Динамика временных рядов приземной концентрации озона в воздухе Санкт-Петербурга
|
Введение 3
1 Загрязнение атмосферы 5
1.1 Общие сведения о структуре и составе атмосферы 5
1.2 Классификация источников загрязнения атмосферы 8
1.3 Основные вещества, загрязняющие атмосферу, и их классификация 11
1.4 Нормирование качества атмосферного воздуха 16
1.5 Глобальные последствия загрязнения атмосферы 18
2 Загрязнение атмосферы озоном 22
2.1 Общие сведения об озоне 22
2.2 Распределение озона в атмосфере 23
2.3 Стратосферный озон 26
2.4 Тропосферный озон 29
2.5 Воздействие тропосферного озона на живые организмы 32
3 Исследование временных рядов концентрации приземного озона 36
3.1 Физико-географические особенности расположения г. Санкт-Петербург 36
3.2 Сравнительная характеристика исследуемых районов 39
3.3 Анализ временных рядов концентрации озона в весенний период 45
Заключение 56
Список литературы 58
Приложение
1 Загрязнение атмосферы 5
1.1 Общие сведения о структуре и составе атмосферы 5
1.2 Классификация источников загрязнения атмосферы 8
1.3 Основные вещества, загрязняющие атмосферу, и их классификация 11
1.4 Нормирование качества атмосферного воздуха 16
1.5 Глобальные последствия загрязнения атмосферы 18
2 Загрязнение атмосферы озоном 22
2.1 Общие сведения об озоне 22
2.2 Распределение озона в атмосфере 23
2.3 Стратосферный озон 26
2.4 Тропосферный озон 29
2.5 Воздействие тропосферного озона на живые организмы 32
3 Исследование временных рядов концентрации приземного озона 36
3.1 Физико-географические особенности расположения г. Санкт-Петербург 36
3.2 Сравнительная характеристика исследуемых районов 39
3.3 Анализ временных рядов концентрации озона в весенний период 45
Заключение 56
Список литературы 58
Приложение
Загрязнение атмосферного воздуха - одна из важнейших экологических проблем в настоящее время, затрагивающая практически весь мир. Основным источником развития данного положения является хозяйственная деятельность человека, связанная с производственными, добывающими, химическими, теплоэнергетическими предприятиями.
Огромное количество промышленных и автомобильных выбросов являются первичными загрязнителями, которые могут взаимодействовать в воздухе друг с другом, в результате чего образуются вторичные, обладающие высокой токсичность и мутагенностью. Одним из таких вторичных загрязнителей является приземный озон.
Совершенно очевидно, что необходимо остановить бесконтрольное загрязнение атмосферного воздуха. Однако, полное прекращение хозяйственной деятельности или хотя бы снижение ее темпов — невозможно из-за все возрастающих потребностей цивилизации.
Научная новизна и практическая ценность. Данная работа содержит теоретическую часть, которая позволит полностью понять уровень проблемы загрязнения атмосферы, также она подкреплена практическими результатами исследования динамики загрязняющих веществ на территории г. Санкт - Петербург. Принцип анализа загрязненности воздуха, приведенный в работе, может быть полезен и использован в последующих исследованиях.
Целью работы является исследование динамики временных рядов приземной концентрации озона в Василеостровском и Курортном районах г. Санкт-Петербург.
Объектом исследования являются базы данных концентраций загрязняющих веществ, полученные с автоматических станций мониторинга за атмосферным воздухом №24 и №11, расположенных в г. Санкт-Петербург и в г. Сестрорецк.
Предметом исследования являются концентрации озона и других загрязняющих веществ атмосферы за весенний (март, апрель, май) период 2021 года.
Структура работы. Выпускная квалификационная работа состоит из введения, трех глав, разделенных на подглавы, заключение, список использованной литературы и приложение.
В первой главе представлены основные сведения об атмосфере, главных загрязняющих веществах и их источниках образования, показателях качества атмосферного воздуха, а также о глобальных экологических последствиях загрязнения.
Во второй главе основным объектом изучения является озон. Она содержит в себе информацию об открытии озона, его распределении в атмосфере; подробно рассмотрены механизмы образования и разрушения озона в стратосфере и тропосфере, а также последствия воздействия тропосферного озона для живых существ.
В третьей главе представлены результаты исследования и анализ временных рядов концентрации озона.
В заключение дипломной работы сделаны основные выводы по результатам исследования.
Огромное количество промышленных и автомобильных выбросов являются первичными загрязнителями, которые могут взаимодействовать в воздухе друг с другом, в результате чего образуются вторичные, обладающие высокой токсичность и мутагенностью. Одним из таких вторичных загрязнителей является приземный озон.
Совершенно очевидно, что необходимо остановить бесконтрольное загрязнение атмосферного воздуха. Однако, полное прекращение хозяйственной деятельности или хотя бы снижение ее темпов — невозможно из-за все возрастающих потребностей цивилизации.
Научная новизна и практическая ценность. Данная работа содержит теоретическую часть, которая позволит полностью понять уровень проблемы загрязнения атмосферы, также она подкреплена практическими результатами исследования динамики загрязняющих веществ на территории г. Санкт - Петербург. Принцип анализа загрязненности воздуха, приведенный в работе, может быть полезен и использован в последующих исследованиях.
Целью работы является исследование динамики временных рядов приземной концентрации озона в Василеостровском и Курортном районах г. Санкт-Петербург.
Объектом исследования являются базы данных концентраций загрязняющих веществ, полученные с автоматических станций мониторинга за атмосферным воздухом №24 и №11, расположенных в г. Санкт-Петербург и в г. Сестрорецк.
Предметом исследования являются концентрации озона и других загрязняющих веществ атмосферы за весенний (март, апрель, май) период 2021 года.
Структура работы. Выпускная квалификационная работа состоит из введения, трех глав, разделенных на подглавы, заключение, список использованной литературы и приложение.
В первой главе представлены основные сведения об атмосфере, главных загрязняющих веществах и их источниках образования, показателях качества атмосферного воздуха, а также о глобальных экологических последствиях загрязнения.
Во второй главе основным объектом изучения является озон. Она содержит в себе информацию об открытии озона, его распределении в атмосфере; подробно рассмотрены механизмы образования и разрушения озона в стратосфере и тропосфере, а также последствия воздействия тропосферного озона для живых существ.
В третьей главе представлены результаты исследования и анализ временных рядов концентрации озона.
В заключение дипломной работы сделаны основные выводы по результатам исследования.
Объектом исследования данной впускной квалификационной работы стали временные ряды концентраций озона, а также оксида углерода, оксида азота и диоксида азота, фиксируемые АСМ-АВ №24 и №11, расположенными в Василеостровском и Курортном районах г. Санкт Петербург. Рассматриваемый период - весна 2021 года.
Основываясь на результатах, полученных в практической части работы, можно сделать следующие выводы.
В среднем концентрации приземного озона на станции №11 были немного выше, чем на №24 на протяжении всего весеннего периода. Наиболее загрязненным месяцем является март, так как на обеих станциях наблюдались превышения ПДКСС озона на протяжение всего месяца. Апрель и март были наименее загрязненными - ни одно вещество не превысило ПДКСС.
Для установления связи между концентрациями озона, оксидами и метеорологическими параметрами был проведен корреляционный анализ, в дополнение к которому были построены диаграммы рассеивания для наглядности. На их основе можно сделать вывод, что за весенний период на территории Василеостровского района со стороны предшественников на концентрации озона наибольшее влияние оказывали оксид и диоксид азота; оно имело обратную связь, то есть концентрации озона возрастали или уменьшались, когда содержание NOx в воздухе, соответственно, уменьшалось или возрастало. На эту обратную связь, непосредственно, имели влияние и метеорологические параметры, такие как температура (ее увеличение ведет к росту концентрации озона), влажность воздуха (ее увеличение ведет к уменьшению содержания озона), а также скорость ветра (ее увеличение тоже ведет к уменьшению концентраций озона). Аналогичная ситуация была выявлена и в Курортном районе, за исключением того, что на образование озона из его предшественников оказывал только диоксид азота.
Важно отметить, что полученные значения не обладают достаточной точностью, так как по техническим причинам измерение содержания в воздухе оксида азота было приостановлено на всех АСМ-АВ.
В ходе выполнения исследования временных рядов концентраций озона удалось получить практические знания о распределение озона на северо - западной и центральной частях Санкт-Петербурга, а также о факторах, способствующих его образованию в приземном слое воздуха.
На сегодняшний день о проблеме загрязнения воздуха тропосферным озоном, его последствиях для живых существ узнают все больше людей. Что необходимо для улучшения экологической ситуации? Первое месте по загрязнению воздуха принадлежит автомобильным выбросам, которые можно сократить, если перейти на более экологичное топливо, например, природный газ. На втором месте расположены выбросы примесей промышленной отрасли. Говорить о сокращении промышленных зон не имеет смысла, но тогда можно внедрить или улучшить системы очистки различных выбросов на производствах.
Перечисленные выше источники загрязнения воздуха не единственные, но, в основном, они дают начало предшественникам озона - оксидам.
Необходимость изучения озона связана с его токсичными свойствами для жизни на Земле. Для этого нужно улучшать методы и приборы его измерения, а также расширять сеть как автоматических, так и стационарных станций измерения для получения наиболее точной картины содержания озона в приземном слое.
Основываясь на результатах, полученных в практической части работы, можно сделать следующие выводы.
В среднем концентрации приземного озона на станции №11 были немного выше, чем на №24 на протяжении всего весеннего периода. Наиболее загрязненным месяцем является март, так как на обеих станциях наблюдались превышения ПДКСС озона на протяжение всего месяца. Апрель и март были наименее загрязненными - ни одно вещество не превысило ПДКСС.
Для установления связи между концентрациями озона, оксидами и метеорологическими параметрами был проведен корреляционный анализ, в дополнение к которому были построены диаграммы рассеивания для наглядности. На их основе можно сделать вывод, что за весенний период на территории Василеостровского района со стороны предшественников на концентрации озона наибольшее влияние оказывали оксид и диоксид азота; оно имело обратную связь, то есть концентрации озона возрастали или уменьшались, когда содержание NOx в воздухе, соответственно, уменьшалось или возрастало. На эту обратную связь, непосредственно, имели влияние и метеорологические параметры, такие как температура (ее увеличение ведет к росту концентрации озона), влажность воздуха (ее увеличение ведет к уменьшению содержания озона), а также скорость ветра (ее увеличение тоже ведет к уменьшению концентраций озона). Аналогичная ситуация была выявлена и в Курортном районе, за исключением того, что на образование озона из его предшественников оказывал только диоксид азота.
Важно отметить, что полученные значения не обладают достаточной точностью, так как по техническим причинам измерение содержания в воздухе оксида азота было приостановлено на всех АСМ-АВ.
В ходе выполнения исследования временных рядов концентраций озона удалось получить практические знания о распределение озона на северо - западной и центральной частях Санкт-Петербурга, а также о факторах, способствующих его образованию в приземном слое воздуха.
На сегодняшний день о проблеме загрязнения воздуха тропосферным озоном, его последствиях для живых существ узнают все больше людей. Что необходимо для улучшения экологической ситуации? Первое месте по загрязнению воздуха принадлежит автомобильным выбросам, которые можно сократить, если перейти на более экологичное топливо, например, природный газ. На втором месте расположены выбросы примесей промышленной отрасли. Говорить о сокращении промышленных зон не имеет смысла, но тогда можно внедрить или улучшить системы очистки различных выбросов на производствах.
Перечисленные выше источники загрязнения воздуха не единственные, но, в основном, они дают начало предшественникам озона - оксидам.
Необходимость изучения озона связана с его токсичными свойствами для жизни на Земле. Для этого нужно улучшать методы и приборы его измерения, а также расширять сеть как автоматических, так и стационарных станций измерения для получения наиболее точной картины содержания озона в приземном слое.
Подобные работы
- Анализ временной изменчивости приземной концентрации озона в Курортном районе Санкт-Петербурга
Дипломные работы, ВКР, физика. Язык работы: Русский. Цена: 4750 р. Год сдачи: 2017 - Анализ приземной концентрации озона в атмосфере Санкт-Петербурга в весенний период
Дипломные работы, ВКР, гидрология. Язык работы: Русский. Цена: 4800 р. Год сдачи: 2018 - Динамика временных рядов концентрации загрязняющих веществ в г. Кронштадт
Бакалаврская работа, физика. Язык работы: Русский. Цена: 4850 р. Год сдачи: 2023 - Исследование динамики временных рядов концентраций загрязняющих веществ в атмосфере Санкт-Петербурга по данным автоматических станции мониторинга
Бакалаврская работа, физика. Язык работы: Русский. Цена: 4600 р. Год сдачи: 2024 - Динамика временных рядов концентрации загрязняющих веществ в г. Кронштадт
Бакалаврская работа, экология и природопользование. Язык работы: Русский. Цена: 4750 р. Год сдачи: 2024 - ИЗМЕНЕНИЕ АТМОСФЕРНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ РОССИИ НА РЕГИОНАЛЬНОМ И СУБРЕГИОНАЛЬНОМ УРОВНЯХ
Дипломные работы, ВКР, география. Язык работы: Русский. Цена: 6500 р. Год сдачи: 2019