Наблюдения за уровнем загрязнения атмосферного воздуха автотранспортом

Наблюдения за уровнем загрязнения атмосферного воздуха автотранспортом 
 
Транспорт по ряду примесей может быть основным источником загрязнения атмосферного воздуха. Количество вредных выбросов, поступающих в атмосферный воздух от автотранспорта, зависит от качественного и количественного составов парка автомобилей, условий организации уличного движения, архитектурно-планировочных особенностей сети автомагистралей и других факторов. В настоящее время действуют несколько ГОСТов и ОСТов, регламентирующих содержание оксида углерода и других примесей в отработавших газах (ОГ). Oни определяют также требования к выбросам бензиновых и дизельных двигателей. 
 
Автомобили с бензиновыми двигателями при эксплуатации в жаркое время года выбрасывают в атмосферный воздух пары углеводородов при испарении бензина из бензобаков, карбюраторов и при заправке на бензоколонках. В целях снижения вредного воздействия на окружающую среду на автотранспортных предприятиях проводится контроль токсичности ОГ двигателей. В настоящее время охрана атмосферного воздуха от выбросов вредных веществ автотранспортом обеспечивается правовыми актами и стандартами. Оценка соответствия регулировки систем питания и зажигания нормативным критериям осуществляется только инструментальными методами. С этой целью на автотранспортных предприятиях создаются стационарные посты и подвижные лаборатории контроля токсичности ОГ. Результаты контроля заносятся в карточку учета проверок содержания вредных веществ в ОГ автомобильного двигателя. Продолжительность контроля на таком посту составляет 3... 5 мин.  
 
К числу обязательных мероприятий контроля загрязнения атмосферного воздуха ОГ автотранспорта относится проверка организации работ по снижению вредного влияния автотранспорта на автопредприятиях, станциях технического обслуживания и авторемонтных заводах, а также проверка наличия контрольно-измерительных приборов и др. Приказом по автопредприятию должны быть назначены ответственные лица за проведение проверки автомобилей на соответствие ОГ нормам стандартов по токсичности. Кроме того, должно быть организовано систематическое обучение персонала, занимающегося ремонтом, контролем и регулировкой двигателей автомобилей. 
 
На всех станциях технического обслуживания автомобилей должна проводиться проверка содержания оксида углерода в ОГ индивидуальных машин, и в случае необходимости должны выполняться работы по ремонту и регулированию систем питания и зажигания двигателей. По результатам проверки владельцам машин выдаются специальные талоны. Если при проведении годовых осмотров или оперативном контроле автотранспорта на линии органами ГИБДД обнаружено превышение норм выбросов, машины не донускаются к эксплуатации. 
 
Возможность использования стационарных и передвижных постов для контроля выбросов автотранспорта ограничены. Это связано с тем, что примеси от низких источников выбросов распределяются иначе, чем от высоких. Максимум концентрации примесей от выбросов ОГ автотранспорта находятся на самой транспортной магистрали, а при удалении от обочины резко падает, достигая фонового уровня на расстоянии 15…30 м. Данные лазерных  
 
исследований показывают, что на расстоянии 25…30 м от обочины дороги существенных колебаний концентрации оксидов углерода от выбросов автотранспорта не наблюдается. Возможность использования для контроля выбросов стационарных постов наблюдений, расположенных в непосредственной близости от автомагистралей требует специального рассмотрения в каждом отдельном случае. 
 
Измерение уровня загрязнения воздуха, обусловленного выбросами автотранспорта, проводится в комплексе с измерением уровня загрязнения выбросами промышленных источников, но может проводиться и самостоятельно. Оценка состояния загрязнения атмосферного воздуха на автомагистралях и в прилегающей жилой зоне может быть проведена на основе определения в воздухе содержания как основных компонентов выхлопных газов (оксида углерода, углеводородов, оксида азота, акролеина, формальдегида, соединений свинца), так и продуктов их фотохимических превращений (озона и др.). 
 
Для изучения особенностей загрязнения воздуха выбросами автотранспорта организуются специальные наблюдения, в результате которых определяются: 
 
максимальные значения концентраций основных примесей, выбрасываемых автотранспортом в районах автомагистралей, и периоды их наступления при различных метеоусловиях и интенсивности движения транспорта; 
 
границы зон и характер распределения примесей по мере удаления от автомагистралей; 
 
особенности распространения примесей в жилых кварталах различного типа застройки и в зеленых зонах, примыкающих к магистралям; 
 
особенности распределения транспортных потоков по магистралям города. 
 
Наблюдения проводятся во все дни рабочей недели ежечасно с 6 до 13 ч или с 14 до 21 ч с чередованием дней с утренними и вечерними проверками. В ночное время наблюдения проводятся 1 — 2 раза в неделю. 
 
Точки наблюдения выбираются на городских улицах с интенсивным движением транспорта и располагаются на различных участках улиц в местах, где часто производится торможение автомобилей и выбрасывается наибольшее количество вредных примесей. Кроме того, пункты наблюдения организуются в местах скопления вредных примесей из-за слабого рассеяния ( под мостами, путепроводами, в туннелях, на узких участках улиц и дорог с многоэтажными зданиями), а также в зонах пересечения двух и более улиц с интенсивным движением транспорта. 
 
Приборы размещаются на тротуаре, на середине разделительной полосы при ее наличии и за пределами тротуара — на расстоянии половины ширины проезжей части одностороннего движения. Пункт, наиболее удаленный от автомагистрали, должен располагаться на расстоянии не менее 0,5 м от стены здания. На улицах, пересекающих основную автомагистраль, пункты наблюдения размещаются на краях тротуара, а также на расстояниях, превышающих ширину магистрали в 0,5, 2 и 3 раза. 
 
В кварталах старой застройки (сплошные ряды зданий с отдельными прочными проемами в них) пункты наблюдений располагают в центре внутриквартального пространства. 
 
Интенсивность движения определяется путем учета числа проходящих транспортных средств, которые подразделяются на пять основных категорий (легковые автомобили, грузовые автомобили, автобусы, дизельные автомобили, микроавтобусы и мотоциклы), ежедневно в течение 2...3 недель в период с 5...6 ч до 21...23 ч, а на транзитных автомагистралях — в течение суток. Подсчет числа проходящих транспортных единиц проводится в течение 20 мин каждого часа, а в 2...3-часовые периоды наибольшей интенсивности движения автотранспорта — каждые 20 мин. Средняя скорость движения транспорта определяется на основе показателей спидометра автомашины, движущейся в потоке транспортных средств, на участке протяженностью от 0,5 до 1 км данной автомагистрали. На основании результатов наблюдений вычисляются средние значения интенсивности движения автотранспорта в течение суток (или за отдельные часы) в каждой из точек наблюдения. 
 
Единовременные измерения выбросов СО и СН в ОГ автомобилей производятся с помощью газоанализаторов типа ГИАМ. 
 
Метеорологические наблюдения включают в себя измерения температуры воздуха и скорости ветра на уровнях 0,5 и 1,5 м от поверхности земли. Аналогичные наблюдения выполняются на метеостанции, расположенной за городом. При определении содержания в воздухе озона одновременно на метеостанции проводятся наблюдения за интенсивностью прямой и солнечной суммарной радиации, которая оказывает существенное влияние на скорость протекания фотохимических реакций в воздухе и образование озона.

Наблюдения за фоновым состоянием атмосферы 
 
Рост выбросов вредных веществ в атмосферу в результате индустриализации и урбанизации вызывает увеличение содержания примесей на значительном расстоянии от источников загрязнения, а также глобальные изменения в составе атмосферы, что в свою очередь может привести ко многим нежелательным последствиям, в том числе и к изменению климата. В связи с этим необходимо определять и постоянно контролировать уровень загрязнения атмосферы вне зоны непосредственного действия промышленных источников и тенденцию его дальнейших изменений. В шестидесятые годы XX в. Всемирной метеорологической организацией (ВМО) была создана мировая сеть станций мониторинга фонового загрязнения атмосферы (БАПМоН). Цель ее состоит в получении информации о фоновых уровнях концентрации атмосферных составляющих, их вариациях и временных изменениях, по которым можно судить о влиянии человеческой деятельности на состояние атмосферы. Такая система позволяет накопить материал для оценки возможных изменений климата, перемещения и выпадения вредных веществ, оценить атмосферную часть биологических циклов. 
 
В связи с ростом загрязнения окружающей природной среды в глобальном масштабе в 70 годы XX в. при ООН был создан комитет по окружающей среде (ЮНЕП). Комитет принял решение об образовании глобальной системы мониторинга окружающей среды (ГСМОС), предназначенной, главным образом для наблюдения за фоновым состоянием биосферы в целом и в первую очередь за процессами ее загрязнения. 
 
Для выполнения единой программы наблюдений специалистами ряда стран были совместно разработаны методы определения концентраций загрязняющих веществ в объектах природной среды, в том числе в атмосферном воздухе и осадках; а также приняты для практического использования методики, позволяющие получить сопоставимые результаты. 
 
Национальная сеть станций комплексного фонового мониторинга входит в международную сеть и осуществляет наблюдение за состоянием загрязнения природных сред фоновых районов. Эта сеть является фундаментом для создания национальной службы экологического мониторинга, которая впоследствии объединит станции, работающие по международным программам. 
 
^ Базовые станции следует располагать в наиболее чистых местах, в горах, на изолированных островах, где на расстоянии 100 км от станции по всем направлениям в ближайшие 50 лет не предвидится значительных изменений в практике землепользования. Основной задачей базовых станций является контроль за глобальным фоновым уровнем загрязнения атмосферы, не испытывающим влияния никаких локальных источников. 
 
^ Региональные станции, главная цель которых заключается в обнаружении в районе станции долгопериодных колебаний атмосферных составляющих, обусловленных изменениями в использовании земли и другими антропогенными воздействиями, должны находиться в сельской местности, на расстоянии не менее 40 км от крупных источников загрязнения. 
 
^ Континентальные станции (или региональные станции с расширенной программой) охватывают более широкий спектр исследований по сравнению с региональными станциями. Они должны размещаться в отдаленных районах, чтобы в радиусе 100 км не было источников, которые (за исключением коротких периодов времени) могли бы повлиять на локальные уровни загрязнения. 
 
В связи с тем, что континентальные фоновые станции призваны характеризовать особенности загрязнения континентов в целом, их целесообразно устанавливать выше слоя перемешивания, т.е. выше 1000 м над уровнем моря.

Наблюдения за загрязнением поверхностных вод суши 
 
Общегосударственная служба наблюдений и контроля за загрязнением объектов природной среды является информационной, поэтому основными задачами контроля качества поверхностных вод, выполняемого в её рамках, являются: 
 
Систематическое получение как отдельных, так и обобщённых во времени и пространстве данных о качестве воды; 
 
обеспечение центральных и местных административных органов, а также заинтересованных организаций систематической информацией и прогнозами о качестве воды 
 
Контроль качества поверхностных вод проводится в соответствии с ГОСТ 17.1.3.07 - 82, устанавливающим единые требования к построению сети контроля, проведению наблюдений и обработке получаемых данных. 
 
В основе организации и проведения контроля лежат следующие принципы: комплексность и систематичность наблюдений, согласованность сроков их проведения с характерными гидрологическими ситуациями, определение показателей качества воды едиными методами. Соблюдение этих принципов достигается установлением программ контроля (по физическим, химическим, гидробиологическим и гидрологическим показателям) и периодичности проведения контроля, выполнением анализа проб воды по единым, обеспечивающим требуемую точность методикам, проведением гидрометрических работ. 
 
 
Формирование сети пунктов контроля качества поверхностных вод 
 
Первым этапом организации работ по наблюдению и контролю качества поверхностных вод является выбор местоположения пунктов контроля. 
 
Под пунктом контроля качества поверхностных вод понимается место на воде или водотоке, в котором производят комплекс работ для получения данных о качестве воды. 
 
Пункты контроля организуют в первую очередь на водоёмах и водотоках, имеющих большое хозяйственное значение, а также подверженных значительному загрязнению промышленными, хозяйственно-бытовыми и сельскохозяйственными сточными водами. На водоемах и водотоках или их участка, не загрязняемых сточными водами, создаются пункты для фоновых наблюдений. 
 
Пункты контроля располагают с учетом существующего использования водоема или водотока для нужд хозяйства и перспективных планов развития хозяйства на основании предварительных исследований, включающих в себя подбор и анализ сведений о водопользователях, источниках загрязнения вод, аварийных сбросах загрязняющих веществ, данные о режимных (водных, ледовых, термических), физико-географических признаках водоёма или водотока и проведение обследований водоемов или водотоков или их участков. 
 
Пункты контроля организуют на водоемах и водотоках в районах: 

•  
  расположения городов и крупных рабочих посёлков, сточные воды которых сбрасываются в водоёмы и водотоки;
•  
  сброса сточных вод отдельно стоящими крупными промышленными предприятиями (заводами, рудниками, шахтами, нефтепромыслами, электростанциями и т.п.), мыслами, электростанциями и т.п.), территориально-производственными комплексами, организованного сброса сельскохозяйственных сточных вод;
•  
  мест нереста и зимовья ценных и особо ценных видов промысловых организмов;
•  
  предплотинных участков рек, являющихся важными для рыбного хозяйства;
•  
  пересечения реками государственной границы РФ и границ союзных республик СНГ;
•  
  замыкающих створов больших и средних рек;
•  
  устьев загрязненных притоков больших водоемов и водотоков.

 
На водоемах с интенсивным водообменом (свыше 5,0) расположение створов аналогично расположению их на водотоках: один створ устанавливают примерно на 1 км выше источника загрязнения (вне влияния сточных вод), остальные створы — ниже источника загрязнения (не менее двух, на расстоянии 0,5 км от сброса сточных вод и непосредственно за границей зоны загрязненности). Границу зоны загрязненности (части водоема, в которой нарушены нормы качества воды по одному или нескольким показателям) устанавливают по размерам максимальной зоны загрязненности, определенной расчетным путем и уточненной при проведении обследования водоема. 
 
На водоемах с умеренным (0,1...0,5) и замедленным (до 0,1) водообменами один створ устанавливают в части водоема, не подверженной загрязнению, другой — совмещают со створом сброса сточных вод, остальные створы располагают параллельно ему по обе стороны (не менее двух, на расстоянии 0,5 км от места сброса сточных вод и непосредственно за границей зоны загрязненности). 
 
Количество горизонтов на вертикали определяется глубиной водоема или водотока в месте измерения: при глубине до 5 м устанавливается один горизонт (у поверхности льда зимой), при глубине от 5 до 10 м — два (у поверхности и в 0,5 м от дна), а при глубине более 10м — три (дополнительно промежуточный, расположенный на половине глубины). 
 
На глубоких водоемах горизонты устанавливаются у поверхности, на глубине 10; 20; 50 и 100 м и у дна (в разноплотностном водоеме назначается дополнительный горизонт, который располагается в слое скачка плотности). 
 
Установление категории пункта контроля качества поверхностных вод 
 
Пункты контроля подразделяются на четыре категории, определяющие периодичность проверки качества вод и программу контроля. 
 
Категорию пункта устанавливают с учётом следующих факторов: хозяйственного значения водного объекта, качества воды, размера и объёма водоёма, размера и водности водотока и др. 
 
При наличии организованного сброса сточных вод должно быть создано не менее двух створов — выше и ниже источника загрязнения. 
 
Контроль категории по гидробиологическим показателям рекомендуется проводить ежемесячно (по сокращенной программе) и ежеквартально (по полной программе). При этом ежемесячный контроль категории по сокращенной программе проводится только в вегетационный период. 
 
При отсутствии возможности проведения контроля по гидробиологическим показателям в указанные выше сроки следует проводить его в сроки, наиболее показательные для оценки состояния водных экосистем. Ими являются начало, середина и конец вегетационного периода, что соответствует окончанию весеннего половодья, периоду летней межени и времени, предшествующему ледоставу. В течение зимнего периода по возможности осуществляется одна гидробиологическая съемка, так как состояние организмов, их количественный и качественный составы в этот период являются важными показателями степени загрязненности водоема или водостока. 
 
Допускается проведение одноразового гидробиологического контроля в тех пунктах, на которых в результате регулярных гидробиологических съемок в течение двух-трех предшествующих лет не было определено изменений экологической обстановки. При одноразовом контроле особенно важно правильно выбрать место отбора проб, охватив по возможности более полно все разнообразие биологических периодов. 
 
Если определить гидробиологические показатели невозможно, допускается проведение контроля только по гидрохимическим и гидрологическим показателям. 
 
Сокращенная программа контроля № 2 по гидрологическим и гидрохимическим показателям предусматривает определение расхода воды, м³/с (на водотоках) или ее уровня, м (на водоемах); температуры, °С; водородного показателя (рН); удельной электрической проводимости, См/м; концентрации веществ, мг/ (мг/л), химического потребления кислорода, мг/дм³ (мг/л), биохимического потребления кислорода за 5 сут, мг/дм³ (мг/л); концентрации двух-трех загрязняющих веществ, основных для воды в данном пункте контроля, мг/дм³ (мг/л); проведение визуальных наблюдений. 
 
Сокращенная программа контроля по гидрологическим и гидрохимическим показателям предусматривает определение расхода воды, м³/с; скорости течения, м/с (на водотоках при опорных измерениях расхода воды) или уровня, м (на водоёмах),температуры, °С; показателя кислотности рН; концентрация взвешенных веществ; концентрации растворённого кислорода мг/л; химического потребления кислорода мг/л; биохимического потребления кислорода за 5 сут, мг/л; концентрации всех загрязняющих воду в данном пункте веществ мг/л; проведение визуальных наблюдений. 
 
Перечень загрязняющих веществ, характерных для воды данного пункта контроля, которые должны проверяться по сокращенным программам, составляется на основании данных о составе сбрасываемых в районе пункта контроля сточных вод и предварительных обследований водного объекта. На первом этапе работы при формировании программ контроля может быть использован ориентировочный перечень загрязняющих веществ, который затем будет уточняться по результатам обследований участка водного объекта. 
 
При проведении обследований на водоеме в местах организованного сброса сточных вод устанавливают ряд радиальных створов. Вертикали на створах располагают таким образом, чтобы первые из них были на расстоянии 0,5 км от места сброса сточных вод, а последние — за пределами зоны загрязненности. 
 
Принцип расположения вертикалей и горизонтов при проведении обследований такой же, как и при проведении систематических наблюдений. 
 
Обследования следует проводить в сроки, связанные с основными фазами водного режима для условий минимального и максимального расходов: на водотоках — в половодье, зимнюю и летнюю межень (т.е. при самом низком уровне воды); на водоемах с умеренным и замедленным водообменами — в летнее время или осенью до начала дождей; на водоемах с интенсивным водообменом — весной в период максимального притока и в летне-осенние месяцы при минимальных уровнях воды; на водоемах при наиболее низких уровнях — во время ледостава. 
 
Далее в соответствии с результатами анализа проб воды, отобранных во время проведения обследований: 

•  
  проверяют правильность расчета створов смешения природных и сточных вод и зон загрязненности воды, а затем с учетом максимального удаленного створа сравнительно полного (не менее 80 %) смешения и максимальных размеров зоны загрязненности уточняют расположение створов, вертикалей и горизонтов в пункте;
•  
  определяют категорию пункта контроля с учетом загрязненности воды, выявленной во время обследований;
•  
  назначают при систематическом контроле характерные для данного пункта загрязняющие вещества, выбирая те, содержание которых в воде превышает норму;
•  
  составляют программу работ в пункте, устанавливающую контролируемые показатели качества воды, периодичность и сроки проведения контроля.

 
При появлении новых источников загрязнения, изменение мощности, состава  и условий сброса сточных вод  прежних источников, а также при  других сложившихся условиях категории  пункта контроля, периодичность проведения контроля и перечень определяемых показателей  могут быть изменены в соответствии с порядком проведения контроля. В  этом случае осуществляется обследование участка водоема или водотока. Задача и порядок проведения такого обследования соответствуют изложенным выше. 
 
 
Наблюдения за загрязнением морских вод 
 
Охрана морской среды предполагает прежде всего оценку современного состояния качества воды морей и океанов, что требует проведения систематических обследований. 
 
Для решения проблемы охраны морских и океанических вод от загрязнения необходимо составление научно обоснованных рекомендаций по ограничению (или полному запрещению) сброса отходов, согласно которым процессы естественной утилизации должны постоянно превосходить процесс загрязнения и приводить к устранению нарушений в морской среде, а также сдвигов в экологических системах. Для этого следует осуществить ряд мероприятий, среди которых наиболее важными являются: 

•  
  проведение систематических наблюдений и оценка состояния морских вод и влияния загрязнения на естественные и физико-химические и гидробиологические условия;
•  
  изучение путей и параметров распространения, а также естественной утилизации загрязняющих веществ для последующего определения возможного режима их сброса в море;
•  
  составление прогноза динамики загрязнения морских вод на ближайшую и дальнюю перспективу по заданным значениям сброса отходов, гидрометеорологическим и гидрохимическим условиям;
•  
  разработка рекомендаций по оптимальному режиму сбросов в конкретных участках морей и океанов.