Введение 3
1. Общая характеристика мониторинга загрязнения окружающей среды 5
1.1 Мониторинг окружающей среды 5
1.1.1 Основы экологического мониторинга 5
1.1.2 Мониторинг атмосферы 7
1.2 Загрязняющие вещества 9
1.2.1 Загрязняющие вещества в городском воздухе 9
1.2.2 ПДК. Классы опасности 17
1.2.3 Влияние метеорологических условий на загрязнение воздуха 20
2. Исходные данные и методика исследования 25
2.1 Климатическая и физико-топографическая характеристика района
исследования 25
2.2 Экологические станции: местоположение, состав 28
2.3 Формирование базы данных наблюдений 33
2.4 Статистика данных наблюдений 35
2.5 Показатель загрязнения воздуха 42
3. Результаты и анализ данных 44
3.1. Обнаружение эпизодов повышения уровня загрязнения в теплый
период 44
3.2. Распределение показателя загрязнителей воздуха на юге Санкт -
Петербурга 44
3.3. Выявление комплекса неблагоприятных погодных условий 49
3.3.1 Идентификация синоптической ситуации во время выявленных
эпизодов 49
3.3.2 Анализ температурных инверсий во время выявленных эпизодов 51
3.4. Рекомендации по улучшению экологической ситуации на юге города... 53
Заключение 55
Список использованных источников
Значимость вопроса о загрязнении атмосферы в наше время не может быть преуменьшена. Падение качества атмосферного воздуха оказывает непосредственное воздействие на здоровье людей, состояние экосистем и глобальный климат. Мониторинг за уровнем загрязнения воздуха представляет собой важную часть системы экологического контроля, так как он позволяет своевременно выявлять изменения в составе атмосферы и предпринимать необходимые меры для предотвращения негативного воздействия на окружающую среду и здоровье населения.
Особенно важно изучение и контроль за качеством воздуха в городских районах, таких как юг Санкт-Петербурга. За последние два столетия антропогенное воздействие привело к увеличению уровня углекислого газа в атмосфере на 30%. Несмотря на это, продолжается интенсивное использование ископаемых видов топлива и вырубка лесов, что усугубляет глобальные экологические проблемы. Атмосферное загрязнение также возникает в результате других человеческих действий. Например, при сжигании топлива на теплоэлектростанциях в воздух выбрасывается двуокись серы, автомобильные выхлопы содержат оксиды азота, а неполное сгорание топлива приводит к образованию угарного газа. Также важно учитывать присутствие мелкодисперсных твердых частиц, таких как сажа и пыль.
С каждым днем городская среда становится все более наполненной токсичными веществами, которые негативно влияют на здоровье людей и окружающую природу. Поэтому контроль за уровнем загрязнения воздуха в городе является неотъемлемой частью обеспечения здоровья граждан и сохранения экологического баланса. В данном исследовании мы обратимся к методам мониторинга загрязнения воздуха на южной территории города с целью выявления основных источников загрязнения и разработки рекомендаций по его снижению.
Южная часть Санкт-Петербурга, характеризующаяся высокой плотностью населения и интенсивной промышленной деятельностью, сталкивается с серьезными проблемами загрязнения воздуха. Здесь сосредоточено большое количество автомобильных дорог и промышленных предприятий, которые являются основными источниками выбросов вредных веществ. Поэтому мониторинг качества воздуха в этом регионе приобретает особую важность, так как он позволяет оценить реальную экологическую обстановку и разработать эффективные меры по улучшению условий жизни горожан.
Цель исследования:
• Локализация мест наибольшего загрязнения воздуха в Южной части Санкт-Петербурга с мая по август;
• Анализ метеорологических условий, которые способствуют усилению загрязнения воздуха;
• Разработка и предложение набора мероприятий для снижения уровня загрязнения воздуха и предотвращения возникновения критических уровней загрязняющих веществ.
В ходе проделанной работы получены следующие результаты:
- Собраны данные о концентрации Загрязняющих веществ (ЗВ), а также посчитан по ним Обобщённый показатель (ОП). В данной работе был использован архив данных, а также данные с сайта экологического мониторинга г. Санкт-Петербург;
-Был построен временной ход по ОП за тёплый период 2023 года, а также найдены дни с максимальным загрязнением.
- Оценена корреляция между переменными. Была создана корреляционная матрица между станциями (таблицы 2.6 и 2.7), а также корреляция между CO и NO2на каждой из станций.
- По полученным данным ОП за дни с максимальным загрязнением воздуха, с помощью приложения “Surfer”, были созданы поля интерполяции. Метод интерполяции-кригинг. Также была определена зона с максимальным уровнем загрязнения воздуха.
-Проанализированы полученные данные;
Исследовательский подход включал подбор локаций для замеров концентрации Оксида углерода и Диоксида азота, установление временного интервала для сбора информации, а также использование статистических инструментов для выявления взаимосвязей между разнообразными компонентами атмосферы. В общем, данное исследование предоставило важные сведения о распределении и влиянии загрязнителей CO и NO2 в Санкт-Петербурге, которые могут быть использованы для формирования будущих экологических стратегий, целью которых является сокращение уровня атмосферного загрязнения в городе.
1. Устройство автомобиля [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://ustroistvo-avtomobilya.ru/sistemy-
snizheniyatoksichnosti/zagryaznenie-avtotransportom-okruzhayushhej-sredy/.
2. Энциклопедия по охране труда | Учебный центр охраны труда БГТУ [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://wiki.beltrud.ru/#mctm-O. https://rteco.ru/analizatory-gazov/chem-opasen-dioksid-azota-pdk-no2-vvozduhe-rabochej -zony
3. Диоксид серы в промышленности (SO2) — RTECO [Электронный ресурс]. - Режим доступа:https://rteco.ru/analizatory- gazov/dioksid-seryv-promyshlennosti-so2.
4. Невидимое оружие история создания и применения химических средств временного поражения [Электронный ресурс]. - Режим доступа:http: / / nonkill. info/irritant/ch. shtml.
5. Сажа | Энциклопедия по охране труда [Электронный ресурс]. - Режим доступа:http ://wiki.beltrud.ru/sazha/.
6. Гесс. М. Пластмассовая жизнь. Формальдегид и мы. [Электронный ресурс]. - Режим доступа:https://tion.ru/blog/formaldegid/.
7. Био журнал LookBio | Главное органик издание страны [Электронный ресурс] .-Режим доступа:
https://lookbio.ru/bio-gid/vrednyeingredienty1/vrednye-
ingredientyprochie/benzapiren-chto-eto-otkuda-istoit-li-ego-boyatsya/.
8. Иноземцева. М. Гончаров. П. Что такое PM10 и PM2.5? Чем могут быть опасны тонкодисперсные частицы? [Электронный ресурс]. - Режим доступа:https://бризекс.рф/blog/chto-takoe-pm10-pm25.
9. Тех.эксперт. [Электронный ресурс]/ ГН 2.1.6.3492-17 Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе городских и сельских поселений. Режим доступа:http://docs.cntd.ru/document/556185926
10. Бурячок Т.А. Энергетика. История, настоящее и будущее.
[Электронный ресурс]/ Бурячок Т.А. - Книга 5. Электроэнергетика и охрана окружающей среды. Функционирование энергетики в
современном мире. 2012. - Режим доступа:
http://energetika.in.ua/ru/books/book-5/part-3/section-2/2-1
11. Алые паруса | проект для одарённых детей [Электронный ресурс]. - Режим доступа:
https://nsportal.ru/ap/library/nauchno-
tekhnicheskoetvorchestvo/2014/01/16/zavisimost-zagryazneniya-atmosferno go-vozdukhaot
12. Сонькин Л.Р. Синоптико-статистический анализ и краткосрочный прогноз загрязнения атмосферы. - Л.: Гидрометиоиздат. - 1991. - 223 с.
13. Сонькин Л.Р. Статистические и синоптические методы прогноза загрязнения воздуха в городах. Прогнозирование загрязнения атмосферы: Сборник докладов на международном совещании ВМО РА VI, Ленинград, ноябрь 1980г,- Л.: Гидрометеоиздат. - 1984. - С. 60-68.
14. Сонькин Л.Р., Николаев В.Д. Синоптический анализ и прогноз загрязнения атмосферы. - Л.: Метеорология и гидрология. - 1993. - №5. - С. - 224 с.
15. Безуглая Э.Ю. Мониторинг состояния загрязнения атмосферы в городах. -Л.: Гидрометиздат. - 1986. - 200 с.
16. Безуглая Э.Ю. Смирнова И.В. Воздух городов и его изменения. - СПб.:Астерион, 2008. - 254 с.