Практическая работа № 1
Цель: освоение методики расчета комплексного индекса загрязнения атмосферы (ИЗА) на основе данных наблюдений
Теоретические основы методики расчёта
Для оценки степени загрязнения воздушного бассейна использован санитарно-гигиенический показатель – суммарный индекс загрязнения атмосферы (ИЗА).
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 индекс загрязненности – ИЗА, который рассчитывается по формуле:
ИЗАi = (Сi/ПДКi)Ki , (1)
где Ci – средняя концентрация i вещества; ПДКi – среднесуточная предельно допустимая концентрация i вещества; Ki – безразмерная константа приведения степени вредности вещества к вредности сернистого газа.
Среднее значение константы в зависимости от класса опасности вещества принимается по таблице 1.
Таблица 1. Значение константы в зависимости от класса опасности вещества
| Класс опасности | Характеристика класса | Константа |
| чрезвычайно опасные | 1,5 | |
| высоко опасные | 1,3 | |
| умеренно опасные | 1,0 | |
| малоопасные | 0,85 |
Для расчета комплексного индекса загрязнения атмосферы (ИЗА5) используют значения единичных индексов ИЗА тех пяти веществ, у которых эти значения наибольшие.
(2)
Величины ИЗА5 меньше 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.
Таблица 2. Исходные данные для расчёта комплексного показателя загрязнения атмосферы. 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 |
Ход выполнения работы
1. На основе данных таблицы 2 были рассчитан комплексный индекс загрязнения атмосферы для городов Азов, Таганрог, Волжский, Ростов-на-Дону.
2. Установлена степень загрязнения приземного слоя воздуха каждого города.
3. Дана сравнительная характеристика степени загрязнения атмосферы городов, с указанием перечня приоритетных загрязнителей в каждом городе.
4. Определены источники, которые определяют высокие уровни загрязнения воздуха в рассматриваемых городах.
Расчеты:
Город Таганрог
ИЗА (пыль)= (0,4/0,15)1=2,66
ИЗА (двуокись серы) = (0,04/0,05)1,3=0,74
ИЗА (двуокись азота) = (0,1/0,04)1,3=3,29
ИЗА (окись азота) = (0,08/0,06)1= 1,3
ИЗА (бензопирен) = (0,006/0,001)1,5=14,7
ИЗА (сероуглерод) = (0,009/0,005)1,3=2,15
ИЗА (аммиак) = (0,04/0,04)0,85=1
ИЗА (формальдегид) = (0,005/0,003)1,3=2
ИЗА (сажа) = (0,08/0.05)1= 1,6
ИЗА (фтористый водород) = (0,007/0,005)1=1,4
ИЗА5= 2+2,66+2,15+14,7+3,29=24,8
Город Азов
ИЗА (пыль)= (0,12/0,15)1=0,8
ИЗА (двуокись серы) = (0,11/0,05)1,3=2,79
ИЗА (двуокись азота) =(0,04/0,04)1,3=1
ИЗА (окись азота) = (0,07/0,06)1=1,2
ИЗА (бензопирен)= (0,004/0,001)1,5=8
ИЗА (сероуглерод) = (0,004/0,005)0,85=0,82
ИЗА (аммиак) = (0,05/0,04)1,3=1,33
ИЗА (формальдегид)= (0,009/0,003)1,3=4,17
ИЗА (сажа) =(0,05/0,05)1=1
ИЗА (фтористый водород) = (0,009/0,005)1=1,8
ИЗА5=2,79+1,2+8+4,17+1,8=21,96
Город ВОЛЖСКИЙ
ИЗА (пыль)= (0,4/0,15)1=2,7
ИЗА (двуокись серы) = (0,05/0,05)1,3=1
ИЗА (Двуокись азота) =(0,1/0,04/)1,3=3,29
ИЗА (окись азота) = (0,07/0,06)1=1,17
ИЗА (бензопирен)= (0,005/0,001)1,5=11,18
ИЗА (сероуглерод) = (0,04/0,005)1,3=14,9
ИЗА (аммиак) = (0,07/0,04)0,85 = 1,6
ИЗА (формальдегид) = 0,04/0,003)1,3 = 28,9
ИЗА (сажа) = (0,04/0,05/)1 = 0,8
ИЗА (фтористый водород) = (0,008/0,005)1 = 1,6
ИЗА5 = 28,9+14,9+2,7+11,18+3,29 = 60,97
Город РОСТОВ-НА-ДОНУ
ИЗА (пыль) = (0,7/0,15)1 = 4,7
ИЗА (двуокись серы) = (0,04/0,05)1,3 = 0,75
ИЗА (двуокись азота) = (0,06/0,04)1,3 = 1,69
ИЗА (окись азота) = (0,09/0,06)1 = 1,5
ИЗА (бензопирен) = (0,007/0,001)1,5 = 8,5
ИЗА (сероуглерод) = (0,02/0,005)1,3 = 6,06
ИЗА (аммиак) = (0,06/0,04)0,85 = 1,41
ИЗА (формальдегид) = (0,11/0,003)1,3 = 107
ИЗА (сажа) = (0,5/0,05)1 = 10
ИЗА (фтористый водород) = (0,011/0,005)1 = 2,2
ИЗА5 = 107+18,5+6,06+4,7+2,2 = 138,46
Заключение
1.В Таганроге приоритетным загрязняющим веществом в наибольшей степени является бензо(α)пирен;
2. В Азове приоритетным загрязняющим веществом является формальдегид;
3. В городе Волжский наблюдается экстремальный уровень загрязнения приземной атмосферы. Приоритетными загрязняющими веществами являются формальдегид и бензо(α)пирен;
4. В Ростове-на-Дону наблюдается экстремальный уровень загрязнения приземной атмосферы. Приоритетным загрязняющим веществом является формальдегид.
Выводы
Сравнительный анализ этих данных показал:
1. Во всех городах приземная атмосфера загрязнена в различной степени, как по абсолютным значениям загрязняющих веществ, так и по составу приоритетных загрязнителей атмосферы. Так, в наименьшей степени загрязнён воздушный бассейн г. Азова, а в наибольшей степени – города Волжский.
2. Во всех рассмотренных городах приоритетным загрязнителем является формальдегид.
3. В городах Таганрог и Волжский среди приоритетных загрязнителей атмосферы присутствует бензо(α)пирен.
Причина такого избирательного загрязнения заключается в том, что городах Таганрог и Волжский, помимо традиционного источника бензо(α)пирена, находятся крупные предприятия, выбрасывающие в атмосферу органические вещества, в которых может присутствовать данный канцероген: в Таганроге – металлургический комбинат, а в Волжском – нефтеперегонный завод, другие химические предприятия.
Источниками формальдегида являются…
Об источниках формальдегида поразмышляй сама.