Оценка состояния атмосферного воздуха
Атмосфера ‑ один из элементов окружающей среды, который повсеместно подвержен воздействию человеческой деятельности. Последствия такого воздействия зависят от многих факторов и проявляются в изменении климата и химического состава атмосферы. Эти изменения, безразличные для самой атмосферы, являются существенным фактором влияния на биотическую составляющую среды, в том числе на человека.
Атмосфера, или воздушная среда, оценивается в двух аспектах.
1. Климат и его возможные изменения как под влиянием естественных причин, так и под влиянием антропогенных воздействий вообще (макроклимат) и данного проекта в частности (микроклимат). Эти оценки предполагают также прогноз возможного воздействия климатических изменений на осуществление проектируемого вида антропогенной деятельности.
2. Загрязнение атмосферы, оценка которого проводится по структурной схеме, изложенной в теме 5. Сначала оценивается возможность загрязнения атмосферы с помощью одного из комплексных показателей: потенциал загрязнения атмосферы (ПЗА), рассеивающая способность атмосферы (РСА) и др. Затем проводятся оценки существующего уровня загрязнения атмосферы в данном регионе. Выводы и о климато-метеорологических особенностях, и об исходном загрязнении атмосферы опираются на, прежде всего, данные регионального Росгидромета, в меньшей степени ‑ на данные санитарно-эпидемиологической службы и специальных аналитических инспекций Минприроды РФ, а также на другие литературные источники. И наконец. На основании полученных оценок и данных о конкретных выбросах в атмосферу проектируемого объекта, рассчитываются прогнозные оценки загрязнения атмосферы с использованием специальных компьютерных программ («Эколог», «Гарант», «Эфир» и др.).Эти программы позволяют не только рассчитать уровни потенциального загрязнения атмосферы, но и получить картосхемы полей концентраций и данные о выпадении загрязняющих веществ (ЗВ) на подстилающую поверхность.
Критерием оценки степени загрязнения атмосферы являются предельно-допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ. Измеренные или рассчитанные концентрации ЗВ в воздухе сравниваются с ПДК, и таким образом загрязнение атмосферы измеряется в величинах (долях) ПДК. Не следует путать концентрации ЗВ в атмосфере с их выбросами в атмосферу. Концентрация ‑ это масса вещества в единице объема (или даже массы), а выброс ‑ масса вещества, поступившая в единицу времени (т.е. «доза»). Выброс не может быть критерием загрязнения атмосферы, так как загрязнение воздуха зависит не только от величины (массы) выброса, но и от ряда других факторов (метеопараметры, высота источника выброса и др.).Прогнозные оценки загрязнения атмосферы используются в других разделах ОВОС для прогноза последствий состояния других факторов от воздействия загрязненной атмосферы (загрязнение подстилающей поверхности, вегетация растительности, заболеваемость населения и др.).
Оценка состояния атмосферы при проведении экологической экспертизы основана на интегральной оценке загрязнения воздушного бассейна исследуемой территории, для определения которой используется система прямых, косвенных и индикаторных критериев. Оценка качества атмосферы (прежде всего степени её загрязненности) довольно хорошо разработана и базируется весьма большом пакете нормативных и директивных документов, использующих прямые мониторинговые методы измерения параметров среды, а также косвенные ‑ расчетные методы и критерии оценки.
Прямые критерии оценки. Основными критериями состояния загрязнения воздушного бассейна являются величины предельно допустимых концентраций (ПДК). При этом следует учитывать, что атмосфера занимает особое положение в экосистеме, являясь средой переноса техногенных веществ-загрязнителей и наиболее изменяемой и динамичной из всех составляющих абиотических её компонентов. Поэтому для оценки степени загрязнения атмосферы применяются дифференцированные по времени оценки показатели: максимально разовые ПДКмр (для краткосрочных эффектов) и среднесуточные ПДКсс, а также среднегодовые ПДКг (для длительного воздействия).Степень загрязнения атмосферы оценивается по кратности и частоте превышения ПДК с учетом класса опасности, а также суммации биологического действия загрязняющих веществ (ЗВ). Уровень загрязнения воздуха веществами разных классов опасности определяется "приведением" их концентраций, нормированных по ПДК, к концентрациям веществ 3-го класса опасности. Загрязняющие вещества в воздушном бассейне по вероятности их неблагоприятного влияния на здоровье населения делят на 4 класса:
1-й ‑ чрезвычайно опасные;
2-й ‑ высоко опасные;
3-й ‑ умерено опасные;
4-й – малоопасные.
Обычно используются фактические максимально разовые, среднесуточные и среднегодовые ПДК, сравнивая их с фактическими концентрациями ЗВ в атмосфере за последние несколько лет, но не менее, чем за 2 года. Другим важным критерием оценки суммарного загрязнения атмосферного воздуха (различными веществами по среднегодовым концентрациям) является величина комплексного показателя (Р), равная корню квадратному из суммы квадратов концентраций веществ различных классов опасности, нормированных по ПДК и приведенных к концентрациям веществ 3-го класса опасности.
Наиболее общим и информативным показателем загрязнения воздуха является КИЗА ‑ комплексный индекс среднегодового загрязнения атмосферы. Его количественное ранжирование по классу состояния атмосферы приведено в табл. 6.1.
Таблица 6.1. Критерии оценки состояния загрязнения атмосферы по комплексному индексу (КИЗА)
| ПОКАЗАТЕЛЬ | Классы экологического состояния атмосферы | |||
| СОСТОЯНИЯ | норма (Н) | риск (Р) | кризис (К) | бедствие (Б) |
| Уровень загрязнения воздуха (Jm) | менее 5 | 5 ‑ 8 | 8 ‑ 15 | более 15 |
Приведенное ранжирование по классам состояния атмосферы выполнено в соответствии с классификацией уровней загрязнения по четырехбалльной шкале, где:
- класс «нормы» соответствует уровню загрязнения воздуха ниже среднего по городам страны;
- класс «риска» равен среднему уровню;
- класс «кризиса»‑ выше среднего уровня;
- класс «бедствия»‑ значительно выше среднего уровня.
КИЗА обычно применяется для сравнения загрязнения атмосферы различных участков исследуемой территории (городов, районов и т.д.) и для оценки временной (многолетней) тенденции изменения состояния загрязнения атмосферы.
Ресурсный потенциал атмосферы территории определяется её способностью к рассеиванию и выведению примесей, соотношением фактического уровня загрязнения и величиной ПДК. Оценка рассеивающей способности атмосферы основана на величине таких комплексных климатических и метеорологических показателей, как потенциал загрязнения атмосферы (ПЗА) и параметр потребления воздуха (ПВ). Эти характеристики определяют особенности формирования уровней загрязнения в зависимости от метеоусловий, способствующих накоплению и выведению примеси из атмосферы.
ПЗА‑ комплексная характеристика повторяемости метеорологических условий, неблагоприятных для рассеивания примеси в воздушном бассейне. В России выделены 5 классов ПЗА, характерных для городских условий, в зависимости от повторяемости приземных инверсий и застоев слабых ветров и продолжительности туманов. Параметр потребления воздуха (ПВ) представляет собой объем чистого воздуха, необходимый для разбавления выбросов ЗВ до уровня средней допустимой концентрации. Этот параметр особенно важен при управлении качеством воздушной среды в случае установления природопользователям режима коллективной ответственности (принцип «пузыря») при рыночных отношениях. На основе данного параметра объем выбросов устанавливается для целого региона, а уже затем находящиеся на его территории предприятия совместно находят наиболее выгодный для них способ обеспечить этот объем, в т.ч. через торговлю правами на загрязнение.
Оценка ресурсного потенциала атмосферы проводится с учетом гигиенического обоснования комфортности климата территории, возможности использования территории в рекреационных и селитебных целях. Важной исходной составляющей при этой оценке является физиолого-гигиеническая классификация погод (т.е. сочетания таких метеофакторов как температура и влажность воздуха, солнечная радиация и др.) холодного и теплого периодов года. В качестве критерия для оценки оптимального размещения источников загрязнения атмосферы и селитебных территорий используется величина резерва(дефицита) рассеивающих свойств атмосферного воздуха (ВР).
Атмосферный воздух принято рассматривать в качестве начального звена в цепочке загрязнений природных сред и объектов. Почвы и поверхностные воды могут являться косвенным показателем её загрязнения, а в отдельных случаях, наоборот ‑ быть источниками вторичного загрязнения атмосферы. Это определяет необходимость помимо оценки загрязнения непосредственно воздушного бассейна учитывать возможные последствия взаимовлияния атмосферы и сопредельных сред и получения интегральной («смешанной»‑ косвенно-прямой) оценки состояния атмосферы.
Косвенными показателями оценки загрязненности атмосферы является интенсивность поступления атмосферной примеси в результате сухого осаждения на почвенный покров и водные объекты, а также в результате вымывания её атмосферными осадками. Критерием этой оценки служит величина допустимых и критических нагрузок, выраженных в единицах плотности выпадений с учетом временного интервала (длительности) их поступления. Группой экспертов северо-европейских стран рекомендованы следующие критические нагрузки для кислых лесных почв, поверхностных и грунтовых вод (с учетом совокупности химических изменений и биологических эффектов для этих сред):
- для соединений серы 0,2-0,4 гSкв.м год;
- для соединений азота 1-2 гNкв.м год.
Завершающим этапом комплексной оценки состояния загрязнения атмосферного воздуха является анализ тенденций динамики техногенных процессов и оценка возможных негативных их последствий в краткосрочном и долгосрочном аспекте (перспективе) на локальном и региональном уровнях. При анализе пространственных особенностей и временной динамики последствий воздействия загрязнения атмосферы на здоровье населения и состояние экосистем применяется метод картографирования (в последнее время ‑ построения ГИС) с использованием набора картографических материалов, характеризующих природные условия региона, включая наличие особо охраняемых (заповедных и др.) территорий.
По мнению Л.И. Болтневой, оптимальная система компонентов (элементов) интегральной (комплексной) оценки состояния атмосферы должны включать:
- оценки уровня загрязнения с санитарно-гигиенических позиций (ПДК);
- оценки ресурсного потенциала атмосферы (ПЗА и ПВ);
- оценки степени влияния на определенные среды (почвенно-растительный и снеговой покров, воды);
- тенденции и интенсивности (скорости) процессов антропогенного развития - технической системы для выявления краткосрочных и долгосрочных эффектов воздействия;
- определения пространственного и временного масштабов возможных негативных последствий антропогенного воздействия.
Учитывая всё вышеуказанное, при обосновании и оценке воздействия на атмосферу Регламентом проведения ГЭЭ рекомендуется рассматривать следующее.
1. Характеристика существующего и прогнозируемого загрязнения атмосферного воздуха. Должен проводиться расчет и анализ ожидаемого загрязнения атмосферного воздуха после ввода проектируемого объекта в эксплуатацию на границе СЗЗ, в жилой зоне, на особо охраняемых и др. природных территориях и объектах, находящихся в зоне влияния данного объекта.
2. Метеорологические характеристики и коэффициенты, определяющие условия рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе.
3. Параметры источников выбросов загрязняющих веществ, количественные и качественные показатели выбросов вредных веществ в атмосферный воздух при установленных (нормальных) условиях эксплуатации предприятия и максимальной загрузке оборудования.
4. Обоснование данных о выбросах ЗВ должно в т.ч. содержать перечень мероприятий по предотвращению и снижению выбросов вредных веществ в атмосферу и оценку степени соответствия применяемых процессов, технологического и пылегазоочистного оборудования передовому уровню.
5. Характеристика возможных залповых выбросов.
6. Перечень загрязняющих веществ и групп веществ, обладающих суммирующим вредным действием.
7. Предложения по установлению нормативов предельно допустимых выбросов.
8. Дополнительные мероприятия по снижению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу с целью достижения нормативов ПДВ и оценка степени их соответствия передовому научно-техническому уровню.
9. Обоснование принятых размеров СЗЗ (с учетом розы ветров).
10. Перечень возможных аварий: при нарушении технологического режима; при стихийных бедствиях.
11. Анализ масштабов возможных аварий, мероприятия по предотвращению аварийных ситуаций и ликвидации их последствий.
12. Оценка последствий аварийного загрязнения атмосферного воздуха для человека и ОС.
13. Мероприятия по регулированию выбросов вредных веществ в атмосферный воздух в периоды аномально неблагоприятных метеорологических условий.
14. Организация контроля за загрязнением атмосферного воздуха.
15. Объем природоохранных мероприятий и оценка стоимости капитальных вложений на компенсационные мероприятия и меры по защите атмосферного воздуха от загрязнений, в том числе при авариях и неблагоприятных метеоусловиях.