Глава 2. Принципы химического мониторинга
Мониторинг атмосферного воздуха – система наблюдений за состоянием атмосферного воздуха, его загрязнения и за происходящими в нем природными явлениями, а также оценка и прогноз состояния атмосферного воздуха и его загрязнения.
Наблюдения за состоянием атмосферного воздуха проводятся в районах интенсивного антропогенного воздействия (в городах, промышленных и агропромышленных центрах и т.д.) и в районах, удаленных от источников загрязнения (фоновые наблюдения). Их основная задача – выявление источников загрязнения, оценка уровня загрязнения и составление прогноза загрязнения атмосферного воздуха [17].
Для контроля состояния воздуха в населенных пунктах используются три категории постов наблюдений:
стационарные посты предназначены для регулярного отбора проб воздуха проводимых последовательно по графику в целях последующего лабораторного анализа, а также непрерывной регистрации содержания поллютантов в атмосфере (рис. 2);
Рисунок 2. Стационарный пост наблюдения за состоянием атмосферного воздуха
маршрутные посты осуществляют регулярный отбор проб воздуха в фиксированных точках местности с помощью передвижной лаборатории, обычно установленной на автомашине (рис. 3);
Рисунок 3. Передвижная лаборатория экологического контроля
передвижные (подфакельные) посты служат для отбора разовых проб под дымовыми источниками и газовыми факелами загрязнения атмосферы с целью определения зоны их влияния. Место расположения поста выбирается каждый раз в зависимости от режима ветра на различных расстояниях и направлениях относительно источника загрязнения.
Выбор места, где следует располагать посты наблюдения за загрязнением, является весьма ответственным этапом и осуществляется совместно учреждениями гидрометеорологической и санитарно-эпидемиологической служб.
Независимо от категории посты должны размещаться на открытой и хорошо проветриваемой территории, которая должна иметь не пылящую поверхность в виде асфальта, твердого грунта, газона. Это необходимо для исключения искажения результатов измерений. Для размещения стационарных и маршрутных постов необходимо знать состояние атмосферного воздуха, для чего должны проводиться предварительные исследования. Назначение маршрутных постов – выявление роли разных источников (промышленных, бытовых, автотранспорта) в загрязнении атмосферного воздуха. С учетом таких исследований посты наблюдения размещают в центральной части населенного пункта, жилых районах с разным типом застройки, зонах отдыха, на территориях, которые примыкают к магистралям с интенсивным движением автотранспорта [6].
Стационарные пункты наблюдений оснащены лабораторными павильонами типа «Пост-1» и «Пост-2», которые оборудованы специальными приборами для отбора проб воздуха, автоматической регистрации концентрации некоторых газов и измерения ряда метеорологических показателей. Количество этих постов определяется в зависимости от численности населения (в городах с количеством жителей в 200–500 тыс. человек сеть должна состоять из 3–5 постов, а в городах с населением более одного млн человек – 10–20), площади населенного пункта, рельефа местности, уровня развития промышленности и других факторов. Наблюдения по полной программе выполняются непрерывно (при использовании автоматических газоанализаторов) или дискретно в 1, 7, 13, 19 часов по местному декретному времени [12].
Подфакельные наблюдения занимают все большее место в деятельности учреждений санитарно-эпидемиологической службы и их лабораторий. Отбор проб при проведении подфакельных наблюдений должен проводится с учетом направления ветра. Общее количество точек, в которых проводят наблюдения, устанавливают с учетом высоты и мощности источника эмиссии, а также особенностей размещения селитебных зон. Важно учесть и такое обстоятельство: по обе стороны от факела должны быть две точки справа и слева от линии перпендикулярной оси факела. Для проведения детальных исследований подфакельные наблюдения проводятся на расстоянии 0,5; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 15 и 30 км.
При стационарных и маршрутных наблюдениях, которые организуются в районе размещения отдельных предприятий, являющихся крупными источниками загрязнения атмосферного воздуха, отбор проб должен выявлять максимальные концентрации загрязняющего вещества [1].
Для того чтобы оценить фактическое загрязнение атмосферного воздуха, полученные результаты сопоставляют с предельно допустимыми концентрациями (ПДК). Отбор проб для определения максимально разовых концентраций продолжается 20–30 мин. На их основе устанавливают среднесуточные концентрации – среднеарифметическое значение разовых концентраций, полученные при непрерывном отборе проб в течение 24 часов. Среднемесячная концентрация загрязняющих веществ представляет собой среднеарифметическое значение всех разовых концентраций за месяц на одном посту, или среднеарифметическое значение разовых или среднесуточных концентраций за один год на одном посту [5].