Введение 2
1 Озон в атмосфере 5
1.1 Стратосферный и приземный озон 5
1.2 Предшественники озона 8
1.3 Источники приземного озона 10
1.4 Образование озона 11
1.5 Влияние превышения ПДК озона 14
1.5.1 Влияние на животных и растения 15
1.5.2 Влияние на здоровье человека 17
2 Контроль уровня озона 18
2.1 Автоматические станции 18
2.2 Подходы к решению проблемы превышения концентрации озона 25
3 Анализ концентрации приземного озона за зимний период 2020-2021 гг 30
3.1 Описание географического положения объекта исследования 30
3.2 Исследование временного ряда концентрации приземного озона 37
3.3 Анализ полученных данных 39
Заключение 51
Список литературы 52
Приложение
В реалиях настоящего времени развитие промышленных предприятий, производящих всё необходимое, для поддержания комфортной жизни человечества, достигло невероятных успехов. Создание новых технологий добычи полезных ископаемых, открытия в области химического производства, рост автомобилестроения и т.д - это является положительным эффектом прогресса в научно-технических отраслях производства. Отрицательным эффектом, к сожалению, является неизбежное загрязнение окружающей среды разнообразными вредными веществами. От выбросов страдают все многофункциональные единые оболочки Земли: гидросфера, литосфера, биосфера и атмосфера.
Негативные последствия большого количества примесей в атмосфере ощущают на себе все обитатели планеты. Этот факт не мог не обеспокоить ученых по всему миру. Вследствие заинтересованности данной темой создаются методы по снижению выбросов, пагубно влияющих на животных, растения и здоровье людей, а также разрабатываются способы защиты при концентрациях этих веществ, превышающих определенные нормы.
Однако далеко не каждый человек проинформирован о чрезвычайной токсичности некоторых первичных газов, то есть тех, что выбрасываются непосредственно из источника и о том, что они становятся предшественниками вторичных, не менее опасных. Вторичным газом является приземный озон, который включен в рейтинг самых загрязняющих веществ Всемирной организацией здравоохранения. В большинстве стран, включая Российскую Федерацию, каждый год фиксируется превышение норм концентрации приземного озона. Именно поэтому отслеживание и прогнозирование уровня приземного озона в атмосфере, а также его изменчивость являются актуальной задачей.
Целью работы является исследование временной изменчивости приземной концентрации озона в Приморгском и Курортном районах города Санкт-Петербурга.
Задачи выпускной квалификационной работы поставлены исходя из цели работы:
1. Провести осреднение рядов концентрации загрязняющих веществ и данных метеорологических параметров.
2. Исследовать связь между загрязняющими веществами и метеорологическими параметрами посредством корреляционного анализа .
3. Проанализировать полученные результаты и сделать соответствующие выводы.
Объектом исследования являются данные концентраций загрязняющих веществ, полученные со станций автоматического мониторинга воздуха №8 и №11, расположенных на северо-западе г.Санкт-Петербурга и в г. Сестрорецк соответственно.
Предметом исследования являются концентрации озона и основных загрязняющих веществ (CO, NO, NO2), а также метеорологические параметры в зимний период 2020-2021 года.
Структура работы: дипломная работа состоит из введения, трех глав, которые подразделены на подглавы, заключения, списка использованной литературы и приложения.
В первой главе рассказывается о способах образования приземного озона и о его негативном влиянии на окружающую среду, в частности на здоровье человека.
Во второй главе рассматриваются методы контроля за уровнем озона в атмосфере, а также меры защиты при увеличении концентраций.
В третьей главе представлены результаты исследования и анализ временных рядов концентрации озона.
В Заключение выпускной квалификационной работы сделаны основные выводы по результатам исследования.
В данной работе проведена оценка загрязненности воздуха Приморского и Курортного районов Санкт-Петербурга озоном и его газами- предшественниками: оксидами азота (NO, NO2) и оксидом углерода (CO) за зимний период 2020-2021 года. Полученные результаты позволяют сделать следующие выводы.
Анализ данных по станциям №8 и №11 показывает, что уровень загрязнения воздуха на них примерно одинаковый. Наиболее загрязненным месяцем оказался февраль, а наименее - декабрь.
Уровень загрязнения воздуха озоном возрастает от декабря (2020 г) к февралю (2021 г). Концентрация озона превышает уровень ПДКсс в феврале на обеих станциях: №8 - 1,2ПДКсс, №11 - 1,5ПДКсс.
Отмечается сильная обратная связь между концентрациями оксидов и озоном в последнем месяце периода исследования. С метеорологическими параметрами озон имеет слабую связь за весь рассматриваемый период.
Приземный озон требует большого внимания, поскольку тенденция его развития еще недостаточно изучена. Необходимо отслеживать концентрации данного вещества, а также то, как изменяются значения не только в непосредственной близости от источника, но и по мере удаления от него, поскольку существует множество факторов, влияющих на образование и распространение приземного озона. Следует найти путь к сокращению токсичных выбросов и сохранению экологии, пока есть возможность избежать катастроф.
