. тонн у рік.
Основними забруднювачами атмосфери міста є підприємства вуглевидобувних, металургійної галузей і коксохімічного виробництва (близько 90% викидів від стаціонарних джерел), а також автомобільний транспорт, питома вага якого вже становить 32% і має чітку динаміку до постійного росту (на 76 % за останні 10 років).
Серед 170 підприємств міста, що роблять негативний вплив на стан атмосферного повітря, особливого уваги заслуговують 10 шахт ГП «ДУЭК», шахта ім. Засядько, ЗАТ «Донецксталь-мз» і ВАТ «Донецккокс», на які доводитися гнітюча частина міських промислових викидів. У структурі забруднюючих речовин переважають оксид вуглецю (11,4%), з'єднання сірки (5,8 %), оксиди азоту (4,6 %), пил (4,1 %). Пріоритетними в забрудненні атмосфери міста є також аміак, фенол, формальдегід, бензапирен і з'єднання важких металів, які при набагато менших обсягах викиду в атмосферу мають виражені токсичні властивості й також впливають на здоров'я жителів.
Як було відзначено раніше, на тлі наявної тенденції з 2000 року до скорочення обсягів викидів від стаціонарних джерел зміни в структурі забруднюючих речовин показують неоднозначність спостережуваної картини. Так, наприклад, при значному скороченні обсягів емісії метану (на 71 тис. тонн із 2004 року), кількість і питома вага не метанових промислових викидів у минулому році зросли на 21% і 7% відповідно) і склали близько 34 тис. тонн.
Основна причина спостережуваної динаміки - зміна обсягів виробництва на підприємствах важкої промисловості, що знаходить своє відбиття в наведеній нижче залежності обсягу реалізованої продукції й кількості атмосферних викидів.
Що стосується окремих підприємств, що роблять найбільш негативний вплив на стан повітряного середовища міста, варто відзначити наступне:
Металургійний завод ЗАТ «Донецксталь-мз», нарощуючи обсяги випуску чавуну й стали, найбільшою мірою серед інших основних забруднювачів збільшив ступінь негативного впливу на повітряне середовище міста - обсяги викидів з 2005 року зросли в цілому на 79,6 % і склали 9,7 тис. тонн або близько 28% від міських промислових викидів (без метану). Слід зазначити, що близько 70% від забруднення атмосфери даним підприємством становить і морально, і фізично застаріле мартенівське виробництво, питання виведення якого з експлуатації остаточно не вирішується вже в плині майже 20 років.
2) У зв'язку зі скороченням вуглевидобутку на ГП «ДВЕК» , а також початком реалізації інвестиційного проекту по утилізації метану на шахті ім. Засядько, з 2004 року спостерігається неухильне зниження обсягів емісії метану. При цьому, особливої уваги заслуговує факт значного росту не метанового забруднення повітряного середовища міста вугільними підприємствами (на 63% в 2007 році), що пов'язане з активізацією горіння на експлуатованих породних відвалах внаслідок систематичного невиконання вуглевидобувними підприємствами заходів щодо озеленення, переробці, гасінню й переформуванню породних відвалів, а також недостатнього виділення засобів на ці заходи.
3) У зв'язку із зупинкою Смоляниновского ділянки, і скороченням виробництва на Рутченковском ділянці (зупинений у січні 2008 р.), обсяги забруднення атмосферного повітря підприємством ВАТ «Донецккокс» з 2005 року скоротилися в цілому більш ніж на 45% - з 4,8 до 2,4 тис. тонн. У той же час, у результаті перерозподілу виробничих потужностей, ступінь впливу на повітряне середовище міста єдиної функціонуючої Донецької ділянки коксохімічного заводу значно підсилилася - на 32 % у минулому році.
Моніторинг за станом повітряного середовища в місті Донецьк здійснюється розташованими на території міста 6 стаціонарними постами контролю якості атмосферного повітря Донецького обласного Гідрометцентру, стаціонарним пост спостережень за метеопараметрами атмосфери в районі Донецького аеропорту, а також 2 стаціонарними постами контролю забруднення атмосфери Донецької міської санітарно-епідеміологічною станцією.
Одержувані в ході проведених вимірів дані відбивають фактичний стан повітряного середовища міста, обумовлене в концентраціях індикаторних забруднюючих речовин. Ця інформація використана керуванням екологічної безпеки для створення бази даних про забруднення повітря в складі апаратно-програмного комплексу АКИАМ, розробленого для міської ради на засоби міського екологічного фонду.
Можна відзначити в процесах забруднення атмосфери Донецька наявність наступних тенденцій:
· За останні п'ять-шість років у Донецьку спостерігається монотонна тенденція росту рівня забруднення атмосфери переважно за рахунок збільшення змісту в атмосфері диоксида азоту, формальдегіду, аміаку й фенолу. У цей період за рівнем забруднення атмосфери найбільш несприятливими роками були 2003 і 2007 р., найбільш сприятливим роком був 2002 рік.
· Протягом багатьох лет у список основних небезпечних забруднювачів атмосферного повітря входили диоксид азоту, оксид вуглецю, формальдегід, пил і бензапирен. По цих речовинах спостерігалися концентрації вище припустимих норм (середньодобової гранично припустимої концентрації - ГПКСС), однак в 2007 році до цього списку додалися аміак і фенол.
· В список шкідливих речовин, для яких рівні забруднення атмосфери перебувають у межах норми, входять диоксид сірки й важкі метали.
· У цей час у Донецьку спостерігається тенденція різкого збільшення забруднення атмосферного повітря диоксидом азоту й формальдегідом (особливо в 2007 році). Зміст фенолу за 2007 року виросло в 5 разів і вперше за 10 років перевищило норму. Крім того, простежується тенденція росту рівня забруднення атмосфери аміаком.
· Для диоксида азоту й пилу спостерігаються небезпечні ситуації, коли концентрації перевищують максимальні разові гранично припустимі концентрації (ГПКМР) і протягом тривалого періоду часу не знижуються.
З використанням програмно-апаратного комплексу АКИАМ були побудовані карти забруднення атмосферного повітря по пріоритетних речовинах в 2007 році.
Таким чином, аналіз даних по змісту в атмосферному повітрі міста забруднюючих речовин не метанової групи в період з 2002 по 2007 роки й вивчення тенденцій у розвитку забруднення атмосфери показують, що в цілому екологічна ситуація не поліпшується, а по ряду показників в 2007 році вона навіть трохи погіршилася.
Серед причин спостережуваного забруднення повітряного середовища і його розподілу на території міста можна відзначити наступні:
- різке збільшення змісту формальдегіду зв'язано особливістю кліматичних умов в 2007 році - підвищення середньорічної температури на тлі мінімального за останні роки кількості опадів (393 мм при нормі 566 мм), що сприяло інтенсифікації реакцій, що протікають в атмосфері, фотохімічного синтезу формальдегіду з метану й компонентів автомобільних викидів. Дане припущення підтверджується наявністю подібних змін у минулому році в інших великих містах України;
- значне підвищення концентрації фенолу в повітряному середовищі міста визначається перерозподілом коксохімічного виробництва з компенсаторним збільшенням останнього на Донецьком ділянці ВАТ «Донецьккокс» (концентрація виробництва) і ВАТ «Авдіївський КХЗ» (трансграничний перенос) на тлі вищевказаних кліматичний явищ;
- ріст змісту оксидів азоту в атмосферному повітрі обумовлений інтенсифікацією виробництва на території міста (в основному, металургія), а також постійним ростом кількості автотранспорту.
5. Розрахункова частина
На підставі робот [4] та [5] визначаємо координати м. Донецька.
Табл. 1 Фізико-географічні та кліматичні характеристики
|
Територія |
Донецька область |
місто Донецьк |
|
|
Площа |
26,5 тис. км2 |
35 834 га |
|
|
Населення |
5 328 тис. чол. |
1 110 тис. чол. |
|
|
Середня максимальна температура липня |
+36*С |
||
|
Середня швидкість вітру по всіх напрямках для літнього періоду, м\ч |
С=4.9, СВ=4.4, В=3.4, ЮВ=3.7, Ю=3.6, ЮЗ=4.3, З=4.4, СЗ=4.7 |
||
|
Повторюємость напрямків повітря для літнього періоду, % |
С=14, СВ=15, В=13, ЮВ=10, Ю=5, ЮЗ=12, З=15, СЗ=16 |
||
|
Рель'єф: а) за ознаками фізико-географічного районування б) геоморфологічні області |
Територія належить до степної зони, північно-степної підзони, Донецької північно-степовою провінції, Західно-Донецької схилові-височинної та Донецької височенної областей. |
||
|
Донецька височина, Приазовська височина, Придонна терасова рівнина, Приазовська низина. |
|||
|
Середні висоти |
200-300 м |
||
|
Річна сума опадів |
524 мм |
||
|
Відносна вологість повітря за рік _*_*_*_*_*_*_*_*_*_*_*_ у літній період |
73% |
||
|
57% |
Табл.2. Параметри джерела викиду
|
Висота труби |
100 м |
|
|
Діаметр труби |
Dеф. = |
|
|
Уст'є |
Прямокутне |
|
|
Довжина уст'я, L |
3 м |
|
|
Ширина уст'я, b |
2 м |
|
|
Забруднююча речовина викиду |
Фенол |
|
|
Густина фенолу |
1.06 г\см3 |
|
|
Потужність викиду, |
3?103 м3\ч = 0.83 м3\с |
|
|
Відстань викиду по осі факелу |
170 м |
|
|
Відстань викиду по перпендикуляру до осі факелу |
150 м |
|
|
Середня швидкість, w0 |
На підставі аналізу вище перелічених даних проводимо оцінку температурного та вітрового режимів території (м. Донецька).
По формулі (1) визначаємо середньомісячну швидкість вітру по всіх напрямках:
U=1\8??Ui (1)
U=1\8??4.9+4.4+3.4+3.7+3.6+4.3+4.4+4.7=4.17
?Т=Тср - Тв (2)
?Т=100 - 36 = 64?С,
де Ui- середньомісячна швидкість вітру одного напрямку 8-румбової рози ветрів [2];
Тср - температура фенолу;
Тв - температура наружного повітря найбільш жаркого місця року в 13.00 по місцевому часу [15].
Максимальне значення приземної концентрації С (мг\м3) при викиді фенолу з поодинокого точеного джерела з прямокутним уст'єм досягається при несприятливих метеоумовах визначається по формулі:
де А=180 від 50? до 52? п.ш. - температурний режим;
М=0.8 г\с - маса фенолу;
F - коефіцієнт, що враховує швидкість осідання шкідливих речовин в повітрі; фенол являє собою газоподібну шкідливу речовину, тому F=1;
- коефіцієнти, що враховують умови виходу фенолу з джерела забруднення. Для їх визначення необхідно розрахувати проміжні коефіцієнти:
А)
Б)
В)
Г)
Коефіцієнт m визначається по формулі:
m =
m =
При коефіцієнт n визначається в залежності від :
n = 0.5322 - 2.13 + 3.13 при 0.5 ? < 2 (
n = 0.532 ? 1.132 - 2.13 ? 1.13 + 3.13 = 1.4.
Розрахуємо максимальну приземну концентрацію фенолу:
Величина максимальної приземної концентрації фенолу при несприятливих метео умовах спостерігається на відстані хМ (м) від джерела по осі факелу. Значення хМ, на якому приземна концентрація фенолу досягає граничної величини См (5.47 мг\м3), визначаємо по формулі:
хм = dH,
де d - безрозмірний коефіцієнт, який визначається наступним чином:
при VM ? 2
d = 4.95? (1 + 0.28?) = 4.95 ? 1.13 ? (1 + 0.28 ? ) = 5.6;
отже, хм =5.6 ? 100 = 560 м.
Значення небезпечної швидкості вітру Uм (м\с), при якій досягається найбільш високі значення приземної концентрації фенолу, визначаємо наступним чином:
при якщо 0.5 <<2,
UM = = 1.13 (м/с).
Розраховуємо величину максимально можливої концентрації фенолу См.реал. по формулі:
См.реал. = rCм,
де r - безрозмірний коефіцієнт, що залежить від співвідношення
b =
і визначається по формулі:
при b ?1 r = мг\м3.
Отже, См.реал. = 0.43 ? 5.47 = 2.35 (мг/м3).
Небезпечна відстань від джерела викиду в даному разі визначаємо по формулі:
хм.реал. = рхм,
де р - безрозмірний коефіцієнт, що залежить від співвідношення
b =
та розраховуємо по формулі:
при b ? 1
p = 0.32b + 0.68 =0.32 ? 3.69 + 0.68 = 1.86;
Отже, хм.реал. = 1.86 ? 560 = 1 041.6 (м).
При небезпечній швидкості повітря Uм = 1.13(м/с) приземна концентрація фенолу См = в атмосфері по осі факелу викиду на відстані 170 м від джерела викиду визначаємо по формулі:
С = S1Cм,
де S1 - безрозмірний коефіцієнт, що залежить від співвідношення
та розраховується наступним чином:
при
S1 = 3 ? ()4 - 8 ? ()3 + 6 ? ()2 = 3 ? 0.34 - 8 ? 0.33 + 6 ? 0.32 = 0.34;
Отже, С = 0.34 ? 5.47 = 1.85 (мг/м3).
Якщо концентрація фенолу знаходиться на відстані 150 м по перпендикуляру до осі факелу, то розрахунок проводимо по наступним формулам:
С = См.реал. ? S1 ? S2при U ? Uм, тобто 4.17 ? 1.13;
де S2 - безрозмірний коефіцієнт, що визначається в залежності від швидкості повітря U=4.17 м/с та співвідношення по значенню аргументу t:
при U< 5
t = U? ;
S2= ;
Отже, С = 2.35 ? 0.34 ? 0.00017 = 0.00013 мг/м3.
Таким чином, максимальне значення приземної концентрації при викиді фенолу з поодинокого точеного джерела з прямокутним уст'єм С = мг\м3при несприятливих метео умовах спостерігається на відстані 560 м. Значення небезпечної швидкості вітру, при якій досягається найбільш високі значення приземної концентрації фенолу, дорівнює 1.13 м\с.
Приземна концентрація фенолу в атмосфері по осі факелу дорівнює 1.85 мг/м3. Концентрація фенолу по перпендикуляру до осі факелу дорівнює 0.00013 мг/м3.
Висновки
Екологічний моніторинг (моніторинг навколишнього середовища) -- це комплексна система спостережень за станом навколишнього середовища, оцінки й прогнозу змін стану навколишнього середовища під впливом природних і антропогенних факторів.
Звичайно на території вже є ряд мереж спостережень, що належать різним службам, і які роз'єднані, не скоординовані в хорологічному, параметричному, хронологічному й інших аспектах. Тому завдання підготовки оцінок, прогнозів, критеріїв альтернатив вибору управлінських рішень стає на базі наявних у регіоні відомчих даних, у загальному випадку, невизначеної. У зв'язку із цим, центральними проблемами організації екологічного моніторингу еколого-господарське районування й вибір «інформативних показників» екологічного стану територій з перевіркою їхньої системної достатності
Моніторинг атмосферного повітря - система спостережень за станом повітря, його забрудненням, а також оцінка й прогноз стану атмосферного повітря, його забруднення.
Система організації за рівнем атмосферного повітря в Донецькій області є недосконалою, тому що має ряд істотних недоліків, зазначених в даній роботі. Для того, щоб вдосконалити систему моніторингу за станом навколишнього природного середовища в Донецькій області необхідно:
1) встановити суворий контроль передачі даних. Підприємства-природокористувачі передають в місцеві органи влади по більшій мірі недостовірну інформацію;
2) вдосконалити автоматизовану систему моніторингу навколишнього природного середовища;
3) розширити мережу автоматизованих постів спостереження по всій території Донбасу;
4) розробити алгоритм прийняття рішень щодо природоохоронних заходів;
5) створити єдину службу спостережень, до якої буде надходити статистичні дані з усіх під служб нагляду, а далі - оброблятися у вигляді загального статистичного довідника.
Список використаної літератури
1. Аппаратно-программный комплекс экологического мониторинга атмосферного воздуха АКИАМ [электронный ресурс]. - Донецк: ДоНТУ, 2009. - Режим доступа: http://akiam.org.ua.
2. Про охорону атмосферного повітря. Закон України. - Режим доступу: http://www.menr.gov.ua
3. Про охорону навколишнього природного середовища. Закон України від 25.06.1991. - Режим доступу: http//www.zakon.rada.gov.ua.
4. Земля тривоги нашої. За матеріаламидоповіді про стан навколишнього природного середовища в Донецькій області у 2003 році. Під ред. С.В. Третякова. - Донецьк: „ЦЭПИ „ЭПИЦентр ЛТД”. - 2004. - 152 с.
5. Ковтун В.В., Степаненко А.В. Города Украины // экономико-географический справочник. - К.: Вища школа, 1990.
6. Концепція програми охорони навколишнього природного середовища та забезпечення екологічної безпеки в Донецькій області до 2010 р. - Донецьк, 2000. - 21 с.
7. Основні напрямки державної політики України у галузі охорони довкілля, використання природних ресурсів та забезпечення екологічної безпеки. Постанова Верховної Ради України від 05.03.1998 р. №188\98-ВР.
8. Положення про державну систему моніторингу довкілля. Постанова КМУ від 30.03.1998 р.
9. Порядок організації та проведення моніторингу в сфері охорони атмосферного повітря. Постанова КМУ від 09.03.1999 р. № 343.
10. Порядок розгляду документів та умови видачі дозволів на викиди забруднюючих речовин в атмосферне повітря стаціонарними джерелами. Наказ Мінекобезпеки України від 29.12.1995 р. № 154.
11. Порядок здійснення державного обліку у галузі охорони атмосферного повітря. Постанова Кабінету Міністрів України від 13 грудня 2001 р. №1655.
12. Руководство по контролю за загрязнением атмосферы: РД 52.04.186-89. - М.: Госкомгидромет СССР, 1991. - 693 с.
13. Современные подходы к проведению расчетов загрязнения атмосферы [Электронный ресурс] : www.mgo.rssi.ru/l_model/air8.html.
14. Сонькин Л.Р. Синоптико-статистический анализ и краткосрочный прогноз загрязнения атмосферы. - Л.: Гидрометеоиздат.1991. - 250с.
15. Строительная климатология и геофизика. СНиП 2.01.01-82. - М.: Стройиздат, 1983.
Додатки
моніторинг атмосфера промислове природне
Додаток 1
СПИСОК А загально поширених забруднюючих речовин в атмосферному повітрі, показників та інгредієнтів атмосферних опадів
Забруднюючі речовини в атмосферному повітрі
1. Пил
2. Діоксид сірки
З. Оксид вуглецю
4. Діоксид азоту
5. Свинець та його неорганічні сполуки (в перерахунку на свинець)
6. Бенз(а)пірен
7. Формальдегід
8. Радіоактивні речовини (за переліком, погодженим Мінекобезпеки, МОЗ, Держкомгідрометом, МНС)
Показники та інгредієнти атмосферних опадів
1. Сульфати
2. Хлор
3. Азот амонієвий
4. Нітрати
5. Гідрокарбонати
6. Натрій
7. Калій
8. Кальцій
9. Магній
10. рН
11. Кислотність
Додаток 2
СПИСОК Б забруднюючих речовин, моніторинг яких проводиться на регіональному (локальному) рівні
1. Аміак
2. Анілін (у перерахунку на нікель)
3. Бензол
4.Воденьхлористий
5. Водень ціаністий
6. Етилбензол (у перерахунку на ртуть)
7.Залізо та його сполуки
8.Кадмій та його сполуки
9. Кислота азотна
10. Кислота сірчана
11. Ксилол
12. Марганець та його сполуки
13. Мідь та її сполуки
14. Миш'як та його сполуки
15. Нікель та його сполуки
16. Озон
17. Оксид азоту
18. Ртуть та її сполуки
19. Сажа (у перерахунку на залізо)
20. Сірководень
21. Сірковуглець(у перерахунку на кадмій)
22. Толуол
23. Фенол
24. Фтористий водень
25. Хлор
26. Хлоранілін (у перерахунку на діоксин
27. Хром та його сполуки марганцю) (у перерахунку на хром)
28. Цинк та його сполуки (у перерахунку на мідь) (у перерахунку на цинк)
29. Радіоактивні речовини
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Фізико-географічна характеристика Херсонської області. Вивчення погодних умов та стану атмосферного повітря. Історія створення та дослідження природних заповідників області. Спеціальні методи спостереження за рівнем забруднення природного середовища.
дипломная работа [701,4 K], добавлен 25.02.2014Дослідження стану забруднення атмосферного повітря за відсотком зрілого насіння робінії звичайної. Методика оцінки токсичності атмосферного повітря. Методика інтегральної оцінки якості навколишнього природного середовища за токсико-мутагенним фоном.
методичка [119,8 K], добавлен 28.12.2012Практика оцінювання впливу промислових підприємств, енергетичних установок на стан атмосферного повітря та розрахунок розміру виплат компенсації за шкоду, заподіяному атмосферному повітрі. Аналіз дії основних забруднюючих речовин на організм людини.
лабораторная работа [41,7 K], добавлен 20.10.2008Створення та структура Донецького Гідрометцентру. Стан виконання заходів охорони атмосферного повітря підприємствами металургійної і коксохімічної промисловості. Аналіз стану забруднення атмосферного повітря міст Донецька та Макіївки за 2010 рік.
отчет по практике [710,1 K], добавлен 05.12.2013Вивчення проблемних аспектів охорони атмосферного повітря. Вплив на забруднення атмосфери відсутності установок по вловлюванню газоподібних сполук, які надходять від котелень. Необхідність впровадження сучасних технологій очищення промислових викидів.
курсовая работа [387,3 K], добавлен 11.12.2013Загальна характеристика складу атмосферного повітря. Викиди автомобiльного транспорту як джерело забруднення довкiлля. Методологічні аспекти дослідження стану повітря м. Києва. Еколого-економічні розрахунки збитків, завданих державі в результаті викидів.
дипломная работа [121,9 K], добавлен 28.02.2009Функції управління та моніторинг в галузі охорони атмосферного повітря. Нормативи, передбачені атмосфероохоронним законодавством. Державна екологічна та санітарно-гігієнічна експертиза, запобігання негативному впливу на стан атмосферного повітря.
реферат [13,8 K], добавлен 24.01.2009Оцінка наслідків забруднень атмосферного повітря автомобільними викидами, склад, масштаби забруднень. Завантаження вулиць міста автотранспортом, оцінка ступеню забрудненості атмосферного повітря відпрацьованими газами автомобілів, шляхи їх зменшення.
лабораторная работа [14,4 K], добавлен 11.05.2010Визначення антропогенних джерел забруднення атмосферного повітря, засобів здійснення моніторингу та схеми зв’язків між ними. Розробка програмного забезпечення для обробки результатів спостережень та візуалізації даних, нанесення їх на електронну карту.
курсовая работа [4,7 M], добавлен 20.05.2011Екологічний стан атмосферного повітря, водного середовища, земельних ресурсів Чернігівського району. Розробка історично-туристичних та екологічних маршрутів екологічних стежок. Розрахунок плати за забруднення атмосферного повітря стаціонарними джерелами.
дипломная работа [340,2 K], добавлен 16.09.2010
