ПРОГНОЗНАЯ ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА ПОСРЕДСТВАМ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
Половников Д.А.
Магистрант, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова
ПРОГНОЗНАЯ ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА ПОСРЕДСТВАМ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
Аннотация
В данной статье рассмотрен вопрос оценки загрязнения атмосферы. Приведено два метода прогнозирования изменения состояния атмосферного воздуха: по данным экологического мониторинга и посредством математического моделирования. Сделан вывод, о более полных описательных возможностей одного из методов.
Ключевые слова: загрязнения атмосферы, математические модели, окружающая среда.
Polovnikov D.A.
The master degree, Khakas State University named after N.F. Katanova
THE CHOICE OF METHOD FOR AIR MONITORING
Abstract
In this article considers the problem of assessment of air pollution, especially definition of contamination. Given two methods of predicting changes in the atmospheric air. Concluded on more complete descriptive features one of the methods.
Keywords: air pollution, mathematical models, environment.
В атмосферном воздухе содержатся примеси как природного, так и антропогенного происхождения. Как правило, количество этих примесей является непостоянной величиной. Уровень загрязнения атмосферы зависит не только от интенсивности выбросов от предприятий, но и от метеоусловий, таких как температура, влажность воздуха, скорость ветра и т.д.
С каждым годом уровень загрязнения атмосферного воздуха растет, поэтому вопросы прогнозного состояния атмосферного воздуха являются актуальными.
Для прогнозирования изменения состояния атмосферного воздуха можно выделить два подхода:
-анализ многолетних данных мониторингового наблюдения;
- построение математической модели.
Первый метод, основанный на анализе многолетних наблюдений за существующим загрязнением атмосферного воздуха, позволяет сделать прогноз, но в случае динамически меняющейся ситуации (появление новых промышленных объектов, резкое увеличение количества транспорта и т.д.) он может быть не точен, т. к. не все факторы могут быть учтены.
Загрязняющие атмосферу вещества, которые могут оказывать негативное воздействие на людей, животных, растения и другие объекты, подразделяются на газообразные и твердофазные дисперсные. К ним относятся: сажа и пыль, оксиды азота и углерода, сернистый газ, сероводород, аммиак, формальдегид, фенол, хлор, тяжелые металлы и др. Предельно - допустимые концентрации загрязняющих веществ, нормирующие выбросы от промышленных предприятий и автотранспорта определены в комплексе нормативных документов – международных и государственных, действующих на территории РФ.
Для определения состояния окружающей среды в России введена система государственного экологического мониторинга компонентов природной среды. Контроль состояния атмосферы осуществляется посредством специализированных стационарных лабораторий, модульных лабораторных комплексов, автоматических станций контроля воздуха (АСК-А).
Системы мониторинга атмосферного воздуха развертываются по мере необходимости на различных территориях:
- в особо загрязнённых промышленных зонах,
- зонах, прохождения транспортных потоков и проживания людей,
- парковых и рекреационных зонах.
Комплектация приборами и оборудованием определяется перечнем загрязняющих атмосферу веществ, требующих измерения на конкретном объекте [2].
Второй подход является наиболее интересным, так как позволяет спрогнозировать изменения загрязнения атмосферного воздуха с учетом изменяющихся параметров окружающей среды и техногенной нагрузки на территорию. Данный подход реализуется с помощью компьютерного моделирования.
Чтобы составить адекватную компьютерную модель, необходимо провести ряд операций, в том числе определиться с перечнем изменяющихся параметров. При выборе математической модели следует отталкиваться от требуемой детализованности решения задачи. В случаи, если планируется оценка выбросов от стационарного объекта промышленности, целесообразно использовать типовую модель «ОНД-86». Данная модель основана на методике расчета рассеивания загрязняющих веществ от стационарных источников предприятий. В ее базу данных включены значения предельно допустимых концентраций для каждого загрязняющего вещества. Модель «ОНД-86» позволяет провести расчет приземных концентраций вредных веществ на высоте до 2 метров над поверхностью земли, а также позволяет определить вертикальное распределение концентраций.
Оценка опасности загрязнения атмосферы определяется через расчет наибольшего значения концентрации, соответствующие неблагоприятным метеорологическим условиям (например, отсутствие ветра). Данные нормы не применяются при расчете концентраций на расстояниях более 100 км от источников выброса.
Таким образом, в метод математического моделирования позволяет прогнозировать изменения состояния атмосферного воздуха с учетом не только природно-климатических условий, но и антропогенной нагрузки на территорию. Кроме того, метод модели позволяет получить развернутые данные для каждого конкретного случая, в любой точки расположенной в зоне воздействия промышленного объекта.
Литература
- Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. ОНД-86, Л.: Гидрометеоиздат, 1987. – 98 с.
- URL: http://ingecros.ru/sem/monitoring-atmosfernogo-vozduha.html (дата обращения 15.01.2015).
References
- Metodika rascheta koncentracij v atmosfernom vozduhe vrednyh veshhestv, soderzhashhihsja v vybrosah predprijatij. OND-86, L.: Gidrometeoizdat, 1987. – 98 s.
- URL: http://ingecros.ru/sem/monitoring-atmosfernogo-vozduha.html (data obrashhenija 15.01.2015).