Статья : Мониторинг и контроль атмосферы промышленного района Донбасса по определенным вредным компонентам 


Полнотекстовый поиск по базе:

Главная >> Статья >> Экология


Мониторинг и контроль атмосферы промышленного района Донбасса по определенным вредным компонентам




Мониторинг и контроль атмосферы промышленного района Донбасса по определенным вредным компонентам

Шушкова А.Г., ДонНТУ

Мониторинг — это система наблюдений, оценки и прогноза состояния природной среды, не включающая управление качеством окружающей среды, но дающая необходимую информацию для такого управления.

Мониторинг может охватывать как локальные районы, так и земной шар в целом (глобальный мониторинг).

Чтобы обеспечить эффективную оценку и прогноз, мониторинг должен включать наблюдения за источниками загрязнения, загрязнением природной среды и эффектами от этого загрязнения.

Основу системы мониторинга составляют регулярные наблюдения, являющиеся единственным источником прямой и статистической информации. Кроме того, неотъемлемой частью мониторинга являются математическое моделирование загрязнения атмосферы, основанное на результатах замеров ЗВ.

Прямые измерения выбросов загрязняющих веществ являются наиболее эффективным способом контроля источников на локальном уровне. В глобальном масштабе приходится прибегать к косвенным оценкам выбросов, исходя из потребления топлива, сырья, технологии производства. [1]

Выбросы обычно разделяют на три основные группы: организованные, неорганизованные и распределенные. Организованные выбросы обычно производятся из дымовых труб, их характеризует большая высота выброса (десятки и сотни метров), высокие концентрации и большие объемы загрязняющих веществ. Неорганизованные выбросы связаны с поступлением загрязняющих веществ в атмосферу из производственных помещений предприятий, концентрация и объем загрязняющих веществ, обычно бывают существенно меньше, чем при организованных выбросах; выброс происходит на малых высотах — от уровня земли до первых десятков метров. Распределенные выбросы в основном связаны с транспортом, в первую очередь автотранспортом. Другой характерный источник распределенных выбросов – это обработка сельскохозяйственных угодий и других территорий ядохимикатами с помощью авиации, при которой часть веществ всегда остается в воздухе.

Число антропогенных веществ, поступающих в природные среды, постоянно растет. Список только основных из них, имеющих достаточно широкое распространение составляет не менее 30 тыс. и возрастает за год на 1—2 тыс. Главную роль в загрязнении окружающей среды играет довольно ограниченное число веществ, не превышающее нескольких десятков. [2]

В данной работе рассматриваются методы и модели расчета рассеяния ЗВ в атмосферном воздухе.

Все газы и частицы, взаимодействуя с атмосферной влагой и реагируя друг с другом, превращаются в атмосферные аэрозоли. Основные процессы образования и превращения аэрозолей происходят в тонкодисперсной фракции. Аэрозоли тонкодисперсной фракции представляют собой ядра конденсации, частицы Айткена и кумулятивные частицы.

Аэрозоли грубодисперсной фракции представляют собой в основном твердые частицы, привнесенные в атмосферу и оседающие под действием силы тяжести. В зависимости от географического района и химического состава такие аэрозоли следует подразделять на четыре типа: городские, природные, промышленных районов и дымовых факелов.

Для построения оптических моделей атмосферы и расчетов характеристик рассеяния для различных сред выбирают соответствующие законы распределения частиц f(r), состава и показателей преломления. Для различных состояний атмосферы вычисляются полидисперсные коэффициенты рассеяния для данных функций распределения по размерам, которые затем сравниваются с экспериментально измеренными значениями βрас. Вот одна из аналитических моделей, хорошо зарекомендовавшая себя в практических применениях. В качестве ядра была принята полученная аппроксимированная функция Ми, справедливая для любых вещественных значений показателя преломления:

где К (ρ) — фактор эффективности Хюлста для приближения малых частиц:

При исследовании аэрозоля в выбросах существенное значение имеет учет показателя преломления вещества аэрозоля, который несет в себе информацию о химическом составе аэрозоля. В этом плане использование описанной выше модели весьма перспективно.

Зависимости для полидисперсного коэффициента рассеяния, приведенные выше, позволяют определять параметры аэрозолей путем построения алгебраической системы уравнений.

Для получения более точных значений параметров аэрозоля и особенно счетной концентрации N по объемному коэффициенту рассеяния используется избыточность информации, полученной при лазерном зондировании. Для этого строится функционал вида

Минимизация этого функционала для отыскания оптимальных параметров модели осуществляется «методом оврагов».

При наличии данных, полученных путем длительных измерении концентрации аэрозольных загрязнений, присущих данному району, появляется возможность разделения антропогенного загрязнения и естественного аэрозоля, присущего данному району. Так как достаточно хорошо установлена однозначная корреляционная связь между сульфатными частицами и коэффициентом рассеяния или видимостью, то по непрерывным измерениям коэффициентов рассеяния и временным вариациям этого коэффициента даже на одной длине волны можно путем частотной селекции этих измерений разделить аэрозольные массы, привнесенные фронтами, и локальные естественные аэрозоли (местный фон). [3]

Существующие системы.

Информационная система анализа и прогнозирования рассеивания ЗВ в пограничном слое атмосферы в локальном масштабе. Использовалась в Луганской области для определения выбросов формальдегида фотометрическим методом. Основана на использовании модели Эйлера на грубой сетке и определялась локальной моделью вблизи источника. [4]

Комплекс АК-ГИС. При реализации ГИС-проекта для бассейна Волги был сконфигурирован комплекс (АК-ГИС), объединяющий в себе модуль по приему спутниковой информации и модуль по ее обработке. При его создании использовались существующие или специально разработанные аппаратно-программные средства и методы, позволяющие обеспечить получение необходимого решения. [5]

Проведя анализ выбранного метода, было решено его откорректировать. Функционал (3), для уменьшения погрешности будет вычисляться генетическим алгоритмом, что позволит производить более точные расчеты и получать дальнее прогнозирование.

Список литературы

1. Охрана окружающей среды Донбасса. Донецк.: 1991г с. 3-5

2. Земля тривоги нашої: За матерiалами доповiдi про стан навколишнього природного середовища в Донецькiй обастi у 2000р. Донецьк.: 2001р. – 103 с.

3. Назаров И.М. Основы дистанционных методов мониторинга загрязнения окружающей природной среды. Ленинград.: 1989г – 420 с.

4. Компьютерные системы поддержки принятия решения в экологии. Под ред. А.А. Мороза. Киев.: 1991.

5. Информационные системы анализа и прогнозирования загрязнения атмосферы стационарными источниками выбросов //Экотехнологии и ресурсосбережение. – 2000. - №2. – с.52-59

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://masters.donntu.edu.ua/

Похожие работы:

  • Ответы на госэкзамены по географии

    Шпаргалка >> География
    ... района играет химическая промышленность. В районе выделяются крупные предприятия по ... мониторинг, то есть измерение и контроль состояния важаейших характеристик окружающей среды, концентрации вредных веществ в атмосфере ... , содержатся вредные компоненты (пыль, ...
  • Региональные экологические проблемы Украины и их мониторинг

    Реферат >> Экология
    ... , определение доминирующих ... государственного контроля за ... вредными компонентами экосистемы. В конце концов, для наших сельскохозяйственных районов ... 4.3. Донбасс и методы по улучшению ... атмосфера, вода, почва, огромные пространства заняты отвалами промышленных ...
  • Учет, анализ и контроль - современное состояние и тенденции развития

    Дипломная работа >> Бухгалтерский учет и аудит
    ... , районные выплаты ... промышленности, ... по определенному ... Донбассе. ... в атмосферу вредных веществ составляют ... по финансовому мониторингу осуществляет контроль ... контроля. Являясь взаимообусловленными компонентами единой системы контроля, внешний и внутренний контроль ...
  • Экономика и экология

    Курсовая работа >> Экология
    ... промышленных центрах, а перемещается в районные центры, пригороды, сельские районы ... контроля. Все системы контроля ... промышленности. Большое количество вредных веществ в атмосферу ... по выявлению новых месторождений и определению ... , Донбасс и ... мониторинга ... компонентов ...
  • Влияние народного хозяйства на географическую оболочку

    Реферат >> Экология
    ... СНГ — на Донбассе, в Подмосковном ... т. Основные компоненты атмосферы — азот ... промышленные центры. По оценкам специалистов, концентрации вредных ... контроль ... прибрежных районах промышленных предприятий ... иметь определенные ... мониторинга // Региональный мониторинг ...
  • Безопасности жизнедеятельности на предприятиях повышенной опасности

    Курсовая работа >> Безопасность жизнедеятельности
    ... умственного компонента в ... по показателям вредных ... промышленных районов с населением в десятки миллионов человек (Рур, Токио, Донбасс ... определенную специфику. Основными источниками загрязнения атмосферы ... среды (мониторинг). Она ... системах контроля состава атмосферы. ...
  • Проект реконструкции отделения "белой фильтрации" для ЗАО "Крымский Титан"

    Дипломная работа >> Промышленность, производство
    ... определения экологически допустимых сбросов (ЭДС). Сравнение допустимых концентраций некоторых загрязнений в промышленных ... контроля по соблюдению требований охраны окружающей среды, рационального использования природных ресурсов и экологического мониторинга ...
  • Экологические проблемы народонаселения

    Реферат >> Экология
    ... контроля ... Москва, Донбасс и ... вредными веществами из атмосферы ... промышленных районов, расположенных на ближней периферии. При анализе процессов загрязнения атмосферы ... мониторинга ... определенных ... по состоянию компонентов природной среды показала, что из 25 районов ...
  • Загрязняющие вещества атмосферного воздуха и их влияние на морфофизиологические показатели растений

    Курсовая работа >> Экология
    ... атмосферу около 25% общего количества вредных веществ. Компоненты ... районах ... промышленных зонах сокращается по ... по сравнению с контролем ... мониторинг ... методы определения загрязнения ... по озеденению породных отвалов угольных шахт и обогатительных фабрик Донбасса ...
  • Технология и техника разработки карьера

    Дипломная работа >> Геология
    ... контролю Управления по технологическому и экологическому надзора РосГостехнадзора по Тульской области. Контроль за содержанием вредных ... окружающей среды в промышленности строительных материалов являются пылевыбросы и газообразные компоненты (CO, SOx ...