ПЗ-2 Мартемьянов И А ЭиП-Б-0-Д-2018-1(1). Российский государственный социальный университет Факультет экологии и техносферной безопасности практическое задание к разделу 2 по дисциплине Экологический мониторинг и нормирование загрязнений окружающей среды

• Название: Российский государственный социальный университет Факультет экологии и техносферной безопасности практическое задание к разделу 2 по дисциплине Экологический мониторинг и нормирование загрязнений окружающей среды
• Дата: 25.11.2021
• Размер: 99.03 Kb.
• Имя файла: ПЗ-2 Мартемьянов И А ЭиП-Б-0-Д-2018-1(1).docx
• Тип: Документы; #281838

Российский государственный социальный университет Факультет экологии и техносферной безопасности

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ К РАЗДЕЛУ 2

по дисциплине «Экологический мониторинг и нормирование загрязнений окружающей среды»

Оценка загрязнения атмосферного воздуха

Вариант №10, г. Дзержинск

ФИО студента	Мартемьянов Иван Андреевич
Направление подготовки	Экология и природопользование
Группа	ЭиП-Б-О-Д-2018-1

Москва 2021

Задание:

1. 
   Определить перечень ЗВ, подлежащих контролю.
   
2. 
   Установить очередность контроля за специфическими примесями.
   
3. 
   Рассчитать индекс загрязнения атмосферы (ИЗА) загрязняющим веществом в каждом году. Построить график динамики ИЗА ЗВ за период 5 лет. Сделать выводы.
   
4. 
   Рассчитать индекс загрязнения атмосферы города всеми контролируемыми ЗВ в каждом году. Построить график. Сделать выводы.
   
5. 
   Оценить уровень загрязненности атмосферы в зависимости от параметра P и количества ингредиентов.
   

Таблица 1 - Материалы наблюдений за средними значениями концентрации ингредиента в атмосферном воздухе за период 5 лет в г. Дзержинск

Ингредиент Класс опасности ПДКс.с. М, тыс. т/год		1 CO 4 3 мг/м3 3,74	2 SO2 3 0,05 мг/м3 17,35	3 Фор- мальдегид 2 0,003 мг/м3 1,53	4 Твердые частицы 3 0,15 мг/м3 4,96		5 NO2 2 0,04 мг/м3 11,86	6 NO 3 0,06 мг/м3 17,07	7 Аммиак 4 0,04 мг/м3 3,51	8 Бензол 2 0,1 мг/м3 0,97
2016	Январь	4,000	0,032	0,004		0,100	0,016	0,046	0,013	0,078
	Февраль	4,400	0,010	0,001		0,110	0,040	0,115	0,014	0,195
	Март	3,200	0,082	0,010		0,800	0,005	0,015	0,103	0,026
	Апрель	5,600	0,014	0,002		0,140	0,043	0,122	0,018	0,208
	Май	2,400	0,023	0,003		0,600	0,005	0,015	0,077	0,026
	Июнь	1,600	0,014	0,002		0,400	0,048	0,138	0,051	0,234
	Июль	1,200	0,091	0,011		0,300	0,040	0,115	0,039	0,195
	Август	0,800	0,014	0,002		0,200	0,067	0,191	0,026	0,325
	Сентябрь	0,680	0,073	0,009		0,170	0,005	0,015	0,022	0,026
	Октябрь	0,800	0,045	0,006		0,200	0,043	0,122	0,026	0,208
	Ноябрь	1,200	0,068	0,009		0,300	0,008	0,023	0,039	0,039
	Декабрь	1,600	0,009	0,001		0,400	0,019	0,054	0,051	0,091
2017	Январь	2,400	0,064	0,008		0,600	0,003	0,008	0,077	0,013
	Февраль	3,200	0,014	0,002		0,800	0,032	0,092	0,103	0,156
	Март	1,600	0,050	0,006		0,400	0,003	0,008	0,051	0,013
	Апрель	1,600	0,055	0,007		0,400	0,005	0,015	0,051	0,026
	Май	3,200	0,123	0,015		0,800	0,029	0,084	0,103	0,143
	Июнь	3,200	0,050	0,006		0,800	0,045	0,130	0,103	0,221
	Июль	2,800	0,055	0,007		0,700	0,008	0,023	0,090	0,039
	Август	1,600	0,032	0,004		0,400	0,035	0,099	0,051	0,169
	Сентябрь	1,200	0,064	0,008		0,300	0,003	0,008	0,039	0,013
	Октябрь	2,000	0,005	0,001		0,500	0,059	0,168	0,064	0,286
	Ноябрь	2,000	0,041	0,005		0,500	0,005	0,015	0,064	0,026
	Декабрь	2,800	0,023	0,003		0,700	0,029	0,084	0,090	0,143
2018	Январь	3,600	0,073	0,009		0,900	0,016	0,046	0,116	0,078
	Февраль	2,400	0,064	0,008		0,600	0,029	0,084	0,077	0,143
	Март	1,200	0,109	0,014		0,300	0,011	0,031	0,039	0,052
	Апрель	0,800	0,010	0,001		0,200	0,037	0,107	0,026	0,182
	Май	0,800	0,018	0,002		0,200	0,005	0,015	0,026	0,026
	Июнь	1,200	0,010	0,001		0,300	0,040	0,115	0,039	0,195
	Июль	1,600	0,068	0,009		0,300	0,005	0,015	0,039	0,026
	Август	2,000	0,010	0,001		0,300	0,011	0,031	0,039	0,052
	Сентябрь	5,200	0,064	0,008		0,200	0,005	0,015	0,026	0,026
	Октябрь	1,600	0,018	0,002		0,120	0,064	0,184	0,015	0,312
	Ноябрь	2,400	0,050	0,006		0,200	0,037	0,107	0,026	0,182
	Декабрь	1,600	0,027	0,003		0,300	0,043	0,122	0,039	0,208

2019	Январь	1,200	0,050	0,006	0,400	0,013	0,038	0,051	0,065
	Февраль	1,600	0,009	0,001	0,500	0,024	0,069	0,064	0,117
	Март	3,600	0,100	0,013	0,130	0,003	0,008	0,017	0,013
	Апрель	3,600	0,005	0,001	0,400	0,037	0,107	0,051	0,182
	Май	2,800	0,059	0,007	0,600	0,019	0,054	0,077	0,091
	Июнь	3,200	0,014	0,002	0,400	0,032	0,092	0,051	0,156
	Июль	3,200	0,077	0,010	0,300	0,029	0,084	0,039	0,143
	Август	2,800	0,050	0,006	0,300	0,072	0,206	0,039	0,351
	Сентябрь	1,600	0,009	0,001	0,400	0,032	0,092	0,051	0,156
	Октябрь	1,200	0,005	0,001	0,900	0,029	0,084	0,116	0,143
	Ноябрь	2,000	0,055	0,007	0,900	0,008	0,023	0,116	0,039
	Декабрь	2,000	0,005	0,001	0,700	0,037	0,107	0,090	0,182
2020	Январь	2,800	0,032	0,004	0,800	0,005	0,015	0,103	0,026
	Февраль	3,600	0,014	0,002	0,800	0,040	0,115	0,103	0,195
	Март	2,400	0,073	0,009	0,700	0,027	0,076	0,090	0,130
	Апрель	1,200	0,009	0,001	0,400	0,043	0,122	0,051	0,208
	Май	0,800	0,114	0,014	0,300	0,008	0,023	0,039	0,039
	Июнь	2,400	0,068	0,009	0,500	0,053	0,153	0,064	0,260
	Июль	3,200	0,082	0,010	0,500	0,008	0,023	0,064	0,039
	Август	1,600	0,009	0,001	0,700	0,013	0,038	0,090	0,065
	Сентябрь	1,600	0,073	0,009	0,900	0,008	0,023	0,116	0,039
	Октябрь	3,200	0,009	0,001	0,600	0,048	0,138	0,077	0,234
	Ноябрь	3,200	0,068	0,009	0,300	0,005	0,015	0,039	0,026
	Декабрь	4,000	0,027	0,003	0,200	0,019	0,054	0,026	0,091
	Сумма	138,28	2,588	0,324	27,17	1,51	4,336	3,496	7,371

1. 
   Параметр потребления воздуха и i^-го химиката
   

К специфическим примесям относятся: формальдегид, аммиак, бензол.

1. 
   Для формальдегида:
   

Реальный параметр потребляемого воздуха:



– суммарное количество выбросов i^-ой примеси от всех источников, расположенных на территории города (т/год);

– концентрация, устанавливающая по данным наблюдений (мг/м³);

Среднегодовую за 5 лет можно найти поделив сумму концентраций на 60 месяцев.





Требуемый параметр потребляемого воздуха:

2. 
   Для аммиака:
   

3. 
   Для бензола:
   

Для формальдегида и бензола ПВ_i<ПВ_Тi, а значит, ожидаемые концентрации этих компонентов могут быть равны ПДК или превысят ее, и, следовательно, должны контролироваться. Для аммиака ПВ_i>ПВ_Тi, значит, ожидаемая концентрация этого компонента в воздухе не превышает ПДК.

2. 
   Определение 1^-ой или 2^-ой категории опасности
   

При составлении перечня наиболее опасных загрязняющих веществ для контролируемой территории исходят из следующих приоритетов:

1. 
   Основные загрязняющие вещества (CO, NO, NO₂, SO₂, пыль);
   
2. 
   Вещества первой категории опасности (при их отсутствии второй категории);
   
3. 
   Вещества, для которых на контролируемой территории зарегистрирована концентрация более 5 ПДК.
   

Критерий опасности вещества:

;

Таблица 2 – Приведение параметров опасности i-го ЗВ к веществам 3-го класса опасности для получения сопоставимых результатов)

Класс опасности	1	2	3	4
Значения α	1,7	1,3	1,0	0,9

Таблица 3 – Категория опасности загрязняющего вещества в зависимости от значения КОВ_i

Категория класса опасности	1	2	3
Значения КОВi	≥105	105-103	<103

1) Формальдегид:



2) Аммиак:



3) Бензол:



Получается, все аммиак и бензол относятся к 3 категории класса опасности, а формальдегид ко 2 классу опасности. Значит, рассматриваем 2 вещества по 3 пункту.

За 5 лет ни одно из веществ не было зарегистрировано с концентрацией более 5 ПДК.

Перечень наиболее опасных загрязняющих веществ для контролируемой территории: CO, NO, NO2, SO2, пыль, формальдегид.

3. 
   Индекс загрязнения атмосферы (ИЗА)
   

Q_г – среднегодовая концентрация примеси;

α – константа в зависимости от класса опасности.

1. 
   Индекс CO за период 5 лет в г. Дзержинск:
   

2016 г:



2017 г:



2018 г:



2019 г:



2020 г:

2. 
   Индекс SO₂ за период 5 лет в г. Дзержинск:
   

2016 г:



2017 г:



2018 г:



2019 г:



2020 г:

3. 
   Индекс формальдегида за период 5 лет в г. Дзержинск:
   

2016 г:



2017 г:



2018 г:



2019 г:



2020 г:

4. 
   Индекс твердых частиц за период 5 лет в г. Дзержинск:
   

2016 г:



2017 г:



2018 г:



2019 г:



2020 г:

5. 
   Индекс NO₂ за период 5 лет в г. Дзержинск:
   

2016 г:



2017 г:



2018 г:



2019 г:



2020 г:

6. 
   Индекс NO за период 5 лет в г. Дзержинск:
   

2016 г:



2017 г:



2018 г:



2019 г:



2020 г:

7. 
   Индекс аммиака за период 5 лет в г. Дзержинск:
   

2016 г:



2017 г:



2018 г:



2019 г:



2020 г:

8. 
   Индекс бензола за период 5 лет в г. Дзержинск:
   

2016 г:



2017 г:



2018 г:



2019 г:



2020 г:

График 1 – Изменения ИЗА за период 5 лет в г. Дзержинск
Как видно из графика:

• 
  Индекс CO оставался примерно на одном уровне, ≈ 7,8;
  
• 
  Индекс SO₂ колебался от самого минимального 0,73 в 2019 года до 0,96 в 2017 и 2020 годах;
  
• 
  Индекс формальдегида с 2016 до 2017 года повышался с 1,9427 до 2,4623, затем опустился в 2019 году до 1,7925, а в 2020 году немного повысился и составил 2,462;
  
• 
  Индекс твердых частиц в 2016 году имел минимальное значение за все время наблюдений – 2,067, затем повысился до максимального значения за 5 лет наблюдений и составил 3,833, затем в 2018 году понизился до 2,18, и затем в течение двух лет постепенно повышался до 3,72;
  
• 
  Индекс NO₂ был примерно на одно уровне и составлял ≈ 0,54;
  
• 
  Индекс NO имел максимальное значение в 2016 году и составлял 1,35, затем в 2017 году опустился до минимального и составил 1,02, затем был примерно на одном уровне и составлял ≈ 1,2;
  
• 
  Индекс бензола с 2016 до 2017 года снизился с 1,5143 до 1,0543, затем до 2019 года повышался до 1,4986, а в 2020 году опять опустился до 1,1682.
  

4. 
   Комплексный индекс загрязнения атмосферы города в каждом году.
   

𝐼_𝑛 = ^∑ 𝐼_𝑖,

𝐼_𝑖 единичный индекс загрязнения атмосферы i-м веществом.

𝐼₂₀₁₆=0,7842+0,8+1,9427+2,067+0,629+1,35+1+1,514=10,0872

𝐼₂₀₁₇=0,7873+0,96+2,4623+3,833+0,4327+1,02+1,7396+1,052=12,2872

𝐼₂₀₁₈=0,7046+0,86+2,0956+2,18+0,5428+1,217+1,045+1,3457=9,9907

𝐼₂₀₁₉=0,8181+0,73+1,7925+3,293+0,629+1,333+1,5158+1,4986=11,61

𝐼₂₀₂₀=0,8487+0,96+2,4623+3,72+0,487+1,1+1,6972+1,1682=12,4434


График 2 – Изменения КИЗА за период 5 лет в г. Красноярске
С 2016 по 2017 год было повышение комплексного индекса загрязнения (с 10,0872 до 12,2872), а потом резкое понижение до минимального индекса в 2018 года – 9,9907, затем он в 2019 и в 2020 годах он повысился до 11,61 и 12,4434 соответственно.

5. 
   Гигиеническая оценка загрязнения воздуха населенных мест
   

Результирующее загрязнение атмосферы определяется в соответствии с формулой:

;

K_i – фактическое среднегодовое загрязнение атмосферы i^-ым веществом в долях среднесуточного ПДК, приведенное к биологическому эквиваленту 3 класса опасности;

;

К_1→3 = К₁∙3^2,89lgK1

К_2→3 = К₂∙3/2^1,55lgK2

К_4→3 = К₄∙3/4^1,05lgK4

Таблица 4 – уровень загрязненности атмосферы в зависимости от величины показателя P и количества ингредиентов

Уровень загрязнения	Число загрязнителей
	2-3	4-9	10-20	Более 20
I – допустимый	2	3	4	5
II – слабый	2,1-4	3,1-6	4,1-8	5,1-10
III – умеренный	4,1-8	6,1-12	8,1-16	10,1-20
IV – сильный	8,1-16	12,1-24	16,1-32	20,1-40
V – очень сильный	>16	>24	>32	>40

• 
  СО (4 класс опасности):
  

К_4→3 = ∙3/4^1,05lg0,7682 = 0,7952

• 
  SO₂ (3 класс опасности):
  

• 
  Твердые частицы (3 класс опасности):
  

• 
  NO₂ (2 класс опасности):
  

К_2→3 = 0,6292∙3/2^1,55lg0,6292 = 0,2943

• 
  NO (3 класс опасности):
  

В зависимости от параметра Р можно сделать вывод, что результирующее загрязнение атмосферы в г. Дзержинск за период 5 лет является слабым.

Выводы:

Ожидаемые концентрации формальдегида и бензола могут быть равны ПДК или превысят ее, и, следовательно, должны контролироваться. Ожидаемая концентрация аммиака в воздухе не превышает ПДК.

Концентрации формальдегида, аммиака и бензола не превышали 5 ПДК.

С 2016 по 2017 год было повышение комплексного индекса загрязнения (с 10,0872 до 12,2872), а потом резкое понижение до минимального индекса в 2018 года – 9,9907, затем он в 2019 году повысился до 11,61 и в 2020 году до максимального значения – 12,4434.

Результирующее загрязнение атмосферы в г. Дзержинск за период 5 лет является слабым.