Прогноз загрязнения атмосферы

В связи с высокой насыщенностью городов источниками загрязнения уровень загрязнения атмосферного воздуха в них, как правило, существенно выше, чем в пригородах и в сельской местности. В отдельные периоды, неблагоприятные для рассеяния выбросов, концентрации вредных веществ могут резко возрасти относительно среднего или фонового городского загрязнения. Частота и продолжительность периодов высокого загрязнения атмосферного воздуха будут зависеть от режима выбросов вредных веществ (разовых, аварийных и др.), а также от характера и продолжительности метеоусловий, способствующих повышению концентрации примесей в приземном слое воздуха.

Во избежание повышения уровней загрязнения атмосферного воздуха при неблагоприятных для рассеяния вредных веществ метеорологических условиях необходимо их прогнозировать и учитывать. В настоящее время установлены факторы, определяющие изменение концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе при изменении метеорологических условий.

Обычно выделяются три основных типа источников: высокие с горячими (теплыми) выбросами, высокие с холодными выбросами и низкие.

Для высоких источников с горячими (теплыми) выбросами характерными факторами являются: высота слоя перемешивания меньше 500 м, но больше эффективной высоты источника; скорость ветра на высоте источника, близкая к опасной скорости ветра; наличие тумана; скорость ветра больше 2 м/с.

Для высоких источников с холодными выбросами — это наличие тумана и штиль, а для низких источников выбросов — сочетание штиля и приземной инверсии, когда теплый воздух опускается на холодную землю.

При переносе примесей в районы плотной застройки или в условиях сложного рельефа концентрации могут повышаться в несколько раз.

Для характеристики загрязнения атмосферного воздуха по городу в целом, т. е. для фоновой характеристики, в качестве обобщенного показателя используется параметр

Р = М

N

где М — число наблюдений в течение одного дня за повышенными концентрациями примесей в воздухе города, превышающими среднее сезонное значение более чем в 1,5 раза;

N— число наблюдений за концентрациями примесей в городе в течение того же дня на всех стационарных постах.

Параметр Р рассчитывается для каждого дня как по отдельным примесям, так и по всем вместе. Этот параметр является относительной характеристикой, и его значение определяется главным образом метеорологическими факторами, оказывающими влияние на состояние атмосферного воздуха по всей территории города.

Методика прогнозирования вероятного роста концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе города предусматривает использование прогностической схемы загрязнения воздуха, которая разрабатывается для каждого города на основании опыта многолетних наблюдений за состоянием его атмосферы. Рассмотрим общие принципы построения прогностических схем.

Оперативное прогнозирование загрязнения атмосферного воздуха проводится с целью кратковременного сокращения выбросов вредных веществ в атмосферный воздух в периоды неблагоприятных метеорологических условий.

Обычно делаются два вида прогноза загрязнения атмосферного воздуха по городу: предварительный (на сутки вперед) и уточненный (на 6...8 ч вперед, в том числе утром — на текущий день, днем — на вечер и ночь).

О возможном формировании высокого уровня загрязнения атмосферы от одиночных (групповых) источников и по городу в целом составляются два вида предупреждений, которые передаются местными органами Росгидромета контролирующим органам и организациям, а также предприятиям, деятельность которых оказывает влияние на формирование высокого уровня загрязнения воздуха.

Предупреждения составляются не ранее чем за 24 ч до ожидаемого роста концентраций загрязняющих веществ с учетом возможного наступления неблагоприятных метеорологических условий. В тексте передаваемого предупреждения о загрязнении должно содержаться название объектов, которым передается предупреждение, и период времени, когда ожидается возрастание уровня загрязнения.

В период действия предупреждения контролирующими органами осуществляется оперативное наблюдение за метеопараметрами, состоянием загрязнения атмосферного воздуха и источниками выбросов. До исчезновения опасной ситуации оперативно контролируются такие метеопараметры, как скорость ветра и его направление у земли и в нижнем слое атмосферы до высоты 500 м, вертикальное распределение температуры на различных уровнях, характер развития слоя инверсии.

Состояние загрязнения атмосферного воздуха контролируется на стационарных постах не реже чем через 3 ч при отборе разовых проб, а при использовании автоматических газоанализаторов показания с них снимаются не реже чем через 1 ч. Контроль источников загрязнения осуществляется путем проведения непрерывных измерений в источниках выбросов, подфакельных исследований каждые 2 ч в течение периода сохранения опасных метеоусловий, а также путем отбора разовых проб или непрерывного контроля с использованием газоанализаторов на стационарных постах, находящихся в зоне влияния факела источников выбросов. Результаты сопоставляются с расчетными данными для реальной синоптической ситуации.