Для оценки степени загрязнения воздушного бассейна в последние годы используется санитарно-гигиенический показатель - суммарный индекс загрязнения атмосферы (ИЗА). Комплексный индекс загрязнения атмосферы применяется для сравнительной оценки загрязненности отдельных районов города, отдельно взятых городов с установлением их приоритетности по уровню загрязнения и тенденций загрязненности. Он представляет собой относительный показатель, величина которого зависит от концентрации вещества в анализируемой точке, его ПДК и количества веществ загрязняющих атмосферу. Комплексный индекс загрязнения атмосферы рассчитывается на основе данных стационарных наблюдений с учетом всей номенклатуры определяемых вредных веществ.
В основу расчета комплексного индекса загрязнения атмосферы приняты следующие положения:
-опасность воздействия на здоровье человека зависит от отдельных вредных веществ, от класса опасности конкретного вещества,
- по мере увеличения превышения предельно допустимой
концентрации (ПДК) веществ возрастает опасность воздействия на здоровье человека.
Степень загрязненности атмосферы одним веществом выражается в общем виде через единичный (парциальный) индекс загрязненности - ИЗА, который расчитывается по формуле:
ИЗАi=(Сi/ПДКi)кi
где Сi - средняя концентрация i вещества
ПДКi - среднесуточная предельно допустимая концентрация i вещества
Кi - безразмерная константа приведения степени вредности вещества к вредности сернистого газа.
Среднее значение константы в зависимости от класса опасности вещества принимается равным:
Класс опасности | Характеристика класса | константа |
чрезвычайно опасные высоко опасные умеренно опасные малоопасные | 1,5 1,3 1,0 0,85 |
Для оценки загрязненности атмосферы отдельных районов города несколькими веществами, при составлении ежегодного списка городов с наибольшим уровнем загрязнения атмосферы рассчитывается комплексный индекс загрязнения атмосферы, для одинакового количества примесей. Для расчета комплексного индекса загрязнения атмосферы (ИЗА5) используют значения единичных индексов ИЗА тех пяти веществ, у которых эти значения наибольшие:
ИЗА5=∑ИЗАi
Величины ИЗА5 меньшие 2,5, соответствуют чистой атмосфере; 2,5 – 7,5 –
слабозагрязненной атмосфере; 7,5 – 12,5 – загрязненной атмосфере; 12,5 –
22,5 – сильно загрязненной атмосфере; 22,5 – 52,5 – высоко загрязненной атмосфере; более 52,5 – экстремально загрязненной атмосфере.
Пример. В городе N измеряются концентрации девяти веществ в воздухе: двуокиси азота, окиси азота, окиси углерода, пыли, двуокиси
серы, бензапирена, сероводорода, свинца, фенола, для которых индексы загрязнения, рассчитанные по формуле, равны соответственно: 1,2; 0,4; 0,3;
2,3; 1,5; 2,5; 0,8; 1,9; 2,1.
Для расчета комплексного индекса загрязнения используется 5
наибольших значений единичных индексов загрязнения: 2,5 – бензапирен;
2,3 – пыль; 2,1 – фенол; 1,9 – свинец; 1,5 - двуокись серы. Таким образом,
комплексный индекс загрязнения получают, суммируя единичные, и он равен
10,3.
Задание к практической работе
1. Рассчитайте комплексный индекс загрязнения атмосферы для городов Азов, Таганрог, Волжский, Ростов-на-Дону. (по образцу табл.1).
2. Установите степень загрязнения приземного слоя воздуха каждого города.
3. Дайте сравнительную характеристику степени загрязнения атмосферы городов, с указанием перечня приоритетных загрязнителей в каждом городе.
Таблица 1.
средняя концентрация примесей в | среднесуточна я ПДК, | класс опасности | средн.конц.при месей Таганрог | ИЗА | средн.конц.при месей г. Азов | ИЗА | средн.конц.прим есей Волжский | ИЗА | Средн.конц.при м.есей г. Ростов | ИЗА |
Пыль | 0,15 | 0,1 | 0,09 | 0,1 | 0,4 | |||||
Двуокись серы | 0,05 | 0,01 | 0,08 | 0,02 | 0,01 | |||||
Двуокись азота | 0,04 | 0,07 | 0,01 | 0,07 | 0,03 | |||||
Окись азота | 0,06 | 0,05 | 0,03 | 0,04 | 0,06 | |||||
Бенз(а)пирен | 0,001 | 0,003 | 0,001 | 0,002 | 0,004 | |||||
Сероуглерод | 0,005 | 0,01 | --- | |||||||
Аммиак | 0,04 | 0,04 | 0,03 | |||||||
Формальдегид | 0,003 | 0,01 | 0,08 | |||||||
Сажа | 0,05 | 0,01 | 0,2 | |||||||
Фтористый водород | 0,005 | 0,005 | 0,008 | |||||||
ИЗА5 |
Варианты заданий к практической работе
«Методика расчёта комплексного индекса загрязнения атмосферы (ИЗА)» Вариант 1
Средняя концентрация примесей в воздухе, мг/м3 | Среднесуточная ПДК, мг/м3 | Класс опасности | Средняя концентрация примесей в г. Таганрог | Средняя концентрация примесей в г. Азов | Средняя концентрация примесей в г. Волжский | Средняя концентрация примесей в г. Ростов |
Пыль | 0,15 | 0,1 | 0,09 | 0,1 | 0,4 | |
Двуокись серы | 0,05 | 0,01 | 0,08 | 0,02 | 0,01 | |
Двуокись азота | 0,04 | 0,07 | 0,01 | 0,07 | 0,03 | |
Окись азота | 0,06 | 0,05 | 0,03 | 0,04 | 0,06 | |
Бензо(a)пирен | 0,001 | 0,003 | 0,001 | 0,002 | 0,004 | |
Сероуглерод | 0,005 | 0,006 | 0,001 | 0,01 | 0,01 | |
Аммиак | 0,04 | 0,01 | 0,02 | 0,04 | 0,03 | |
Формальдегид | 0,003 | 0,002 | 0,006 | 0,01 | 0,08 | |
Сажа | 0,05 | 0,05 | 0,02 | 0,01 | 0,2 | |
Фтористый водород | 0,005 | 0,004 | 0,006 | 0,005 | 0,008 |
Вариант 2
Средняя концентрация примесей в воздухе, мг/м3 | Среднесуточная ПДК, мг/м3 | Класс опасности | Средняя концентрация примесей в г. Таганрог | Средняя концентрация примесей в г. Азов | Средняя концентрация примесей в г. Волжский | Средняя концентрация примесей в г. Ростов |
Пыль | 0,15 | 0,2 | 0,1 | 0,2 | 0,5 | |
Двуокись серы | 0,05 | 0,02 | 0,09 | 0,03 | 0,02 | |
Двуокись азота | 0,04 | 0,08 | 0,02 | 0,08 | 0,04 | |
Окись азота | 0,06 | 0,06 | 0,04 | 0,05 | 0,07 | |
Бензо(a)пирен | 0,001 | 0,004 | 0,002 | 0,003 | 0,005 | |
Сероуглерод | 0,005 | 0,007 | 0,002 | 0,02 | 0,02 | |
Аммиак | 0,04 | 0,02 | 0,03 | 0,05 | 0,04 | |
Формальдегид | 0,003 | 0,003 | 0,007 | 0,02 | 0,09 | |
Сажа | 0,05 | 0,06 | 0,03 | 0,02 | 0,3 | |
Фтористый водород | 0,005 | 0,005 | 0,007 | 0,006 | 0,009 |
Вариант 3
Средняя концентрация примесей в воздухе, мг/м3 | Среднесуточная ПДК, мг/м3 | Класс опасности | Средняя концентрация примесей в г. Таганрог | Средняя концентрация примесей в г. Азов | Средняя концентрация примесей в г. Волжский | Средняя концентрация примесей в г. Ростов |
Пыль | 0,15 | 0,3 | 0,11 | 0,3 | 0,6 | |
Двуокись серы | 0,05 | 0,03 | 0,1 | 0,04 | 0,03 | |
Двуокись азота | 0,04 | 0,09 | 0,03 | 0,09 | 0,05 | |
Окись азота | 0,06 | 0,07 | 0,05 | 0,06 | 0,08 | |
Бензо(a)пирен | 0,001 | 0,005 | 0,003 | 0,004 | 0,006 | |
Сероуглерод | 0,005 | 0,008 | 0,003 | 0,03 | 0,02 | |
Аммиак | 0,04 | 0,03 | 0,04 | 0,06 | 0,05 | |
Формальдегид | 0,003 | 0,004 | 0,008 | 0,03 | 0,1 | |
Сажа | 0,05 | 0,07 | 0,04 | 0,03 | 0,4 | |
Фтористый водород | 0,005 | 0,006 | 0,008 | 0,007 | 0,01 |
Вариант 4
Средняя концентрация примесей в воздухе, мг/м3 | Среднесуточная ПДК, мг/м3 | Класс опасности | Средняя концентрация примесей в г. Таганрог | Средняя концентрация примесей в г. Азов | Средняя концентрация примесей в г. Волжский | Средняя концентрация примесей в г. Ростов |
Пыль | 0,15 | 0,4 | 0,12 | 0,4 | 0,7 | |
Двуокись серы | 0,05 | 0,04 | 0,11 | 0,05 | 0,04 | |
Двуокись азота | 0,04 | 0,1 | 0,04 | 0,1 | 0,06 | |
Окись азота | 0,06 | 0,08 | 0,07 | 0,07 | 0,09 | |
Бензо(a)пирен | 0,001 | 0,006 | 0,004 | 0,005 | 0,007 | |
Сероуглерод | 0,005 | 0,009 | 0,004 | 0,04 | 0,02 | |
Аммиак | 0,04 | 0,04 | 0,05 | 0,07 | 0,06 | |
Формальдегид | 0,003 | 0,005 | 0,009 | 0,04 | 0,11 | |
Сажа | 0,05 | 0,08 | 0,05 | 0,04 | 0,5 | |
Фтористый водород | 0,005 | 0,007 | 0,009 | 0,008 | 0,011 |
Вариант 5
Средняя концентрация примесей в воздухе, мг/м3 | Среднесуточная ПДК, мг/м3 | Класс опасности | Средняя концентрация примесей в г. Таганрог | Средняя концентрация примесей в г. Азов | Средняя концентрация примесей в г. Волжский | Средняя концентрация примесей в г. Ростов |
Пыль | 0,15 | 0,5 | 0,13 | 0,5 | 0,8 | |
Двуокись серы | 0,05 | 0,05 | 0,12 | 0,06 | 0,05 | |
Двуокись азота | 0,04 | 0,11 | 0,05 | 0,11 | 0,07 | |
Окись азота | 0,06 | 0,09 | 0,07 | 0,08 | 0,1 | |
Бензо(a)пирен | 0,001 | 0,007 | 0,005 | 0,006 | 0,008 | |
Сероуглерод | 0,005 | 0,01 | 0,005 | 0,05 | 0,04 | |
Аммиак | 0,04 | 0,05 | 0,06 | 0,08 | 0,07 | |
Формальдегид | 0,003 | 0,006 | 0,01 | 0,05 | 0,12 | |
Сажа | 0,05 | 0,09 | 0,06 | 0,05 | 0,6 | |
Фтористый водород | 0,005 | 0,008 | 0,01 | 0,008 | 0,012 |
Вариант 6
Средняя концентрация примесей в воздухе, мг/м3 | Среднесуточная ПДК, мг/м3 | Класс опасности | Средняя концентрация примесей в г. Таганрог | Средняя концентрация примесей в г. Азов | Средняя концентрация примесей в г. Волжский | Средняя концентрация примесей в г. Ростов |
Пыль | 0,15 | 0,09 | 0,08 | 0,09 | 0,3 | |
Двуокись серы | 0,05 | 0,009 | 0,07 | 0,01 | 0,009 | |
Двуокись азота | 0,04 | 0,06 | 0,009 | 0,06 | 0,02 | |
Окись азота | 0,06 | 0,04 | 0,02 | 0,03 | 0,05 | |
Бензо(a)пирен | 0,001 | 0,002 | 0,002 | 0,001 | 0,003 | |
Сероуглерод | 0,005 | 0,005 | 0,005 | 0,009 | 0,02 | |
Аммиак | 0,04 | 0,009 | 0,01 | 0,03 | 0,02 | |
Формальдегид | 0,003 | 0,001 | 0,005 | 0,009 | 0,07 | |
Сажа | 0,05 | 0,04 | 0,01 | 0,009 | 0,1 | |
Фтористый водород | 0,005 | 0,003 | 0,005 | 0,004 | 0,007 |
Вариант 7
Средняя концентрация примесей в воздухе, мг/м3 | Среднесуточная ПДК, мг/м3 | Класс опасности | Средняя концентрация примесей в г. Таганрог | Средняя концентрация примесей в г. Азов | Средняя концентрация примесей в г. Волжский | Средняя концентрация примесей в г. Ростов |
Пыль | 0,15 | 0,08 | 0,07 | 0,08 | 0,2 | |
Двуокись серы | 0,05 | 0,008 | 0,06 | 0,007 | 0,007 | |
Двуокись азота | 0,04 | 0,05 | 0,008 | 0,05 | 0,01 | |
Окись азота | 0,06 | 0,03 | 0,01 | 0,02 | 0,03 | |
Бензо(a)пирен | 0,001 | 0,001 | 0,002 | 0,001 | 0,001 | |
Сероуглерод | 0,005 | 0,004 | 0,002 | 0,008 | 0,03 | |
Аммиак | 0,04 | 0,008 | 0,01 | 0,02 | 0,01 | |
Формальдегид | 0,003 | 0,001 | 0,004 | 0,01 | 0,05 | |
Сажа | 0,05 | 0,03 | 0,01 | 0,01 | 0,1 | |
Фтористый водород | 0,005 | 0,002 | 0,004 | 0,003 | 0,005 |
Вариант 8
Средняя концентрация примесей в воздухе, мг/м3 | Среднесуточная ПДК, мг/м3 | Класс опасности | Средняя концентрация примесей в г. Таганрог | Средняя концентрация примесей в г. Азов | Средняя концентрация примесей в г. Волжский | Средняя концентрация примесей в г. Ростов |
Пыль | 0,15 | 0,06 | 0,06 | 0,07 | 0,1 | |
Двуокись серы | 0,05 | 0,006 | 0,05 | 0,04 | 0,007 | |
Двуокись азота | 0,04 | 0,03 | 0,007 | 0,04 | 0,01 | |
Окись азота | 0,06 | 0,01 | 0,02 | 0,01 | 0,02 | |
Бензо(a)пирен | 0,001 | 0,004 | 0,002 | 0,001 | 0,001 | |
Сероуглерод | 0,005 | 0,002 | 0,002 | 0,007 | 0,05 | |
Аммиак | 0,04 | 0,007 | 0,02 | 0,01 | 0,01 | |
Формальдегид | 0,003 | 0,003 | 0,003 | 0,02 | 0,04 | |
Сажа | 0,05 | 0,02 | 0,03 | 0,04 | 0,3 | |
Фтористый водород | 0,005 | 0,001 | 0,003 | 0,001 | 0,004 |
Вариант 9
Средняя концентрация примесей в воздухе, мг/м3 | Среднесуточная ПДК, мг/м3 | Класс опасности | Средняя концентрация примесей в г. Таганрог | Средняя концентрация примесей в г. Азов | Средняя концентрация примесей в г. Волжский | Средняя концентрация примесей в г. Ростов |
Пыль | 0,15 | 0,4 | 0,08 | 0,2 | 0,5 | |
Двуокись серы | 0,05 | 0,05 | 0,09 | 0,01 | 0,02 | |
Двуокись азота | 0,04 | 0,01 | 0,02 | 0,06 | 0,04 | |
Окись азота | 0,06 | 0,04 | 0,04 | 0,05 | 0,04 | |
Бензо(a)пирен | 0,001 | 0,006 | 0,004 | 0,004 | 0,002 | |
Сероуглерод | 0,005 | 0,007 | 0,002 | 0,02 | 0,04 | |
Аммиак | 0,04 | 0,04 | 0,01 | 0,05 | 0,02 | |
Формальдегид | 0,003 | 0,003 | 0,003 | 0,04 | 0,07 | |
Сажа | 0,05 | 0,04 | 0,01 | 0,03 | 0,4 | |
Фтористый водород | 0,005 | 0,001 | 0,004 | 0,004 | 0,006 |
Вариант 10
Средняя концентрация примесей в воздухе, мг/м3 | Среднесуточная ПДК, мг/м3 | Класс опасности | Средняя концентрация примесей в г. Таганрог | Средняя концентрация примесей в г. Азов | Средняя концентрация примесей в г. Волжский | Средняя концентрация примесей в г. Ростов |
Пыль | 0,15 | 0,4 | 0,02 | 0,5 | 0,6 | |
Двуокись серы | 0,05 | 0,06 | 0,01 | 0,01 | 0,02 | |
Двуокись азота | 0,04 | 0,03 | 0,04 | 0,04 | 0,04 | |
Окись азота | 0,06 | 0,07 | 0,05 | 0,05 | 0,05 | |
Бензо(a)пирен | 0,001 | 0,008 | 0,002 | 0,006 | 0,008 | |
Сероуглерод | 0,005 | 0,001 | 0,004 | 0,02 | 0,02 | |
Аммиак | 0,04 | 0,02 | 0,05 | 0,07 | 0,02 | |
Формальдегид | 0,003 | 0,006 | 0,003 | 0,01 | 0,04 | |
Сажа | 0,05 | 0,07 | 0,07 | 0,03 | 0,1 | |
Фтористый водород | 0,005 | 0,005 | 0,009 | 0,006 | 0,002 |