Поступление на кафедру экологии. МАга. Почему я хочу поступить в магистратуру
 Скачать 3.33 Mb.
|
|
Картографирование загрязнения атмосферы включает: картографирования источников загрязнения; картографирования уровней загрязнения; картографирования потенциала загрязнения атмосферы. Картографирование источников загрязнения атмосферы проводится на основе данных, полученных по топографическим картам, материалам аэрокосмических съемок, результатов наземной инвентаризации, материалам проектных работ, а также статистической отчетности об объемах выбросов. Данные инвентаризаций о конкретных источниках загрязнения получают при разработке материалов экологического нормирования (тома ПДВ предприятий, материалы ОВОС) на генеральных планах предприятий, в масштабах 1:500-1:5000. При этом показывается плановое положение источников выбросов, включенных в инвентаризацию и их номера. Характеристика источников (наименование, удельные выбросы отдельных ингредиентов в г/с, режим работы источника) дается в табличных материалах и используется для расчетов рассеяния максимальных разовых выбросов. При картографировании уровней загрязнения атмосферного воздуха используются: средний годовой (многолетний) уровень, который формируется при наличии динамического равновесия между эмиссией и рассеянием атмосферных загрязнений; уровень загрязнения, учитывающий штатный режим работы предприятий (источников загрязнения атмосферы), и неблагоприятный (аномальный) для рассеяния метеоусловий (5% повторяемости, согласно действующей системы экологического нормирования ; уровень загрязнения, который может возникнуть при аварийном выбросе от потенциально опасного объекта при определенных заданных (обычно неблагоприятных) метеоусловиях; фактически существующий текущий уровень загрязнения. Картографирование на базе данных статистической отчетности (форма 2-ТП (воздух)) производится в больших масштабах (1:25 000—1:50 000), для территорий городов и их частей. При всем этом для показа объемов и структуры выбросов обычно употребляются структурные значки. Размер знака должен соответствовать суммарной величине выбросов, а внутренняя структура — открывать состав выброса по главным ингредиентам. Картографирование на базе обобщающих материалов по городкам и большим регионам производится в средних и маленьких масштабах, обычно с внедрением соответственно значков и картограмм. Вследствие ряда обстоятельств информативность схожих карт обычно бывает невысока. Во-1-х, при картографировании суммарных выбросов по городкам и регионам, обычно, ограничиваются арифметическими суммами выбросов по всем субстанциям, без учета различий в степени их экологической угрозы. Уровень загрязнения атмосферы на карте отражается посредством индекса загрязнения атмосферы (ИЗА) и максимальных концентраций загрязняющего вещества (ЗВ). Она определяется по пяти наибольшим среднегодовым значениям концентрации веществ, составляющим основной вклад в суммарное загрязнение воздуха. Максимальная среднегодовая концентрация загрязняющего вещества характеризует города, где концентрация ЗВ, превышает 10 ПДК. Основу загрязнения атмосферы в городах создают: взвешенные вещества, диоксид азота, бенз(а)пирен, формальдегид, фенол, сероуглерод и фторид водорода. Разовые концентрации взвешенных веществ, окиси углерода, диоксида азота, сероводорода, фенола, сажи, формальдегида, фторида водорода выше ПДК в большинстве городов России. В государственном гидрологическом институте Росгидромета разработана методика оценки уровня загрязнения снежного покрова по многозональным космическим снимкам. Методика основана на изменении плотности фотографического тона изображения ореолов на снимках пропорционально степени загрязнения снега из-за его пониженной (иногда до 30% фоновых значений) отражательной способности (альбедо). Методика позволяет установить по снимкам границы ореолов значительного загрязнения вокруг городов. Для южных районов Российской Федерации, где не бывает устойчивого снежного покрова, площади ореолов загрязнения определяются по косвенным показателям (промышленная и транспортная функции города, численность населения и др.). Самые большие площади загрязнения формируют городские поселения, связанные с добычей и переработкой минерального сырья, а также предприятия металлургической, химической и нефтехимической промышленности. Картографирование потенциала загрязнения атмосферы (ПЗА) проводится на основе данных стационарных метеорологических наблюдений, в мелких и средних масштабах. Величина ПЗА показывает, во сколько раз средний уровень загрязнения атмосферного воздуха в конкретном районе, будет выше или ниже, чем в некотором другом районе, принятом за эталон. Различают климатический и метеорологический потенциал загрязнения атмосферы. Климатический ПЗА отражает среднюю повторяемость и степень выраженности неблагоприятных метеорологических условий (НМУ), определяется исходя из средних многолетних характеристик и является стабильной характеристикой. На территории бывшего СССР было выделено пять зон: низкого, умеренного, повышенного, высокого и очень высокого ПЗА . Климатический потенциал загрязнения атмосферы зависит от основных климатических параметров, определяемых за длительные промежутки времени. Для расчета климатического ПЗА требуется данные аэрологических наблюдений, выполняемых в весьма ограниченном числе пунктов. Так, на территориях, где преобладает низкие источники выбросов и высокие с холодными выбросами, климатический ПЗА может быть рассчитан по формуле: ПЗА = 2,5 × exp {[0,04/(z 2 - z,) 2 ] - [0,4z /(z 2 - z,)]} , где z 1 и z 2 — аргументы интеграла вероятности Ф(z), при которых Ф(z) связан с Р 1 и Р 2 соотношениями Ф(z 1 ) = 1 - 2Р 1 ; Ф(z 2 ) = 1 - 2Р 2 . В свою очередь: Р 1 =Р ин + Р сл – Р з + Р т ; Р 2 = Р з + Р т , где Р ин — повторяемость приземных инверсий; Р сл — повторяемость слабых ветров (0-1 м/с); Р з — повторяемость застоев воздуха; Р т — повторяемость туманов. Картографирование ПЗА включает вычисление его значений для метеостанций, с использованием соответствующих формул, и географическую интерполяцию, с вычерчиванием изолиний. При мелкомасштабном картографировании климатического ПЗА выявляется влияние циркуляционных особенностей глобального и регионального масштаба, воздействие крупных форм рельефа. Метеорологический потенциал загрязнения атмосферы (МПА) определяется конкретными метеоусловиями и постоянно изменяется. Поскольку климатический и метеорологический потенциалы загрязнения атмосферы обладают повсеместным распространением и характеризуются количественно, для их картографирования используется способ изолиний. Метеорологический потенциал загрязнения атмосферы(МПА) характеризуется значительно большей пространственной и временной изменчивостью и является предметом среднемасштабного картографирования. Для определения МПА используются параметры, определяемые на значительно большем числе метеостанций. Для определения МПА была предложена формула Т. Г. Селегей : МПА = (Р сл + Р Т )/( Р о + Р в ), где Р сл — повторяемость слабых ветров (0—1 м/с); Р т — повторяемость дней с туманом; Р о — повторяемость дней с осадками 0,5 мм и более; Р в — повторяемость скорости ветра 6 м/с и более. Карты МПА могут создаваться для средних многолетних характеристик того или иного месяца (или иного интервала), осредненных величин за конкретный отрезок времени, либо по состоянию на определенные моменты (день и час). При составлении таких карт весьма важно придерживаться географического подхода к интерполяции данных, поскольку величины параметров, определяющих МПА, даже при равнинном рельефе могут различаться в несколько раз, в зависимости от расположения метеостанции на водоразделе склоне или в долине. При этом данными наблюдений на метеостанциях обеспечены лишь единицы из многих тысяч конкретных элементов рельефа. В то же время такое картографирование - весьма важная прикладная задача, поскольку позволяет количественно охарактеризовать различия в уровнях загрязнения при одном и том же выбросе, в зависимости от места размещения источника. Геоэкологические исследования состояния водных объектов. Основными источниками для составления геоэкологическихкарт служат: топографические карты; материалы аэрокосмических съемок; материалы мониторинговых наблюдений за состоянием водных объектов в системе гидрометеорологической службы. Картографирование качества поверхностных вод. Из всех видов поступления загрязняющих веществ в водные объекты количественной оценке поддаются лишь сбросы сточных вод (СВ). На картах изображается общий объём сброса СВ по городам, а также среднегодовой удельный сброс растворённых загрязняющих веществ в составе СВ ( усл. т на 1 км2) по водохозяйственным участкам. Они чаще всего являются водосборами средних по размеру рек или отдельных участков крупных рек, иногда —водосборами озёр. Условные тонны определяются с учётом вредности отдельных ЗВ путём введения весового коэффициента для каждого вещества. Он численно равен обратной величине предельно допустимой концентрации (ПДК) загрязняющего вещества.Оценка качества вод в реках и водоёмах опирается на содержание растворённых ЗВ, фиксируемых Государственной сетью наблюдений за качеством воды. Для большинства ЗВ установлены предельно допустимые концентрации (ПДК), значения которых зависят от вида использования вод. Для водных объектов, не имеющих пунктов наблюдения, качество воды определено по аналогии с водными объектами, на которых ведутся наблюдения, или на основании оценки влияния комплекса косвенных факторов загрязнения природных вод, наличия источников загрязнения. Одновременно учтена разбавляющая способность водного объекта. Выделенные оценочные категории качества вод характеризуют возможности использования водных объектов. «Чрезвычайно грязные» воды отмечаются в основном в малых реках с низкой разбавляющей способностью. При сбросе в них даже относительно небольшого объёма СВ среднегодовая концентрация отдельных ЗВ может превышать 30 —50, а иногда 100 ПДК. При этих условиях вода является непригодной для всех видов использования. К классу «грязных» относятся водные объекты со среднегодовыми концентрациями отдельныхЗВ до 10 -25 ПДК. В подобных условиях в водной фауне и флоре преобладают лишь виды, устойчивые к загрязнению, вода может использоваться только для некоторых технических целей. «Значительно загрязнённые» водные объекты характеризуются среднегодовыми концентрациямиЗВ до 7 -10 ПДК. В них заметно нарушены природные экосистемы —изменяется соотношение различных видов животных и растительных организмов. Культурно-бытовое водопользование представляет определённую опасность, условия для рыбного хозяйства неблагоприятны, питьевое водоснабжение затруднено из-за сложности удаления токсичных ЗВ на водопроводных станциях. В «умеренно загрязнённых» водных объектах среднегодовые концентрации отдельных ЗВ в 2 —6 раз превышают ПДК. Вода, как правило, пригодна для рыбного хозяйства и рекреационных целей, но для питьевого водоснабжения требуется обработка для снижения уровня химического и бактериального загрязнения. В «относительно чистых» водах среднегодовая концентрация ЗВ не превышает ПДК, хотя возможны небольшие кратковременные превышения. Природные водные экосистемы функционируют нормально. Качество вод благоприятно для всех видов их использования, однако для питьевого водоснабжения требуется обработка воды, в основном для устранения бактериального загрязнения. Картографирование самоочищения поверхностных вод производиться на основе качественных или количественных показателей. Качественные градации описывают достаточно большие регионы, что позволяет их использовать в задачах мелкомасштабного картографирования. Для передачи обозначенных черт самоочищения используют линейные знаки (для водотоков) и ареалы (для водоемов), с внедрением на многокрасочных картах «принципа светофора»: цветов зеленоватого, желтоватого и красноватого цветов, сменяющих друг дружку по мере ухудшения критерий. На черно-белых картах применяют штриховки, густота которых возрастает по мере ухудшения критерий. Количественное картографирование самоочищения выполняется при крупномасштабных исследованиях и основано на зависимостях скорости трансформации веществ от температуры среды. При количественном картографировании отображаются прогнозируемые результаты процессов самоочищения. Методами математического моделирования рассчитывается распространение веществ от мест их поступления в водоток к определенным датам и ожидаемые концентрации потоков загрязнений с последующей их графической визуализацией. Геоэкологические исследования состояния почвы и земельных ресурсов.
|