Мониторинг транспортного загрязнения окружающей среды

Мониторинг транспортного загрязнения окружающей среды

С использованием отдельных приборов измерения параметров атмосферного воздуха, воды, почвы строятся стационарные и передвижные посты и системы контроля загрязнения окружающей среды. Они оснащаются дополнительно приборами контроля метеорологических параметров, ландшафтных изменений, а также системами жизнеобеспечения (освещение, вентиляция, отопление, кондиционирование, пожаротушение, охранная сигнализация). В табель обязательного оборудования поста должны входить и средства предварительной обработки, передачи полученной в автоматическом режиме измерительной информации.

Основной объект контроля загрязнения — стационарный пост наблюдений, работающий непрерывно в автоматическом режиме. Наличие такого стационарного поста наблюдений позволяет изучить изменение уровня загрязнения воздуха и поверхностного стока в режиме реального времени. В комплектацию стационарного поста наблюдения за уровнем транспортного загрязнения входят приборы для измерения концентраций NОx, СО, CxHy, сажи, уровня шума, метеорологических параметров и и др. Для обработки и анализа информации, поступающей непрерывно от измерительных приборов, создается аналитический центр, в котором имеются программные средства для расчета образования вторичных загрязняющих веществ, распространения загрязняющих веществ в компонентах биоты, восстановления информации об уровнях ингредиентного и параметрического загрязнения в разных точках импактной зоны.

Передвижные лаборатории используются для оценки пространственной изменчивости загрязнения на прилегающих территориях. Основное назначение передвижных постов — выявление зон с чрезмерным уровнем загрязнения компонентов биоты, отбор проб для тщательного лабораторного анализа, а также осуществления контрольных функций.

На урбанизированных территориях стационарные и передвижные посты образуют сеть мониторинга.

Основными задачами сети наблюдений за загрязнением окружающей среды являются:

  • проведение непрерывных измерений уровня загрязнения воздушного бассейна, вод, почв, биоты основными источниками выбросов вредных веществ и метеорологических условий;
  • информационное объединение результатов измерения загрязнения окружающей среды и общие банки данных и базы знаний;
  • оценка состояния загрязнения среды с учетом метеорологических условий (в том числе и в случаях аварийных залповых выбросов);
  • краткосрочное и долгосрочное прогнозирование уровня загрязнения окружающей среды с учетом прогноза изменений климатических характеристик и характеристик выбросов вредных веществ в атмосферу, воду, почву (в том числе в случаях аварийных и залповых выбросов);
  • выработка рекомендаций по снижению загрязнения среды на различные промежутки времени;
  • оценка эффективности проводимых мероприятий, программ, проектов, направленных на улучшение состояния окружающей среды.

Такие системы мониторинга создаются для контроля уровня загрязнения прежде всего атмосферного воздуха.

Прообраз первичного звена такой системы мониторинга загрязнения окружающей среды вблизи автомагистрали и транспортных потоков — поста наблюдений создан в МАДИ-ТУ совместно с АО «Прима-М». Он регулярно разворачивается вблизи МАДИ-ТУ на Ленинградском проспекте на расстоянии 7,5 м от кромки проезжей части с использованием передвижных лабораторий АО «Прима-М» и кафедры промышленно-транспортной экологии МАДИ-ТУ.

Измерения концентрации СО в атмосферном воздухе на высоте 2,5 м осуществляются газоанализатором МГЛ-19-СО, в котором реализован электрохимический метод, с записью результатов в дискретной форме в непрерывном режиме в течение суток. Измерение содержания NO, NO2 выполняется газоанализатором ЕТ-909, реализующим хемилюминесцентный метод, с записью результатов в дискретной форме непрерывно в течение суток. Для измерения концентрации O2 в атмосферном воздухе используется многокомпонентный газоанализатор Теsto-Теrmо33 (Теstо, ФРГ), который содержит несколько диффузионных электрохимических ячеек-датчиков, предназначенных для определения концентрации О2, СО, NO, NO2, SO2, а также позволяет расчетным путем определить содержание CO2. Радиационный фон измеряется прибором ДРГ-25М, уровень звукового давления транспортного потока в диапазоне частот 31,5-8000 Гц — шумомером NА-29 (RION, Япония). Температура воздуха измеряется электронным цифровым термометром — измерителем-регулятором ИРТВ-5215 и измерителем-преобразователем температуры и влажности ИПТВ-056 с полупроводниковым датчиком температуры, а скорость и направление ветра — анеморумбометром М63-М1.

Уровень загрязнения поверхностного стока и почвы 142 веществами, в том числе алюминием, барием, бензотриазолом, бором, бромом, кадмием, ионами хлора, диоксидом хлора, свободным хлором, хромом шестивалентным, трехвалентным, свободным хромом, кобальтом, медью, платиновым кобальтом, цианидами, фторидами, оксидами железа (в воде и почве), свинца, марганца, никеля, молибдена, цинка, нитратами, а также оценки уровня содержания азота, фосфора, калия, сульфатов и сульфидов (в почве), кислорода, нефтепродуктов, органических соединений осуществляется с использованием спектрофотометра ЭК-2000 (фирма Насh, США).

Кроме этого в состав лаборатории входят измерители температуры воды, электрической проводимости и общего содержания растворенных солей (ионов натрия, калия и др.), концентрации водородных ионов (рН-метр), а также цифровой титратор для определения объемной концентрации растворенных в воде веществ, кюветы для отбора и хранения проб.

Мониторинг дает необходимую информацию как для решения фундаментальных научных проблем, связанных с изучением и прогнозированием глобальных изменений среды обитания человека и климата Земли, так и для выработки эффективной экологической политики, в частности, в области принятия и исполнения Международных соглашений: Монреальского и Киотского протоколов, Конвенций о трансграничном переносе загрязнений, об устойчивых органических загрязнениях и целом ряде других.

В 1989 г. Всемирная Метеорологическая Организация (ВМО) учредила программу Глобальной Службы Атмосферы (ГСА, GAW – Global Atmosphere Watch) для координации научных исследований и мониторинга атмосферы. Основная цель международной сети ГСА ВМО – контроль за глобальным уровнем загрязнения атмосферы и выяснения возможных непреднамеренных воздействий человека на климат. Кроме GAW, создана Совместная программа наблюдения и оценки переноса загрязняющих воздух веществ на большие расстояния в Европе (Cooperative Programme for Monitoring and Evaluation of Long-Range Transmission of Air Pollutants in Europe — EMEP) или Международная совместная программа комплексного мониторигна влияния загрязнения воздуха на экосистемы (International Cooperative Programme of Monitoring of Air Pollution Influence on Ecosystems – ICP IM) . Данные о состоянии природных систем, получаемые этими программами, наряду с результатами модельных расчетов, являются основой для оценки состояния загрязнения природной среды и его экологических последствий.