Прогноз экстремально высоких уровней загрязнения воздуха для крупных промышленных регионов : на примере Уральского региона

• Автор: Костарева, Татьяна Викторовна
• Шифр специальности: 25.00.30
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 224 с. : ил.

Глава 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1 Состояние загрязнения воздушного бассейна в городах Уральского региона

1.2 Основные закономерности распространения примесей

в атмосфере. Влияние метеорологических условий на уровень загрязнения воздуха

1.3 Обзор работ по краткосрочному прогнозированию загрязнения атмосферы

1.4 Проблема прогноза ЭВУЗВ

Глава 2. УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ЭВУЗВ В ГОРОДАХ

УРАЛЬСКОГО РЕГИОНА

2.1 Результаты анализа экстремальных случаев загрязнения

воздуха в городах Уральского региона

2.2 Классификация синоптических условий формирования

ЭВУЗВ в городах Уральского региона
2.2.1 Классификация синоптической ситуации
«центр антициклона»
2.2.2 Классификация синоптической ситуации «северо-западная
часть гребня Сибирского антициклона»
2.2.3 Классификация синоптической ситуации
«малоградиентное поле»
Глава 3 ПРОГНОЗ ЭВУЗВ В КРУПНОМ ПРОМЫШЛЕННОМ РЕГИОНЕ. РАЗРАБОТКА СИНОПТИКО-СТАТИСТИЧЕСКИХ СХЕМ ПРОГНОЗА ЭВУЗВ В ГОРОДАХ УРАЛЬСКОГО РЕГИОНА
3.1 Основные положения. Подход к решению задачи
3.2 Синоптический предиктор Бп, его использование в схемах прогноза ЭВУЗВ
3.3 Сравнительный анализ случаев ЭВУЗВ в городах

Уральского региона
3.4 Использование метода графической регрессии
3.5 Использование метода множественной линейной регрессии
с предварительным исключением нелинейности связей
3.6 Оценка эффективности схем прогноза ЭВУЗВ.
Результаты внедрения
3.7 Рекомендации по прогнозу ЭВУЗВ в городах региона
при отсутствии разработанных прогностических схем
3.8 Оценка ожидаемого состояния загрязнения воздуха в регионе
с использованием метода разложения пое.о.ф
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК
ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

Уровень загрязнения атмосферного воздуха в городах в значительной мере определяется метеорологическими условиями. В периоды, когда метеорологические условия способствуют накоплению вредных веществ в приземном слое атмосферы, концентрации примесей могут существенно возрастать. Работы по прогнозу загрязнения воздуха в городах и регулированию выбросов при неблагоприятных метеорологических условиях (НМУ) играют важную роль для обеспечения чистоты атмосферы. Развитие таких работ позволяет улучшить состояние воздушного бассейна в городе в короткое время без существенных затрат и усилий.
Для решения проблемы защиты атмосферы от загрязнения и соответственно защиты здоровья населения в периоды неблагоприятных метеорологических условий большой интерес представляет задача прогнозирования и предотвращения экстремально высоких уровней загрязнения воздуха (ЭВУЗВ) в городах, с которыми связаны наиболее неблагоприятные для населения и окружающей среды эпизоды. Имеются в виду опасные случаи, которые наблюдаются редко и могут быть приравнены к стихийным бедствиям, таким как наводнения, цунами, ураганы и др.
Указанная задача представляет особый интерес для Уральского региона, где расположено много городов с развитой промышленностью, много предприятий, выбрасывающих в атмосферу вредные вещества. В наиболее неблагоприятные дни загрязнение воздуха может достигать катастрофического уровня. Особенности городов региона заключаются в ориентации их промышленности на использование уральского металла, нефти и газа. Мы живем в регионе, который относится к регионам с высоким уровнем загрязнения воздуха. Больше половины городов региона ежегодно фигурируют в Приоритетном списке городов с очень высоким уровнем загрязнения воздуха. Одной из острых экологических проблем городов Уральского региона в настоящее время является загрязнение воздуха.

отмечались концентрации различных примесей, превышающие ПДК в зимний период до 4 раз, в летний — до 5 раз. Превышение концентраций примесей над 1,5ц в летний период составило до 5 раз, в отдельные дни в 6-10 раз, в зимний — до 7 раз, в отдельные дни в 8-13 раз. (Приложение 3).
В городе Екатеринбурге в дни с экстремально высоким уровнем загрязнения воздуха на всех постах города отмечались концентрации различных примесей, превышающие ПДК в зимний период до 5 раз, в летний — до 4 раз. Превышение концентраций примесей над 1,5ц в летний период составило до 3 раз, в отдельные дни в 9 раз, в зимний — до 5 раз, в отдельные дни в 6-9 раз. (Приложение 4).
По данным для этих городов наибольшие концентрации диоксида азота, диоксида серы, оксида углерода превышали в дни с ЭВУЗВ 1,5цср в 7 - 9 раз и более, сероводорода, формальдегида, соляной кислоты, оксида азота — в 30 — 50 раз. Концентрации вредных веществ в воздухе в такие дни значительно превышали ПДК. В Перми и Соликамске при ЭВУЗВ концентрации сероводорода превышали ПДК в 8 - 10 раз. Концентрации других измеряемых примесей во всех городах региона превышали ПДК в такие дни в 3 - 5 раз.
Повторяемость случаев превышения ПДК по градациям для пяти городов Уральского региона представлена в таблице 5. В этой же таблице для сравнения приведена повторяемость случаев превышения ПДК по градациям для этих же городов в дни со значением параметра Р<0,10, что соответствует пониженному уровню загрязнения воздуха.
Таким образом, во всех городах Уральского региона в дни с ЭВУЗВ одновременно на нескольких или на всех постах общегосударственной службы наблюдений и контроля над загрязнением атмосферы (ОГСНКА) сразу по нескольким примесям превышение ПДК составляет в зимний период 90% -100%, в летний период — 83% — 100%. Повторяемость дней с концентрациями примесей, превышающих 3 ПДК, составляет в зимний период от 21% до 64%, в