Научные основы региональной системы краткосрочного прогноза и предотвращения высоких уровней загрязнения воздуха : На примере Республики Башкортостан

• Автор: Лапиков, Василий Васильевич
• Шифр специальности: 25.00.30
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 174 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА
1.1 .Физико-географические условия Республики Башкортостан и г. Уфы.
1.2. Уровень загрязнения воздуха в городах Республики Башкортостан и
его тенденция
1.3. Состояние работ по прогнозу НМУ в России и за рубежом
Глава 2. МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ
ВОЗДУХА
2.1 .Влияние метеорологических условий на уровень загрязнения воздуха
2.2. Потенциал загрязнения воздуха на территории Республики Башкортостан .
Глава 3. УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ РАБОТ В ПЕРИОДЫ НМУ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА ХАРАКТЕРИСТИК ИСТОЧНИКОВ ВЫБРОСОВ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРУ И РАСЧЁТНЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ПРИМЕСЕЙ
3.1. Постановка задачи
3.2. Разделение источников выбросов вредных веществ на группы. Установле -ние комплексов НМУ
3.3. Распределение источников выбросов и расчётных концентраций
3.4. Оценка вклада источников выбросов в создание уровня загрязнения воз -духа и определение необходимого количества режимов работ в периоды НМУ
3.5. Рекомендации по установлению количества режимов работ в периоды НМУ для источников выбросов на отдельных предприятиях
Глава 4. АНАЛИЗ И ПРОГНОЗ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОЗДУХА, СОЗДАВАЕМОГО АВТОТРАНСПОРТОМ

4.1. Анализ загруженности автотрасс г. Уфы автотранспортом, как источника выбросов вредных веществ в атмосферу
4.2. Анализ загрязнения воздуха автотранспортом
4.3. Метеорологические условия загрязнения воздуха автотранспортом
4.4. Статистические схемы загрязнения, создаваемого автотранспортом
4.5. Усовершенствование статистических схем с использованием
метода разложения по естественным ортогональным функциям
Глава 5. ОПТИМАЛЬНАЯ СХЕМА ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТ ПО ПРОГНОЗУ И ПРЕДОТВРАЩЕНИЮ ОПАСНЫХ УРОВНЕЙ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОЗДУХА
5.1 Работа прогностических подразделений
5.2. Условия составления предупреждений трёх степеней опасности
5.3. Взаимодействие прогностических центров и предприятий
5.4. Обязанности различных ведомств в работах по защите атмосферы
от загрязнения в периоды НМУ, их взаимодействие
5.5.Первые результаты внедрения региональной системы краткосрочного прогноза и предотвращения высоких уровней загрязнения воздуха
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Проблема загрязнения среды обитания человека насчитывает несколько столетий. Известен Указ Карла VI от 1382 г. запрещавший выпускать в Париже дым
тошнотворный и дурно пахнущий” [24]. Однако до развития промышленности загрязнение среды носило ограниченный характер как по месту и времени распространения, так и по количеству и вредному воздействию загрязняющих веществ на живые организмы. Обстановка резко изменилась в связи с ростом промышленного производства и населения городов (урбанизацией).
Несмотря на колоссальные экологические резервы биосферы и возможности эволюции в новых условиях, некоторые антропогенные воздействия приводят к резко отрицательным последствиям, с которыми биосфера справиться не в состоянии. В первую очередь это относится к загрязнению биосферы химическими веществами, несвойственными природе (так называемыми ксенобиотическими веществами), нарушению природных геохимических циклов [28].
“Отношение человека с природой должно быть основано на доверии, ... человек не должен брать функции биосферы на себя, он должен облегчить её работу. Объединение усилий человека и природы может способствовать формированию стабильных биогеоценозов в изменённой человеком среде” [28]. При решении этой проблемы всё большая роль отводится метеорологической науке. Поведение попавших в атмосферу выбросов определяется, в основном, метеорологическими факторами. Выполнение исследования процесса распространения примесей позволили получить ряд практических выводов, от реализации которых в значительной степени зависит чистота воздуха.
Важнейшей задачей, связанной с обеспечением чистоты воздушного бассейна, является предотвращение роста концентраций вредных примесей в воздухе в периоды неблагоприятных метеорологических условий (НМУ), в течение которых усиливается отрицательное влияние загрязнения на здоровье людей и окружающую среду.
В настоящее время прогнозирование случаев значительного роста концентраций является необходимым практически во всех городах. Там, где уровень концентраций значителен, благодаря мерам, принимаемым в период НМУ, предотвращается сильное скопление примесей в приземном слое атмосферы, представляющее опасность для населения.
Несмотря на то, что в последние 10 лет производство сократилось на 30-60%, есть города, которые так насыщены промышленными предприятиями, что на много

-А - коэффициент, учитывающий неблагоприятные условия вертикального и горизонтального турбулентного перемешивания. Этот коэффициент характеризует климатические условия рассеивания примесей в заданных географических районах и меняется от 250 ( в районах Средней Азии и Забайкалья) до 140 (в центре Европейской части бывшего СССР). Коэффициент А - величина постоянная для данного географического района. Для Башкортостана А= 240.
- т] - коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности на концентрации примесей.
-К - коэффициент, учитывающий эффект изменения дисперсного состояния пыли в результате очистки выбросов и, следовательно, скорость оседания вредных веществ в воздухе. Для газовых выбросов К= 1; для пыли значение Р меняется от 1 до 3 в зависимости от очистки; при отсутствии очистки Б = 3.
-п, т - безразмерные коэффициенты.
-М - количество выбрасываемого вещества (г/с).
- Н - геометрическая высота трубы (м).
-V - объем выходящих газов из N труб (м3/с).
-АТ-разность температуры дымовых газов и воздуха.
-О - диаметр устья трубы (м).
Работы по прогнозированию для отдельных источников выбросов начинаются с наиболее простых случаев, когда предприятия расположены на окраине или за пределами города, как например в г. Уфе, где все основные предприятия, загрязняющие атмосферу, находятся на северной окраине города. В этих случаях прогноз направления ветра, при котором осуществляется перенос вредных веществ со стороны объекта на жилые кварталы, уже является определенным предостережением. Если направление ветра, при котором происходит загрязнение города, встречается редко, то прогноз этого направления, в сочетании с прогнозом опасной скорости ветра, уже может быть достаточным для предупреждения объектов о возможном наступлении неблагоприятных метеоусловий.
Поэтому следующим этапом после выбора объекта является определение для каждого объекта (источника загрязнения) неблагоприятных метеорологических условий.
Опасные скорости ветра (ЕГМ) рассчитываются по следующим формулам:
Для горячих источников:
- при Ум < 0,5 м/с им = 0,5 м/с
- при 0,5 м/с < Ум < 2 м/с им = Ум