Контроль состояния окружающей среды

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Билет№1

1. Нормирование выбросов (сбросов) загрязняющих веществ в окружающую природную среду производится путем установления предельно допустимых выбросов этих веществ в атмосферу (ПДВ) и предельно допустимых сбросов веществ со сточными водами в водные объекты (ПДС). ПДВ - это масса выбросов вредных веществ в единицу времени от данного источника или совокупности источников загрязнения атмосферы города или другого населенного пункта с учетом перспективы развития промышленных предприятий и рассеивания вредных веществ в атмосфере, создающая приземную концентрацию, не превышающую их предельно допустимые концентрации (ПДК) для населения, растительного и животного мира.

2. В крупных промышленных центрах степень загрязнения атмосферного воздуха может в ряде случаев превысить санитарно-гигиенические нормативы. Характер временной и пространственной изменчивости концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе определяется большим числом разнообразных факторов. Знание закономерностей формирования уровней загрязнения атмосферного воздуха, тенденций их изменений является крайне необходимым для обеспечения требуемой чистоты воздушного бассейна. Основой для выявления закономерностей служат наблюдения за состоянием загрязнения воздушного бассейна.

От возможностей и качества проводимых наблюдений зависит эффективность всех воздухо-охранных мероприятий.

Служба наблюдений и контроля за состоянием атмосферного воздуха, как следует из названия, состоит из двух частей, или систем: наблюдений (мониторинга) и контроля. Первая система обеспечивает наблюдение за качеством атмосферного воздуха в городах, населенных пунктах и территориях, расположенных вне зоны влияния конкретных источников загрязнения. Вторая система обеспечивает контроль источников загрязнения и регулирование выбросов вредных веществ в атмосферу.

Наблюдения за состоянием атмосферного воздуха проводятся в районах интенсивного антропогенного воздействия (в городах, промышленных и агропромышленных центрах и т.д.) и в районах, удаленных от источников загрязнения (в фоновых районах).

Наблюдения в районах, значительно удаленных от источников загрязнения, позволяют выявить особенности отклика биоты на воздействие фоновых концентраций загрязняющих веществ.Контроль за радиоактивным загрязнением атмосферного воздуха осуществляется как на фоновом уровне, так и в зонах влияния атомных электростанций и других источников возможных выделений или выбросов радиоактивных веществ. При контроле радиоактивного загрязнения на фоновом уровне используются существующие фоновые станции или специальные станции, установленные на расстоянии 50-100 км от возможного источника радиоактивного загрязнения.

3. Загрязнение окружающей среды -- это нежелательное изменение ее свойств, которое приводит или может привести к вредному воздействию на человека или природные комплексы. Наиболее известный вид загрязнения -- химическое (поступление в окружающую среду вредных веществ и соединений), но не меньшую потенциальную угрозу несут и такие виды загрязнений, как радиоактивное, тепловое (неконтролируемый выброс тепла в окружающую среду может привести к глобальным изменениям климата природы), шумовое. В основном загрязнение окружающей среды связано с хозяйственной деятельностью человека (антропогенное загрязнение окружающей среды), однако возможно загрязнение в результате природных явлений, например извержений вулканов, землетрясений, падения метеоритов и другие. Загрязнению подвергаются все оболочки Земли.

Виды загрязнений окружающей среды

Источники загрязнения биосферы принято разделять на природные и промышленные. Природные источники загрязнения вызваны естественными процессами (извержением вулканов, почвенной пылью и др.), такие источники, как правило, локализованы и не являются определяющими для биосферы в целом. Промышленные источники загрязнения биосферы могут оказывать длительное разрушительное действие. Эти источники разделяют на материальные (вещества), включающие механические, химические и биологические загрязнения, и энергетические (физические).

Непосредственными объектами загрязнения служат основные сферы обитания биотического сообщества: атмосфера, вода, почва. Жертвами загрязнения являются составляющие биоценоза: растения, животные, микроорганизмы. Всякое загрязнение, как правило, не всегда ощущается сразу и часто имеет скрытый характер, причем это может быть и необязательно прямой выброс в природную среду вредных веществ. Например, такой «безобидный процесс, как отвод воды из водоемов для различных хозяйственных нужд, приводит к изменению естественного режима темпера туры (тепловое загрязнение), что затрагивает целый ряд взаимосвязанных процессов, характеризующих данную экологическую систему, вплоть до полного ее уничтожения (например, катастрофа Аральского моря). Опасным при изменении любой экологической системы является появление не свойственных ей веществ.

Антропогенные загрязнители делятся на материальные (пыль, газы, зола, шлаки и др.) и физические, или энергетические (тепловая энергия, электрические и электромагнитные поля, шум, вибрация и т. д.). Материальные загрязнители подразделяются на механические, химические и биологические. К механическим загрязнителям относятся пыль и аэрозоли атмосферного воздуха, твердые частицы в воде и почве. Химическими (ингредиентами) загрязнителями являются различные газообразные, жидкие и твердые химические соединения и элементы, попадающие в атмосферу, гидросферу и вступающие во взаимодействие с окружающей средой -- кислоты, щелочи, диоксид серы, эмульсии и другие.

Биологические загрязнители -- все виды организмов, появляющиеся при участии человека и наносящие ему вред -- грибы, бактерии, сине-зеленые водоросли и т. д.

Билет №2

1. В крупных промышленных центрах степень загрязнения атмосферного воздуха может в ряде случаев превысить санитарно-гигиенические нормативы. Характер временной и пространственной изменчивости концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе определяется большим числом разнообразных факторов. Знание закономерностей формирования уровней загрязнения атмосферного воздуха, тенденций их изменений является крайне необходимым для обеспечения требуемой чистоты воздушного бассейна. Основой для выявления закономерностей служат наблюдения за состоянием загрязнения воздушного бассейна. От возможностей и качества проводимых наблюдений зависит эффективность всех воздухо-охранных мероприятий. Служба наблюдений и контроля за состоянием атмосферного воздуха, как следует из названия, состоит из двух частей, или систем: наблюдений (мониторинга) и контроля. Первая система обеспечивает наблюдение за качеством атмосферного воздуха в городах, населенных пунктах и территориях, расположенных вне зоны влияния конкретных источников загрязнения. Вторая система обеспечивает контроль источников загрязнения и регулирование выбросов вредных веществ в атмосферу. Наблюдения за состоянием атмосферного воздуха проводятся в районах интенсивного антропогенного воздействия (в городах, промышленных и агропромышленных центрах и т.д.) и в районах, удаленных от источников загрязнения (в фоновых районах). Наблюдения в районах, значительно удаленных от источников загрязнения, позволяют выявить особенности отклика биоты на воздействие фоновых концентраций загрязняющих веществ. Как правило, фоновые наблюдения по специальной программе фонового экологического мониторинга проводятся в биосферных заповедниках и заповедных территориях. Ранее биосферные заповедники были расположены по всей территории СССР. В биосферных заповедниках осуществляется оценка и прогнозирование загрязнения атмосферного воздуха путем анализа содержания в нем взвешенных частиц, свинца, кадмия, мышьяка, ртути, бенз(а)пирена, сульфатов, диоксида серы, оксида азота, диоксида углерода, озона, ДДТ и других хлорорганических соединений. Программа фонового экологического мониторинга включает также определение фонового уровня загрязняющих веществ антропогенного происхождения во всех средах, включая биоты. Кроме измерения состояния загрязнения атмосферного воздуха, на фоновых станциях производятся также метеорологические измерения. Сеть фоновых станций, расположенная на территории нашей страны, включена в Глобальную систему мониторинга окружающей среды (ГСМОС), функционирующую в соответствии с программой ООН по проблемам окружающей среды (ЮНЕП) под эгидой ЮНЕП. Информация, получаемая с фоновых станций, позволяет оценивать состояние и тенденции глобальных изменений загрязнения атмосферного воздуха. Фоновые наблюдения проводятся также с помощью научно-исследовательских судов в морях и океанах. Необходимость организации контроля загрязнения атмосферного воздуха в зоне интенсивного антропогенного воздействия определяется предварительными экспериментальными (в течение 1-2 лет) и теоретическими исследованиями с использованием методов математического и физического моделирования. Такой подход позволяет оценить степень загрязнения той или иной примесью атмосферного воздуха в городе или любом другом населенном пункте, где имеются стационарные и передвижные источники выбросов вредных веществ. Контроль за радиоактивным загрязнением атмосферного воздуха осуществляется как на фоновом уровне, так и в зонах влияния атомных электростанций и других источников возможных выделений или выбросов радиоактивных веществ. При контроле радиоактивного загрязнения на фоновом уровне используются существующие фоновые станции или специальные станции, установленные на расстоянии 50-100 км от возможного источника радиоактивного загрязнения. При контроле в радиусе до 25 км от возможных источников выбросов радиоактивных веществ используется как существующая сеть контроля. так и специальные посты наблюдений, где устанавливаются датчики гамма- излучения и приборы для отбора проб и анализа воздуха. Рекомендуется в зоне до 25 км иметь 10-15 специализированных пунктов контроля, оснащенных дистанционными системами и высокопроизводительными фильтрующими воздух установками, а также около 30 дополнительных стационарных пунктов контроля радиационной обстановки, оснащенных интегрирующими термолюминесцентными дозиметрами. При этом в пределах санитарно-защитной зоны создаются посты дистанционного контроля радиоактивного загрязнения атмосферного воздуха. Подсистемы дистанционного контроля оборудуются каналами связи. Для повышения достоверности информации в каждом пункте устанавливается несколько датчиков. Важными методами контроля так называемого трансграничного переноса глобальных потоков примесей, переносимых на большие расстояния от места выброса, является система наземных и самолетных станций, сопряженных с математическими моделями распространения примесей. Сеть станций трансграничного переноса оборудуется системами отбора газа и аэрозолей, сбора сухих и мокрых выпадений анализа содержания примесей в отобранных пробах. Информация поступает в метеорологические синтезирующие центры, которые осуществляют:

- сбор, анализ и хранение информации о трансграничном переносе примесей в атмосфере;

- прогнозирование переноса примесей на основе метеорологических данных;

- идентификацию районов выбросов и источников;

- регистрацию и расчет выпадений примесей из атмосферного воздуха на подстилающую поверхность и другие работы. В целях сопоставимости результатов наблюдений, полученных в разных географических и временных условиях, используются единые унифицированные методы отбора и анализа проб, обработки и передачи информации. Информация, получаемая на сети наблюдений, по степени срочности подразделяется на три категории: экстренная, оперативная и режимная. Экстренная информация содержит сведения о резких изменениях уровней загрязнения атмосферного воздуха и передается в соответствующие (контролирующие, хозяйственные) организации незамедлительно. Оперативная информация содержит обобщенные результаты наблюдений за месяц, а режимная - за год. Информация по последним двум категориям передается заинтересованным и контролирующим организациям в сроки их накопления: ежемесячно и ежегодно. Режимная информация, содержащая данные о среднем и наибольшем уровнях загрязнения воздуха за длительный период, используется при планировании мероприятий по охране атмосферы, установлении нормативов выбросов, оценках ущерба, наносимого народному хозяйству загрязнением атмосферного воздуха.

2. Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ. Для каждого вещества, загрязняющего атмосферный воздух, установлена ПДК, количественно характеризующая такое содержание вредного вещества, при котором на человека и окружающую среду не оказывается ни прямого, ни косвенного вредного воздействия. Прямое воздействие -- это нанесение организму временного раздражающего действия, вызывающего кашель, ощущение запаха, головной боли й подобных явлений, которые наступают при повышении пороговой концентрации вещества. Под косвенным воздействием имеются в виду такие изменения в окружающей среде, которые ухудшают нормальные условия обитания (например, увеличивают количество туманных дней, поражают зеленые насаждения, и т.п.). Для каждого вещества, загрязняющего атмосферный воздух, установлены два норматива ПДК: максимально разовый (ПДКмр) и среднесуточный (ПДКсс). ПДКмр -- это концентрация (в мг/м3), которая в течение 30 мин не должна вызывать рефлекторных реакций у человека (ощущения запаха, изменения световой чувствительности глаз, аллергических реакций и др.). ПДКсс -- это концентрация (в мг/м3), которая не должна оказывать на человека вредного воздействия (общетоксичного, канцерогенного, мутагенного) при дыхании в течение 24 часов. Для веществ, по которым ПДК не определены, руководствуются утвержденными на 3 года (с возможностью продления) ориентировочными безопасными уровнями воздействия (ОБУВ) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест (согласно гигиеническому нормативу ГН 2.1.6.696-98). По степени опасности (токсичности) различают четыре класса веществ: 1) чрезвычайно опасные, 2) опасные, 3) умеренно опасные, 4) относительно безвредные. Атмосферный воздух населенных мест одновременно загрязняется многими веществами, при этом совместное присутствие ряда вредных веществ в атмосферном воздухе может усиливать их токсичность. Такие вещества называются вредными веществами однонаправленного действия. Поэтому Минздравом России введено требование о необходимости учета суммарного воздействия (аддитивности) ряда таких веществ: диоксид азота; диоксид серы и сероводород; оксид углерода, диоксид серы и диоксид азота, аэрозоль пентоксида ванадия и диоксид серы; аммиак и оксид азота; диоксид азота, оксид азота и др.

3. В соответствии с Концепцией экологической безопасности на 2004-2015 годы наиболее острыми экологическими проблемами страны являются проблемы, связанные с изменением климата и озонового слоя, сокращения биоразнообразия, опустынивания, загрязнения почвенного покрова, вод, воздуха, накопления отходов и др. Казахстан, ратифицировавший Рамочную конвенцию ООН по изменению климата (1995 год) и подписавший Киотский протокол к данной Конвенции, присоединился к общемировому движению по предотвращению глобального потепления, обусловленного постоянным увеличением объема парниковых газов от сжигания углеводородного топлива. В Республике Казахстан проведена инвентаризация источников выбросов парниковых газов и рассчитаны эмиссии газов с прямым и косвенным парниковым эффектом, а также сделаны прогнозы эмиссии основного парникового газа - диоксида углерода (СО2). По удельному показателю выбросов парниковых газов на единицу валового внутреннего продукта (ВВП) (3,38 кг/доллар США) диоксид углерода (СО2) занимает первое место в государствах Центральной Азии. Наибольший вклад в объем выбросов диоксида углерода (СО2) вносит энергетика, а из энергоносителей - уголь. Более интенсивными темпами, по прогнозным данным, будет возрастать доля угля и к 2010 году составит 63 %, а к 2020 году - 66 % в объеме валовых выбросов, образующихся от сжигания топлива. Влияние глобального изменения климата на экономику и состояние окружающей среды Казахстана требует постоянного изучения и выработки адекватных мер по его снижению. По данным Всемирной метеорологической организации разрушение озонового слоя за последние 25 лет составило 10 %. Над Казахстаном, где наблюдения за общим содержанием озона ведутся с 1973 года на пяти станциях, толщина озонового слоя сократилась на 5-7 %. В отдельные дни могут наблюдаться и более низкие значения содержания озона в атмосфере, что вызывает повышение доз ультрафиолетовой радиации, опасных для человека. Разнообразие флоры в республике значительно варьирует и по составу и по численности видов, родов. На территории республики зарегистрировано более 6000 видов высших сосудистых растений, около 5000 - грибов, 485 - лишайников, более 2000 - водорослей, около 500 мохообразных. Наиболее полной инвентаризации подверглись виды грибов и высших растений. Среди растений 14 % видов являются эндемиками. В их числе немало реликтов. В Красную Книгу Казахстана включено 404 вида высших и низших видов растений. Лесистость Казахстана с учетом саксауловых лесов и кустарников составляет 4,6 % (11,5 млн. га), без них - 2,3 % (5,75 млн. га). Хвойные леса занимают около 1,8 млн. га. Леса Казахстана играют, в основном, не хозяйственную, а почвозащитную и водо-охранную роль. К факторам, угрожающим биологическому разнообразию лесов относятся пожары, самовольные вырубки, выпас скота. За последние 10 лет почти на 0,16 млн. га, или на 20 %, сократилась площадь ленточных боров в Восточном Казахстане. Для урегулирования этих проблем было принято постановление Правительства Республики Казахстан от 23 апреля 2004 года № 460 «О запрете рубок главного пользования в хвойных и саксауловых насаждениях на участках государственного лесного фонда и мерах по их сохранению». Животный мир Казахстана представлен 835 видами позвоночных животных и почти 100 тыс. видами беспозвоночных. Постановлением Правительства Республики Казахстан от 10 апреля 2002 года № 408 утвержден перечень редких и находящихся под угрозой исчезновения видов животных - 40 видов млекопитающих, 57 видов птиц, 10 видов пресмыкающихся, 3 вида земноводных, 19 видов водных животных. Постановлением Правительства Республики Казахстан от 19 июня 1998 года № 573 утвержден перечень видов беспозвоночных животных для занесения в Красную книгу. Всего 96 видов.

В последнее время реальным экологическим фактором для Казахстана является завоз широко распространяющихся в мире генетически измененных организмов и продуктов. Интродукция чужеродных видов растений и животных признана одной из причин утраты биоразнообразия и требует соответствующего научного изучения. Катастрофическое сокращение акватории Аральского моря явилось, как известно, причиной объявления Аральского региона зоной экологического бедствия, в пределах которой расположено 178 населенных пунктов, где проживает 186,3 тыс. человек. Обеспеченность питьевой водой составляет 25%, в основном за счет водоснабжения из открытых водоемов и привозной воды. В настоящее время утверждена постановлением Правительства Республики Казахстан от 7 мая 2004 года № 520 Программа по комплексному решению проблем Приаралья на 2004-2006 годы. Семипалатинский регион (Семипалатинский испытательный ядерный полигон - СИЯП) по основным показателям состояния здоровья и заболеваемости, характеризующим влияние полигона, остается одним из самых неблагополучных. Оценка ущерба, нанесенного здоровью населения Казахстана в результате испытаний ядерного оружия на СИЯП, окончательно не изучена и разработана и обуславливает проведение соответствующего комплекса мер. В рамках работы межведомственной рабочей группы, созданной распоряжением Премьер-Министра Республики Казахстан от 22 августа 2003 года № 182-р, разработана комплексная программа по решению проблем бывшего Семипалатинского испытательного ядерного полигона на 2005-2007 годы. Для выяснения истинной радиационной обстановки на этих землях в Программе будут предусмотрены научные исследования с последующим выполнением комплекса реабилитационных мероприятий. Причем полномасштабные исследования необходимо проводить не только на полигоне, но и на территории районов, прилегающих к нему. Вследствие наступления Каспийского моря оказалась затопленными нефтепромыслы, хозяйственные объекты, коммуникации и др. Более 300 скважин, находящиеся за пределами контрактных территорий стали бесхозными. Из них свыше 150 требуют принятия срочных ликвидационных мер, 78 из которых уже затоплено. Освоение углеводородных ресурсов Каспийского моря увеличивает масштаб воздействий на морскую среду, главными из которых являются помехи рыболовству, нарушения на морском дне, нарушения миграции рыб, отчуждение акваторий, повышение мутности воды, технологические, аварийные сбросы, выбросы и разливы при добыче и транспортировке. Нефтедобывающими предприятиями не принимаются должные меры по полной утилизации попутного газа, который сжигается в факелах, загрязняя продуктами сгорания окружающую среду. При этом в атмосферу выбрасывается большое количество парниковых газов, оксидов серы и азота. При этом следует учитывать вероятность землетрясений техногенного характера. Состояние водных ресурсов республики оценивается общей недостаточностью, продолжающимся их загрязнением и истощением. Ресурсы пресных вод в Казахстане составляют 524 км3, из которых на речной сток приходится 100,5 км3. Разведанные запасы подземных вод (16 км3) представляют сравнительно небольшую часть прогнозных ресурсов - около 27 %. Подземным запасам пресных вод необходимо придать статус стратегического ресурса. Ежегодный объем сброса сточных вод составляет более 5 млрд. м3 наибольший вклад в него вносят Карагандинская, Южно-Казахстанская, Павлодарская, Мангистауская, Алматинская, Кызылординская области. За последние 3 года отмечается стабилизация объемов загрязненных стоков (без очистки и недостаточно очищенных) на уровне 155 млн. м3 в год. Из 44 обследованных водных объектов к «чистым» отнесено 9 рек, 2 озера и 2 водохранилища, а к «грязным» и «очень грязным» - 6 рек и 1 водохранилище. Сильно загрязненными остаются воды рек Илек, Нура, Иртыш и Самаркандского водохранилища. По данным, приведенным в Государственной программе развития сельских территорий Республики Казахстан на 2004-2010 годы, 637 сельских населенных пунктов страны (8,3 %) используют питьевую воду, не соответствующую нормативам качества (с соленостью выше 1,5 г/л), в т.ч. в 176 из них содержание соли 2-3 г/л. Больше всего таких населенных пунктов в Северо-Казахстанской, Акмолинской, Кызылординской областях. Дефицит воды и загрязнение вод негативно влияют на биологические ресурсы, используемые в сельскохозяйственном производстве для получения продовольствия. Располагаясь в речных долинах или вблизи водоемов, сельскохозяйственные угодья используют загрязненную воду, прошедшую промышленные и коммунальные циклы, причем уровень аккумулированных загрязнителей в них возрастает. Продукция, выращенная на загрязненных землях, имеет ограниченные рамки использования и не окупает вложенных затрат. Основное загрязнение атмосферы связано с выбросами от предприятий цветной металлургии, теплоэнергетики, черной металлургии, нефтегазового комплекса и транспорта.

Наблюдения за состоянием загрязнения атмосферного воздуха проводятся в 19 городах республики. Наибольший уровень загрязнения отмечается в городах Риддере, Шымкенте, Усть-Каменогорске, Караганде, Алматы. Иногда максимальные концентрации загрязняющих веществ превышают ПДК в 10-20 раз (например, в гг. Балхаше, Усть-Каменогорске по диоксиду серы). В целом, современная обстановка в Казахстане характеризуется тем, что кризис, возникший на стыке смен социально-экономических укладов, и экологическая ситуация, накладываясь друг на друга, значительно повлияли на ухудшение условий окружающей среды, особенно в зонах экологического неблагополучия.

Риски потери здоровья возрастают при проживании в аридных и пустынных регионах, в экологически неблагоприятных зонах, в регионах, расположенных вблизи объектов добычи и переработки минерального сырья, теплоэнергетических станций, полигонов промышленных и бытовых отходов, в крупных промышленных центрах.

Билет №3

1. Нормирование выбросов вредных веществ в окружающую природную среду производится путем установления предельно допустимых выбросов этих веществ в атмосферу. Предельно допустимый выброс (далее ПДВ) загрязняющих веществ в атмосферу является научно-техническим нормативом и устанавливается для каждого конкретного источника загрязнения атмосферы при условии, что выбросы вредных веществ от него и от совокупности источников города или другого населенного пункта, с учетом их рассеивания и перспектив развития предприятия, не создадут приземные концентрации, превышающие установленные нормативы качества - предельно допустимые концентрации (далее - ПДК) для населения, растительного и животного мира - по ГОСТ 17.2.3.02-78 «Охрана природы. Атмосфера, Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями». Нормативы ПДВ устанавливаются проектной документацией в соответствии с п. п. 2 и 5 настоящей Инструкции. Эти нормативы, после утверждения в установленном порядке, являются основой для проведения мероприятий по их достижению. В целом для предприятия нормативы ПДВ должны устанавливаться по совокупности значении ПДВ для отдельных действующих, проектируемых и реконструируемых источников загрязнения данного предприятия. 2. ПДВ для проектируемых и реконструируемых предприятий определяются на различных стадиях проектирования объектов. Для вводимых (реконструируемых) предприятий нормативы ПДВ должны быть обеспечены к моменту приемки этих объектов в эксплуатацию.

Порядок установления ПДВ для действующих предприятий, осуществляющих выбросы вредных веществ в окружающую природную среду, изложен соответственно в разделах 2 и 3 настоящей Инструкции.

3. Ввод в эксплуатацию новых производств, в выбросах которых содержатся вещества с неустановленными ПДК или ориентировочными безопасными уровнями воздействия (далее - ОБУВ), запрещен.

4. Нормирование выбросов передвижных источников загрязнения в настоящей Инструкции не рассматривается.

2. В крупных промышленных центрах степень загрязнения атмосферного воздуха может в ряде случаев превысить санитарно-гигиенические нормативы. Характер временной и пространственной изменчивости концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе определяется большим числом разнообразных факторов. Знание закономерностей формирования уровней загрязнения атмосферного воздуха, тенденций их изменений является крайне необходимым для обеспечения требуемой чистоты воздушного бассейна. Основой для выявления закономерностей служат наблюдения за состоянием загрязнения воздушного бассейна. От возможностей и качества проводимых наблюдений зависит эффективность всех воздухо-охранных мероприятий. Служба наблюдений и контроля за состоянием атмосферного воздуха, как следует из названия, состоит из двух частей, или систем: наблюдений (мониторинга) и контроля. Первая система обеспечивает наблюдение за качеством атмосферного воздуха в городах, населенных пунктах и территориях, расположенных вне зоны влияния конкретных источников загрязнения. Вторая система обеспечивает контроль источников загрязнения и регулирование выбросов вредных веществ в атмосферу. Наблюдения за состоянием атмосферного воздуха проводятся в районах интенсивного антропогенного воздействия (в городах, промышленных и агропромышленных центрах и т.д.) и в районах, удаленных от источников загрязнения (в фоновых районах).

Наблюдения в районах, значительно удаленных от источников загрязнения, позволяют выявить особенности отклика биоты на воздействие фоновых концентраций загрязняющих веществ. Как правило, фоновые наблюдения по специальной программе фонового экологического мониторинга проводятся в биосферных заповедниках и заповедных территориях. Ранее биосферные заповедники были расположены по всей территории СССР. В биосферных заповедниках осуществляется оценка и прогнозирование загрязнения атмосферного воздуха путем анализа содержания в нем взвешенных частиц, свинца, кадмия, мышьяка, ртути, бенз(а)пирена, сульфатов, диоксида серы, оксида азота, диоксида углерода, озона, ДДТ и других хлорорганических соединений. Программа фонового экологического мониторинга включает также определение фонового уровня загрязняющих веществ антропогенного происхождения во всех средах, включая биоты. Кроме измерения состояния загрязнения атмосферного воздуха, на фоновых станциях производятся также метеорологические измерения. При наблюдении за фоновыми уровнями загрязнения атмосферного воздуха разрабатываются модели переноса примесей, и определяется роль в процессах переноса гидрометеорологических и техногенных факторов. На фоновых станциях исследуются и уточняются: критерии создания сети наблюдений, перечни контролируемых примесей, методики контроля и обработки данных измерений, способы обмена информацией и приборами, методы международного сотрудничества. Так, например, по международным соглашениям станция базисного и регионального мониторинга должна размещаться на расстоянии 40-60 км от крупных источников загрязнения с подветренной стороны. На территориях, примыкающих к станции, в радиусе 40-400 км не должен изменяться характер деятельности человека. Было также установлено, что пробы воздуха должны отбираться на высоте не менее 10 м над поверхностью растительности. На станциях фонового мониторинга наблюдение за качеством атмосферного воздуха осуществляется по физическим, химическим и биологическим показателям. Необходимость организации контроля загрязнения атмосферного воздуха в зоне интенсивного антропогенного воздействия определяется предварительными экспериментальными (в течение 1-2 лет) и теоретическими исследованиями с использованием методов математического и физического моделирования. Такой подход позволяет оценить степень загрязнения той или иной примесью атмосферного воздуха в городе или любом другом населенном пункте, где имеются стационарные и передвижные источники выбросов вредных веществ. Обычно расположение источников выбросов и их параметры известны или их можно определить. Зная метеорологические параметры, в том числе "розу ветров" можно с использованием математических и физических моделей рассчитать поля концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе для любой ситуации. Но адекватность принятых моделей реальным ситуациям все равно должна проверяться экспериментально. В целях сопоставимости результатов наблюдений, полученных в разных географических и временных условиях, используются единые унифицированные методы отбора и анализа проб, обработки и передачи информации. Информация, получаемая на сети наблюдений, по степени срочности подразделяется на три категории: экстренная, оперативная и режимная. Экстренная информация содержит сведения о резких изменениях уровней загрязнения атмосферного воздуха и передается в соответствующие (контролирующие, хозяйственные) организации незамедлительно. Оперативная информация содержит обобщенные результаты наблюдений за месяц, а режимная - за год. Информация по последним двум категориям передается заинтересованным и контролирующим организациям в сроки их накопления: ежемесячно и ежегодно. Режимная информация, содержащая данные о среднем и наибольшем уровнях загрязнения воздуха за длительный период, используется при планировании мероприятий по охране атмосферы, установлении нормативов выбросов, оценках ущерба, наносимого народному хозяйству загрязнением атмосферного воздуха.

3. Проблема чистоты атмосферы не нова. Она возникла вместе с появлением промышленности и транспорта, работающих на угле, а затем на нефти. В течение практически двух столетий задымление воздуха носило местный характер. Дым и копоть сравнительно редких заводских, фабричных и паровозных труб почти полностью рассеивались на большом пространстве. Однако быстрый и повсеместный рост промышленности и транспорта в XX в. привел к такому увеличению объемов и токсичности выбросов, которые уже не могут быть «растворены» в атмосфере до безвредных для природной среды и человека концентраций.

Среди естественных факторов выделяются:

а) внеземное загрязнение воздуха космической пылью и космическим излучением;

б) земное загрязнение атмосферы при извержении вулканов, выветривании горных пород, пыльных бурях, лесных пожарах, возникающих от ударов молний, выносе морских солей.

Условно разделяют естественное загрязнение атмосферы на континентальное и морское, а также неорганическое и органическое. К источникам органического загрязнения относят аэро-планктон-бак-терии, в том числе болезнетворные, споры грибов, пыльцу растений (включая и ядовитую пыльцу амброзии) и т. д. На долю естественных факторов в конце XX в. приходилось 75\% общего загрязнения атмосферы. Остальные 25\% возникали в результате деятельности человека. Искусственное загрязнение атмосферы разделяют на радиоактивное, электромагнитное, шумовое, дисперсное и газообразное, а также по отраслям промышленности и видам технологических процессов. загрязнение атмосфера вода почва

Главными и наиболее опасными источниками загрязнения атмосферы являются промышленные, транспортные и бытовые выбросы. По особенностям строения и характеру влияния на атмосферу загрязнители, как правило, подразделяют на механические и химические. Вследствие деятельности человека в атмосферу поступают углекислый газ СО2 и угарный газ СО, диоксид серы SO2 метан СН4, оксиды азота NO2, NO и N2O. При использовании аэрозолей в атмосферу поступают хлорфторуглероды, в результате работы транспорта--углеводороды (бенз(а)пирен и др.).

Наиболее массовые загрязнители, вырабатываемые всеми техногенными источниками в атмосферу Земли:

- Твердые частицы дыма и промышленная пыль-580 Млн. т/год;

-Окислы углерода-360;

-Летучие углеводороды и другая органика-320 Млн. т/год

Вещества, загрязняющие атмосферу, подразделяют также на первичные и вторичные. Первичные -- это вещества, содержащиеся непосредственно в выбросах предприятий и поступающие с ними от разных источников. Вторичные являются продуктами трансформации первичных или вторичного синтеза. Они нередко более опасны по сравнению с первичными веществами.

Билет №4

1. Правила организации наблюдений за уровнем загрязнения атмосферы в городах и населенных пунктах изложены в соответствии с ГОСТ 17.2.3.01-86 «Охрана природы. Атмосфера. Правила контроля качества воздуха населенных пунктов» [2]. Наблюдения за уровнем загрязнения атмосферы осуществляют на постах. Постом наблюдения является выбранное место (точка местности), на котором размещают павильон или автомобиль, оборудованные соответствующими приборами.

Устанавливаются посты наблюдений трех категорий: стационарные, маршрутные, передвижные (подфакельные). Стационарный пост предназначен для обеспечения непрерывной регистрации содержания загрязняющих веществ или регулярного отбора проб воздуха для последующего анализа. Из числа стационарных постов выделяются опорные стационарные посты, которые предназначены для выявления долговременных изменений содержания основных и наиболее распространенных специфических загрязняющих веществ.

Маршрутный пост предназначен для регулярного отбора проб воздуха, когда невозможно (нецелесообразно) установить стационарный пост или необходимо более детально изучить состояние загрязнения воздуха в отдельных районах, например в новых жилых районах.

Передвижной (подфакельный) пост предназначен для отбора проб под дымовым (газовым) факелом с целью выявления зоны влияния данного источника промышленных выбросов. Стационарные посты оборудованы специальными павильонами, которые устанавливают в заранее выбранных местах. Наблюдения на маршрутных постах проводятся с помощью передвижной лаборатории, которая оснащена необходимым оборудованием и приборами. Маршрутные посты также устанавливают в заранее выбранных точках. Одна машина за рабочий день объезжает 4 - 5 точек. Порядок объезда автомашиной выбранных маршрутных постов должен быть одним и тем же, чтобы обеспечить определение концентраций примесей в постоянные сроки. Наблюдения под факелом предприятия проводятся также с помощью оборудованной автомашины. Подфакельные посты представляют собой точки, расположенные на фиксированных расстояниях от источника. Они перемещаются в соответствии с направлением факела обследуемого источника выбросов.

2. Одним из основных элементов анализа качества атмосферного воздуха является отбор проб. Если отбор проб выполнен неправильно, то результаты самого тщательного анализа теряют всякий смысл. Отбор проб атмосферного воздуха осуществляется через поглотительный прибор аспирационным способом путем пропускания воздуха с определенной скоростью или заполнения сосудов ограниченной емкости. Для исследования газообразных примесей пригодны оба метода, а для исследования примесей в виде аэрозолей (пыли) - только первый. В результате пропускания воздуха через поглотительный прибор осуществляется концентрирование анализируемого вещества в поглотительной среде. Для достоверного определения концентрации вещества расход воздуха должен составлять десятки и сотни литров в минуту. Пробы подразделяются на разовые (период отбора 20 - 30 мин) и средние суточные (определяются путем осреднения не менее четырех разовых проб атмосферного воздуха, отобранных через равные промежутки времени в течение суток). Обычно для получения средних суточных значений концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе пробы воздуха отбирают в 7, 13, 19 и 01 ч по местному декретному времени. Средняя суточная концентрация может быть получена и при более частых отборах проб воздуха в течение суток, но обязательно через равные промежутки времени. Наилучшим способом получения средних суточных значений является непрерывный отбор проб воздуха в течение 24 ч. Для отбора проб воздуха используются электроаспираторы, пылесосы и другие приборы и устройства, пропускающие воздух, а также устройства, регистрирующие объем пропускаемого воздуха (реометры, ротаметры и другие расходомеры).

Сбор и обработка данных о загрязнении атмосферного воздуха

Данные о результатах наблюдений загрязнения атмосферного воздуха и метеорологических параметров, о результатах подфакельных и других наблюдений поступают со стационарных и маршрутных постов в одно из подразделений местных органов Госкомгидромета, чаще всего в отделы обеспечения информацией народно-хозяйственных организаций управлений по гидрометеорологии, где они проходят контроль и сводятся в специальные таблицы, так называемые таблицы наблюдений за загрязнением атмосферы (ТЗА), таблицы подразделяются на четыре вида: ТЗА-1. ТЗА-2, ТЗА-З и ТЗА-4:

- ТЗА-1 - результаты разовых наблюдений за загрязнением атмосферного воздуха сети постоянно действующих стационарных и маршрутных постов в одном городе или промышленном центре, а также данные метеорологических и аэрологических наблюдений;

-ТЗА-2 - результаты подфакельных наблюдений;

-ТЗА-3 - данные средних суточных наблюдений за выпадением и концентрацией пыли и газообразных примесей;

-ТЗА-4 - данные суточных наблюдений с помощью газоанализаторов или других приборов и устройств непрерывного действия.

3. Метеорологические наблюдения включают в себя наблюдения за температурой и влажностью воздуха, скоростью и направлением ветра, атмосферным давлением и облачностью (количеством, формой, высотой), солнечным сиянием, атмосферными осадками (количеством и интенсивностью), снежным покровом, состоянием поверхности почвы. Кроме того, к ним относятся наблюдения за радиацией (прямой, рассеянной, суммарной и отраженной) и радиационным балансом, градиентами температуры, влажности и скорости ветра на высоте 0,5... 10 м, градиентами температуры, влажности почвы на глубине от поверхности до 20 см, тепловым балансом. Данные о температуре воздуха и атмосферном давлении используют при приведении объема проб воздуха к нормальным условиям, о количестве и интенсивности осадков -- при расчете потоков загрязняющих веществ на подстилающую поверхность, о содержании влаги в снежном покрове -- при определении количества загрязняющих веществ, выпавших на подстилающую поверхность за зимний период.

Билет №5

1. Отбор проб осуществляется с целью количественного улавливания токсической примеси из измеренного объема воздуха в удобном «ля последующего анализа виде. Для этого исследуемый воздух с помощью побудителя расхода просасывают через поглотительное устройство. Количество аспирированного воздуха измеряют индикатором расхода.

Эффективность улавливания вредного вещества аналитическим фильтром или поглотительным устройством должна быть не менее 95%. Погрешность в измерении объема аспирированного воздуха не должна превышать ±10%. При определении количества вредного вещества в отобранной пробе допускается отклонение до ±10%. Максимальная общая погрешность определения содержания вещества в воздухе разрешается не выше ±25%. Отбор проб при определении максимально разовой концентрации может продолжаться не более 0,5 ч, а применяемый метод химического анализа должен обеспечивать избирательное определение вредного вещества на уровне 0,5 ПДК. Контроль приточного воздуха на содержание вредных веществ производят с точностью до 0,3 ПДК при неограниченной продолжительности отбора проб.

Промышленностью освоен и налажен выпуск нескольких переносных приборов облегченного типа для отбора проб воздуха производственных помещений. Эти приборы рассчитаны на включение в электрическую сеть переменного тока напряжением 220 В, частотой 50 Гц. Прибор состоит из электродвигателя, небольшого воздушного насоса (побудитель расхода) и нескольких ротаметров (индикаторы расхода).

Аспиратор для отбора проб воздуха ТУ 64-1-862-77, модель 822, выпускается Ленинградским объединением предприятий медицинской техники «Красногвардеец»

Прибор позволяет отбирать одновременно две пробы на пыль (аэрозоли) с объемной скоростью до 20 л/мин и Две пробы иа газы (пары) с объемной скоростью до 1 л/мин. Масса прибора около 8 кг.

Электроаспиратор для отбора проб воздуха типа ЭА-40-Л выпускается экспериментально-техническим производством Московского НИИ гигиены им. Электроаспиратор предназначен для отбора одновременно двух проб на пыль (аэрозоли) с объемной скоростью до 20 л/мин или двух проб на газо(паро) образные примеси с объемной скоростью до 3 л/мин. Масса электроаспиратора 10 кг.

В качестве побудителей для ускоренного отбора проб могут быть использованы:

бытовые электропылесосы мощностью 300--500 Вт;

лабораторные воздуходувки (производительностью выше 200 л/мин и массой не более 10 кг), а также во взрывоопасных помещениях (при наличии сжатого воздуха) -- эжекторы. Для измерения скорости просасывания воздуха или непосредственного определения количества воздуха, аспирированного при отборе пробы, применяют: газовые счетчики, ротаметры, реометры. Газовые счетчики указывают непосредственно объем прошедшего через систему воздуха (газа), подсчитываемого по разности показаний счетчика до и после опыта. Лабораторный газовый счетчик ГСБ предназначен для точного измерения небольших количеств газа (воздуха) в лабораторных или гфоизводственных условиях. Счетчик работает при наличии в нем жидкостного заполнителя (обычно -- чистой воды). Принцип действия счетчика основан на вытеснении жидкостью равных объемов газа из измерительных камер барабана, вращающегося под действием разности давлений.

Ротаметры предназначены для измерения объемной скорости потока газа (воздуха), выраженной в л/мин или м3/ч. Ротаметр состоит из вертикальной конической трубки, расширяющейся кверху, и свободно перемещающегося внутри нее поплавка. Отклонение оси трубки от вертикального положения на 10° вызывает дополнительную погрешность в 1%.

2. Человек загрязняет атмосферу уже тысячелетиями, однако последствия употребления огня, которым он пользовался весь этот период, были незначительны. Приходилось мириться с тем, что дым мешал дыханию и что сажа ложилась черным покровом на потолке и стенах жилища. Получаемое тепло было для человека важнее, чем чистый воздух и незакопченные стены пещеры. Это начальное загрязнение воздуха не представляло проблемы, ибо люди обитали тогда небольшими группами, занимая неизмерно обширную нетронутую природную среду. И даже значительное сосредоточение людей на сравнительно небольшой территории, как это было в классической древности, не сопровождалось еще серьезными последствиями. Так было вплоть до начала девятнадцатого века. Лишь за последние сто лет развитие промышленности "одарило" нас такими производственными процессами, последствия которых вначале человек еще не мог себе представить. Возникли города-миллионеры, рост которых остановить нельзя. Все это результат великих изобретений и завоеваний человека. В основном существуют три основных источника загрязнения атмосферы: промышленность, бытовые котельные, транспорт. Доля каждого из этих источников в общем загрязнении воздуха сильно различается в зависимости от места. Сейчас общепризнанно, что наиболее сильно загрязняет воздух промышленное производство. Источники загрязнений - теплоэлектростанции, которые вместе с дымом выбрасывают в воздух сернистый и углекислый газ; металлургические предприятия, особенно цветной металлургии, которые выбрасывают в воздухоксилы азота, сероводород, хлор, фтор, аммиак, соединения фосфора, частицы и соединения ртути и мышьяка; химические и цементные заводы. Вредные газы попа дают в воздух в результате сжигания топлива для нужд промышленности, отопления жилищ, работы транспорта, сжигания и переработки бытовых и промышленных отходов. Атмосферные загрязнители разделяют на первичные, поступающие непосредственно в атмосферу, и вторичные, являющиеся результатом превращения последних. Так, поступающий в атмосферу сернистый газ окисляется до серного ангидрида, который взаимодействует с парами воды и образует капельки серной кислоты. При взаимодействии серного ангидрида с аммиаком образуются кристаллы сульфата аммония. Подобным образом, в результате химических, фотохимических, физико-химических реакций между загрязняющими вещест вами и компонентами атмосферы, образуются другие вторичные признаки. Основным источником пирогенного загрязнения на планете являются тепловые электростанции, металлургические и химические предприятия, котельные установки, потребляющие более 170% ежегодно добываемого твердого и жидкого топлива. Основными вредными примесями пирогенного происхождения являются следующие:

а) Оксид углерода. Получается при неполном сгорании углеродистых веществ. В воздух он попадает в результате сжигания твердых отходов, с выхлопными газами и выбросами промышленных предприятий. Ежегодно этого газа поступает в атмосферу не менее 1250 млн. т. Оксид углерода является соединением, активно реагирующим с составными частями атмосферы и способствует повышению температуры на планете, и созданию парникового эффекта.

б) Оксилы азота. Основными источниками выброса являются предприятия, производящие азотные удобрения, азотную кислоту и нитраты, анилиновые красители, нитросоединения, вискозный шелк, целлулоид. Количество оксилов азота, поступающих в атмосферу, составляет 20 млн. т. в год.

в) Соединения фтора. Источниками загрязнения являются предприятия по производству алюминия, эмалей, стекла, керамики, стали, фосфорных удобрений. Фторосодержащие вещества поступают в атмосферу в виде газообразных соединений - фтороводорода или пыли фторида натрия и кальция. Соединения характеризуются токсическим эффектом. Производные фтора являются сильными инсектицидами.

г) Соединения хлора. Поступают в атмосферу от химических предприятий, производящих соляную кислоту, хлоросодержащие пестициды, органические красители, гидролизный спирт, хлорную известь, соду. В атмосфере встречаются как примесь молекулы хлора и паров соляной кислоты. Токсичность хлора определяется видом соединений и их концентрацией. В металлургической промышленности при выплавке чугуна и при переработке его на сталь происходит выброс в атмосферу различных тяжелых метал лов и ядовитых газов. Так, в расчете на 11 т. передельного чугуна выделяется кроме 12,7 кг. сернистого газа и 14,5 кг. пылевых частиц, определяющих количество соединений мышьяка, фос фора, сурьмы, свинца, паров ртути и редких металлов, смоляных веществ и цианистого водорода.

Билет №6

1. Вследствие загрязнения среды обитания вредными веществами отработавших газов двигателей внутреннего сгорания зоной экологического бедствия для населения становятся целые регионы, в особенности крупные города. Проблема дальнейшего снижения вредных выбросов двигателей все более обостряется ввиду непрерывного увеличения парка эксплуатируемых автотранспортных средств, уплотнения автотранспортных потоков, нестабильности показателей самих мероприятий по снижению вредных веществ в процессе эксплуатации. Загрязнение воздуха автомобильным транспортом происходит в результате сжигания топлива. Химический состав выбросов зависит от вида и качества топлива, технологии производства, способа сжигания в двигателе и его технического состояния.

Наиболее неблагоприятными режимами работы являются малые скорости и «холостой ход» двигателя, когда в атмосферу выбрасываются загрязняющие вещества в количествах, значительно превышающих выброс на нагрузочных режимах. Техническое состояние двигателя непосредственно влияет на экологические показатели выбросов. Отработавшие газы бензинового двигателя с неправильно отрегулированными зажиганием и карбюратором содержат оксид углерода в количестве, превышающем норму в 2-3 раза.

Отработавшие газы двигателя внутреннего сгорания содержат около 200 компонентов. Период их существования длится от нескольких минут до 4-5 лет. По химическому составу и свойствам, а также характеру воздействия на организм человека их объединяют в группы.

Первая группа. В нее входят нетоксичные вещества: азот, кислород, водород, водяной пар, углекислый газ и другие естественные компоненты атмосферного воздуха. В этой группе заслуживает внимания углекислый газ (СО2), содержание которого в отработавших газах в настоящее время не нормируется, однако вопрос об этом ставится в связи с особой ролью СО2 в «парниковом эффекте».