Расчетно-практическая работа №1

 

Расчет комплексного индекса загрязнения

атмосферы (ИЗА)

 

Цель работы: рассчитать комплексный индекс загрязнения атмосферы (ИЗА), оценить качество атмосферного воздуха.

 

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 рассчитывается по формуле:

 

ИЗАi=(Сi/ПДКi)Кi

 

Сi - среднегодовая концентрация i вещества, мг/м³

ПДКi – среднесуточная предельно допустимая концентрация i-го вещества, мг/м³

Кi - безразмерная константа приведения степени вредности вещества к вредности сернистого газа.

Среднее значение константы Ki принимается в зависимости от класса опасности (табл. 1.1).

 

Таблица 1.1

 

Значение константы Ki загрязняющих веществ

 

Класс опасности	Характеристика класса	Ki
	Чрезвычайно опасные	1,5
	Высоко опасные	1,3
	Умеренно опасные	1,0
	Малоопасные	0,85

 

*Примечание: В ряде случаев в информационных источниках приводятся готовые данные по соотношению концентрации загрязняющего вещества к предельно допустимой концентрации (Сi/ПДК). Например: среднегодовая концентрации составили: оксида углерода 1 ПДК, бенз(а)пирена – 2 ПДК, взвешенных частиц – 1,2 ПДК.

 

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

 

Результаты рассчитанного комплексного ИЗА можно использовать для оценки качество атмосферного воздуха (табл. 1.2).

 

Таблица 1.2

Оценка качества атмосферного воздуха по ИЗА

 

Величина ИЗА	Характеристика атмосферного воздуха
Менее 2,5	Чистый воздух
2,5 – 7,5	Слабое загрязнение воздуха
7,5 – 12,5	Загрязнение воздуха
12,5 – 22,5	Сильное загрязнение воздуха
22,5 – 52,5	Высокое загрязнение воздуха
Более 52,5	Экстремальное загрязнение воздуха

 

 

Порядок выполнения работы

1. Получение данных для расчета ИЗА и оценки состояния атмосферного воздуха.

 

Данные для расчета и оценки: ежегодная/сезонная/месячная динамика изменения концентраций загрязняющих веществ в регионе/населенном пункте/отдельных районах населенного пункта.

 

Студенты всех форм обучения для расчета используют данные, полученные при самостоятельном поиске в справочной литературе и интернет-ресурсах.

 

 

Образцы вариантов данных для расчетов и заданий представлены в Приложении 1.

 

Рекомендуемые справочные материалы:

1. Ежегодники выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух городов и регионов Российской Федерации (публикуется ФГУП НИИ Атмосфера)

http://www.nii-atmosphere.ru/files/PUBL/Eg_2009.pdf

2. Обзоры выбросов загрязняющих веществ Санкт-Петербурга и Ленинградской области (публикуются Комитетами по природопользованию, охране окружающей среды и экологической безопасности)

http://www.infoeco.ru/

3. Обзоры фонового состояния окружающей природной среды на территории стран СНГ (публикуется Федеральной службой по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды)

http://downloads.igce.ru/publications/reviews/fon2008.pdf

4. Обзоры выбросов загрязняющих веществ субъектов Российской федерации (публикуются соответствующими органами управления охраны окружающей среды)

 

 

2. Расчет ИЗА и оценка качества атмосферного воздуха.

 

Рассчитывается ИЗА и оценивается изменение качества атмосферного воздуха по полученным данным. Выявляются основные тенденции изменения состояния воздушной среды территории за выбранный промежуток времени наблюдения (по каждому загрязняющему веществу и в целом по совокупности).

 

Результаты расчетно-практической работы оформляются отчетом.

 

 

Приложение 1

 

Варианты заданий для выполнения Расчетно-практической работы №1

Вариант 1

Рассчитать ИЗА, оценить качество атмосферного воздуха в Санкт-Петербурге и графически отобразить основные тенденции изменений за отчетный промежуток времени. Данные для расчета (табл. 1.3)

Таблица 1.3

Среднегодовые концентрации основных загрязняющих веществ в целом по Санкт-Петербургу (в единицах ПДК с.с.)

Год	Диоксид азота	Оксид азота	Оксид углерода	Диоксид серы	Взвеш. Вещества
	1,1	0,7	0,3	0,3	0,7
	1,3	0,8	0,3	0,3	0,6
	1,2	0,7	0,3	0,3	0,4
	1,4	0,6	0,3	0,4	0,2
	1,3	0,7	0,4	0,3	0,4

 

Вариант 2

Рассчитать ИЗА бензолом, фенолами, формальдегидами и выявить тенденции изменений их концентрации в атмосферном воздухе в целом по Санкт-Петербургу. Данные для расчета (табл. 1.4)

Таблица 1.4

Среднегодовые концентрации бензола, фенола, формальдегида (мкг/м³).

Год	Среднегодовая концентрация вещества, мкг/м^3, класс опасности
Бензол	Фенол	Формальдегид
	3,2	1,5	4,8
	3,4	3,3	7,3
	2,1	2,5	11,7
	3,8	2,3	5,7
ПДК с.с

 

Вариант 3

Рассчитать ИЗА, оценить качество атмосферного воздуха, графически отобразить разницу по отдельным регионам РФ в 2008 г. Данные для расчета (табл. 1.5).

Таблица1.5

Среднегодовая концентрация загрязняющих веществ по отдельным регионам РФ (в единицах ПДКсс)

Вещество	Области РФ
Костромская	Белгородская	Брянская	Курская	Ярославская
Взвешенные вещества	0,24	0,97	0,4	0,6	0,2
Диоксид серы	0,04	0,1	0,004	0,02	0,1
Оксид углерода	0,47	0,7	0,3	0,3	0,2
Диоксид азота	0,68	1,0	0,4	1,5	1,0
Оксид азота	0,25	0,4	0,02		0,9
Фенол	1,0	0,7			0,1
Формальдегид	1,33	1,7		3,0	0,1
Аммиак	0,125	0,95		0,3	0,2
Бенз(а)пирен	1,5	1,5	0,1	1,4	2,3