Сочетание метеорологических параметров, определяющих возможный при заданных выбросах уровень загрязнения атмосферы называют потенциалом загрязнения атмосферы (ПЗА)

Метеорологические условия оказывают существенное влияние на перенос и рассеивание вредных примесей, посту­пающих в атмосферу. Связь между уровнем загрязнения воз­духа и метеорологическими условиями очень сложная. В со­временных городах изменение содержания вредных веществ в атмосфере происходит под действием мезо-и макромасштабных атмосферных процессов. Наибольшее влияние на рассеивание примесей в атмосфере оказывают режим ветра и температура, в особенности ее стратификация.

Для состояния загрязнения атмосферы в городах боль­шую опасность представляет приземная инверсия температу­ры в сочетании со слабым ветром, т.е. ситуация застоя возду­ха. На формирование уровня загрязнения приземного слоя воздуха оказывают влияние туманы, осадки и радиационный режим.

Анализ целого комплекса метеохарактеристик показы­вает, что Беларусь относится к регионам со сравнительно ма­лой повторяемостью неблагоприятных погодных условий, ко торые способствовали бы накоплению вредных веществ в воздушном бассейне городов. Потенциал загрязнения атмо­сферы (ПЗА) на большей части Витебской, Гродненской и Минской областей невысокий и колеблется приделах 2,1 -2,3. Здесь в среднем за год наблюдаются наиболее благопри­ятные условия для рассеивания вредных выбросов от низких источников. Повторяемость ветра скоростью 0-1 м/с. превы­шает 20%. Приземные инверсии чаще всего наблюдаются в ночное время, повторяемость их в послеполуденное время невелика и только в декабре и январе достигает 7 - 12%. Об­ращает на себя внимание большое количество штилей при приземных инверсиях, особенно в летний период. Такое соче­тание является наиболее неблагоприятным. Однако «смяг­чающим обстоятельством» служит то, что чаще всего такие сочетания наблюдаются ночью.

Для городов республики характерно относительно большое число дней с туманами, при этом чаще всего туманы наблюдаются при небольшой скорости ветра. Несколько уменьшает опасность таких ситуаций то, что наибольшая по­вторяемость туманов отмечается в ночное время и утренние часы, а продолжительность их обычно невелика.

Очищению атмосферы благоприятствуют особенности годового хода продолжительности осадков, которые вымыва­ют примеси. Максимум осадков отмечается в летний период при увеличенной повторяемости инверсий в ночные и утрен­ние часы и понижает их неблагоприятное действие. Для зим­них месяцев характерна повышенная повторяемость припод­нятых инверсий, которые могут способствовать накоплению примесей в приземном слое от высоких источников выбросов. Зимой максимум ПЗА часто усиливается и вследствие увели­чения повторяемости туманов. В силу особенностей метеоро­логического режима повышенный уровень загрязнения возду­ха формируется в переходные сезоны. Наибольшая длитель­ность неблагоприятных условий относится к марту и августу-сентябрю. Повышенный ПЗА отмечается также ночью в теп­лое полугодие.

Южная часть республики (Брестская и Гомельская об­ласти) и восточная (Могилевская область) находятся в пере­ходной зоне между районами с низким и умеренным потен­циалами загрязнения (ПЗА=2,4 - 2,6). В связи с особенностя­ми климата здесь в разные периоды года могут создаваться примерно одинаковые условия как для рассеивания, так и для накопления примесей в приземном слое воздуха. Повышен­ный уровень загрязнения атмосферы в городах может отме­чаться в основном летом за счет увеличения повторяемости слабых ветров и застойных ситуаций. Для ряда городов, рас­положенных в этой зоне, более важным является не комплекс неблагоприятных для рассеивания метеоусловий, а, напро­тив, его ослабление, вызванное сочетанием орографических неудобств (Могилев), мощным промышленным потенциалом (Гомель, Могилев) и планировочными решениями внутри го­родов. В общем частая смена синоптических ситуаций уменьшает повторяемость длительных периодов повышенно­го загрязнения воздуха. Однако благоприятные условия не могут обеспечить полного рассеивания выбросов.

В то же время роль метеорологических условий в фор­мировании уровня загрязнения атмосферного воздуха на тер­ритории республики может резко возрастать. Неблагоприят­ные метеоусловия, обусловившие существенный рост уровня загрязнения воздуха, наблюдались в июле - августе 1992 г., марте - апреле и августе 1996 г., июне - июле 1999 г., мае и октябре 2000 г.

Крайне неблагоприятные метеоусловия сложились в июле, августе и первой декаде сентября 2002 г., когда преоб­ладал антициклональный характер погоды, обусловивший положительную аномалию температуры воздуха и дефицит осадков. Из-за сухой погоды в августе и первой половине сен­тября (в некоторых районах большую часть месяца) пожарная опасность достигала чрезвычайных явлений. В таких небла­гоприятных условиях во многих контролируемых городах рес­публики происходило интенсивное накопление загрязняющих веществ в приземном воздухе, приведшее к возникновению смоговой ситуации.

В этот период лабораториями экологического монито­ринга Департамента гидрометеорологии было зафиксировано увеличение концентраций загрязняющих веществ в 1,5-2 раза, в некоторых городах рост средних концентраций был существеннее. В основном рост уровня загрязнения был ха­рактерен для оксидов азота, оксида углерода и взвешенных веществ. Вместе с тем превышения предельно допустимых концентраций были, как правило, кратковременными и не вы­ходили за пределы значений, фиксируемых на сети монито­ринга при неблагоприятной метеорологической обстановке. Вместе с тем явления дискомфорта (по визуальным и органолептическим признакам), отмечавшиеся населением городов в смоговый период, были обусловлены специфиче­скими веществами, образующимися при фотохимическом смоге, который был характерен для Беларуси в этот неблаго­приятный период. Примером веществ, образующихся при фо­тохимическом смоге являются пероксилацетилнитрат (ПАН) и озон. ПАН представляет собой органический аэрозоль, яв­ляющийся результатом взаимодействия органических соеди­нений с окислами азота. К сожалению, в практике сущест­вующего мониторинга не предусмотрены наблюдения за ком­плексом токсических веществ, образующихся при фотохими­ческом смоге, ввиду неспецифичности этого явления для Бе­ларуси.

Оценка синоптической ситуации. В зависимости от уровня развития промышленности города, его физико-географического положения и особенностей рельефа ме­теорологические условия оказывают неодинаковое воздействие на загрязнение воздуха. Выделяют наиболее общие и важные метеорологические факторы, характеризующие условия, способствующие накоплению или рассеиванию вредных примесей в атмосфере:

а) общее развитие синоптических процессов как меру способности проветривания и преобразования выбрасываемых в атмосферу веществ в различных погодных условиях (циркуляционный фактор);

б) толщину слоя перемешивания воздуха, характеризующую термическую и динамическую турбулентность (вертикальное перемешивание);

в) среднюю скорость ветра в слое перемешивания, а при отсутствии этого слоя -скорость ветра у поверхности земли как фактор интенсивности смены воз душных масс.

Если при оценке метеорологической ситуации ожидаются неблагоприятные для рассеивания метеоусловия (НМУ), то составляются предупреждения о повышенном уровне загрязнения воздуха.

Составление предупреждений для отдельных источников. Предупреждения о повышенном загрязнении воздуха для отдельных источников выбросов составляются, когда ожидаются НМУ, при которых максимальные концент­рации вредных веществ в воздухе, создаваемые источником или группой источников, могут превышать ПДК. Предупреждения составляются независимо от того, расположен ли источник изолировано или в окружении других источников (табл.1).

Таблица 1

Неблагоприятные комплексы метеопараметров для основных групп источников

Характе­ристика выбросов	Термическая стратификация нижнего слоя ат­мосферы	Скорость ветра (м/с) на уровне	Вид инверсии, ее высота над источником
флюгера	выбросов
Горячие высокие	Неустойчивая	3-7	5-10	Приподнятая
		Штиль	5-10	(100-300 м)
Холодные высокие	Неустойчивая	1-2	2-4	Приподнятая
		Штиль	2-4	(100-300 м)
Низкие	Устойчивая	Штиль южный 2-5	2-5 4-10	Приземная

На основе выполненного анализа проводится объединение источников загрязне­ния воздуха в несколько групп, каждой из которых соответствуют определенные НМУ:

а) высокие с горячими выбросами;

б) высокие с холодными выбросами:

в) низкие.

Предупреждения передаются по трем степеням опасности, которые соответствуют трем режимам работы предприятий в условиях НМУ.

Предупреждения первой степени опасности, соответствующие 1-му режиму работы предприятия, составляются при следующих ожидаемых НМУ. При этом во многих случаях при оценке неблагоприятных метеоусловий учитываются опасные направления ветра.

Предупреждения второй степени опасности, соответствующие 2-у режиму работы предприятия, составляются в том случае, если ожидаются следующие комплек­сы неблагоприятных метеоусловий:

• высота слоя перемешивания менее 500 м, но больше высоты источника в сочетании со скоростью ветра, близкой к опасной (Им) для данного источника;

• туман и штиль - для холодных выбросов;

• туман и скорость ветра более 2 м/с - для горячих выбросов;

• штиль в сочетании с приземной инверсией - для низких источников.

Предупреждения третьей степени опасности, соответствующие 3-у режиму работы предприятия, составляются в случае, когда после передачи предупреждения второй степени опасности поступающая информация показывает, что при сохраняющихся неблагоприятных метеорологических условиях принятые меры не обеспечивают необходимую чистоту атмосферы, при этом обнаруживаются концентрации в воздухе одного или нескольких вредных веществ выше 5 ПДК.

Составление предупреждений для автотранспортных предприятий. Основанием для передачи предупреждений автотранспортным предприятиям являются ожи­даемые неблагоприятные метеоусловия, при которых могут возникнуть относительно высокие уровни загрязнения воздуха, в том числе превышающие ПДК.

Предупреждения составляются при следующих ожидаемых НМУ:

• штиль или слабый ветер (до 2 м/с);

• штиль в сочетании с приземной инверсией;

• туман и штиль или слабый ветер (до 2 м/с).

Составление предупреждений по городу в целом. Основанием для передачи предупреждений о высоком уровне загрязнения воздуха по городу в целом является ожидаемое значение обобщенного показателя (Р). Параметр Р является мерой фонового загрязнения воздуха и меняется под влиянием метеоусловий.

При расчете параметра Р используются данные фактических наблюдений на 10-и стационарных станциях. Параметр Р рассчитывается по следующим вредным веществам: пыль, диоксид серы, оксид углерода, диоксид азота, фенол, формальдегид и аммиак. Принцип отбора перечисленных вредных веществ для расчета параметров Р основан на том, что источники их выбросов рассредоточены по всей территории города.

Первому уровню относительно высокого загрязнения воздуха по городу в целом соответствует 0,30 < Р < 0,50, второму уровню Р > 0,50.

Предупреждение первой степени опасности составляется при фактически наступившем повышенном уровне загрязнения (0,30 < Р < 0,50), при этом обнаруживаются концентрации в воздухе одного или нескольких контролируемых веществ выше ПДК. Предупреждения второй степени опасности составляются в двух случаях:

а) при фактически наступившем высоком уровне загрязнения (Р > 0,50), притом обнаруживаются концентрации одного или нескольких контролируемых веществ выше 3 ПДК;

б) если после передачи предупреждения первой степени опасности поступающая информация показывает, что принятые меры не обеспечивают необходимую чистоту атмосферы.

Предупреждение третьей степени составляется в том случае, когда после передачи второй степени опасности сохраняется высокий уровень загрязнения атмосферы и ожидается сохранение неблагоприятного комплекса метеоусловий, при этом обнаруживаются концентрации одного или нескольких контролируемых веществ выше 5 ПДК.

3. Мероприятия по обеспечению охраны атмосферного воздуха городской среды можно условно разделить на следующие группы:

1. организация санитарно-защитных зон;

2. архитектурно-планировочные решения;

3. инженерно-организационные мероприятия;

4. безотходные и малоотходные технологии;

5. технические средства и технологии очистки выбросов.