Проблемы контроля и нормирования качества воздуха

Основное количество оксидов азота на планете образуется в результате превращений соединений азота, содержащихся в почвах и водоемах, при извержении вулканов, лесных пожарах и электрических разрядах в атмосфере. Антропогенные выбросы не превышают 10 %. Однако последние приходятся практически на одно Северное полушарие, на небольшой участок суши, где размещены основные индустриальные центры Земли. Таким образом, проблема антропогенных выбросов является региональной для больших городов и индустриальных центров, в которых техногенный выброс оксидов азота значительно превышает усредненную природную эмиссию. Естественно, что по мере удаленности от источников промышленных выбросов доля техногенного оксида азота в атмосфере будет понижаться до уровня, соответствующего фоновой концентрации NOx, определяемой природной эмиссией последнего.

Кроме того, представляется очевидным, что загрязнение воздуха в индустриальных центрах определяется не только объемом антропогенных и природных выбросов вредных веществ, но и в значительной степени климатом: температурой воздуха, скоростью ветра, солнечной радиацией, влажностью, количеством и частотой выпадения осадков, давлением воздуха, облачностью, повторяемостью инверсий температур, туманами и т.п. В результате взаимодействия с кислородом оксид азота окисляется до диоксида, под действием солнечного излучения диоксид азота разлагается до NO. Имеет место поглощение оксидов азота пылью и водяными капельками облаков. Ветры увеличивают скорость рассеяния и перемешивания. Осадки приводят к очистке воздуха от NOx По современным оценкам оксид и диоксид азота имеют время жизни в атмосфере 4-8 дней и, затем в основном поглощаются водоемами и почвой. Напротив, закись азота со временем жизни 100-150 лет накапливается в стратосфере.

Таким образом, из данных по объему выбросов оценить концентрацию NOx в воздухе практически не представляется возможным. Необходимы непосредственные измерения, которые проводят на станциях мониторинга.

В большинстве развитых стран основное количество NOx выбрасывается транспортом и теплоэнергетикой. Так, в России на долю транспорта приходится до 61 % , а электроэнергетики — 26 % от общего выброса NOx. Все прочие отрасли промышленности ответственны лишь за выброс 13 % NOx.

Вследствие изменения интенсивности автомобильного движения и изменений в нагрузке ТЭС в течение суток имеют место существенные колебания в выбросах оксидов азота, что естественно оказывает влияние на уровень среднего загрязнения атмосферы и распределения NOx по территории региона. Существенные колебания в среднесуточной концентрации NOx выявлены на станции мониторинга вблизи Тель-Авива:

Суточное изменение концентрации NOx вблизи Тель-Авива 22.01.1998 г.

С учетом вышеизложенного не приходится надеяться на достаточную корректность измерений среднесуточного загрязнения воздуха оксидами азота в случае периодических анализах, как это принято в России (2-3 раза в сутки) из-за недостатка автоматических приборов.

Дополнительные трудности возникают при оценке загрязнения воздуха населенного пункта, региона. Принятая практика усреднения результатов измерений, выполненных на соответствующих станциях мониторинга, даже при достаточном их количестве и оптимальном размещении, нам представляется не всегда оправданной, поскольку найденное таким образом среднее значение не позволяет оценить вредное воздействие загрязнения воздуха на здоровье населения и окружающую среду наиболее загрязненных регионов.

На сегодня в большинстве стран приняты национальные нормативы по загрязнению атмосферы диоксидом азота. Рекомендованы предельно допустимые концентрации NO2 в воздухе населенных пунктов Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ). Естественно, что чем больше время воздействия, тем меньше предельно допустимая концентрация (ПДК). В таблице ниже сопоставлены нормативы ВОЗ, США, Германии и России.

Сопоставление ПДК для NO2 различных стран и рекомендуемых ВОЗ

ВОЗ рекомендует для диоксида азота предельно допустимые концентрации для периодов времени 30 мин, 1 ч, 24 ч и 1 год. Для аналогичных периодов усреднения установлены ПДК в Германии. Наиболее либеральные нормативы приняты в США, где нормируется лишь среднегодовая концентрация.

В России, к сожалению, законодательно установлены ПДК лишь среднесуточные и, так называемые, максимально разовые для временного интервала 20-30 мин; среднесуточную ПДК с.с. без достаточного обоснования рекомендуется использовать в качестве среднегодовой.

Оригинальна концепция нормирования загрязнения воздуха в Польше, в соответствие с которой для некоторых регионов страны устанавливаются более жесткие стандарты чистоты воздуха. Вероятно, что такое нормирование оптимально для России, территория которой расположена в различных климатических условиях и приходится учитывать, что флора и фауна Севера России чрезвычайно чувствительна к загрязнению атмосферы.

ПДК оксида азота в отличии от России в большинстве стран и ВОЗ не установлены.

Загрязнение воздуха принято оценивать в долях ПДК по каждому из загрязнителей. Естественно, что при такой оценке сопоставление уровня загрязнения воздуха в различных странах осложняется, поскольку необходимо учитывать различие в величинах национальных ПДК.

В большинстве стран для обеспечения нормируемых концентраций оксидов азота в воздухе введены законодательные ограничения по выбросам оксидов азота в атмосферу тепловыми электростанциями. В настоящее время наиболее жесткие ограничения действуют в Японии, Германии, Австрии и в штате Калифорния (США). С 2000 г. нормативы Германии поэтапно становятся обязательными для всех стран ЕЭС. В США и России разрешены значительно большие выбросы NOx.

Существуют и различия в законодательстве по государственному контролю за выполнением установленных ограничений по выбросам NOx. В Германии и Японии ТЭС может быть выведена из эксплуатации при превышении разрешенных выбросов вредного вещества. В России в таких случаях платят за выбросы по повышенному тарифу, что для ТЭС экономически выгоднее, чем затрачивать средства на строительство азотоочистных установок.

Весна — пора посадок на дачном участке. Купить саженцы в Екатеринбурге для посадке на огороде можно перейдя по ссылке.