Введение 2
1 Общие сведения об атмосфере и загрязняющих веществах 5
1.1 Общее понятие атмосферы и ее строение 5
1.2 Основные загрязняющие вещества в атмосфере 8
1.3 Источники загрязнения атмосферы 10
1.4 Влияние метеопараметров на загрязнение атмосферы 12
2 Экологический мониторинг атмосферы 15
2.1 Методы экологического мониторинга атмосферы 15
2.2 Приборы экологического мониторинга атмосферы 18
2.3 Автоматизированные станции контроля атмосферы в Санкт-Петербурге 23
3 Исследование пространственного распределения загрязняющих веществ в
летний период в пределах территории Санкт-Петербурга 31
3.1 Анализ средних значении” загрязняющих веществ 31
3.2 Построение поля пространственного распределения концентраций
загрязняющих веществ 45
3.3 Определение зависимости между распределением загрязняющих веществ
в атмосфере и метеорологическими параметрами 51
Заключение 56
Список литературы 58
В современном мире природа и человек тесно связаны и оказывают непосредственное влияние друг на друга. Окружающая среда - воздух, вода, растительный и животный мир представляют собой сложную, слаженную систему, в которой проживают люди и непосредственно зависят от ее состояния. В свою очередь, люди, оказывают воздействие на природу как положительного, так и пагубного характера. Рациональное природопользование и средства защиты и поддержки положительно влияют на состояние окружающей среды. В попытке создать комфортные условия для жизни, общество пользуется благами природы не всегда прибегая к природоохранным мероприятиям, тем самым оказывая отрицательное влияние на природу в целом (вырубка лесов, загрязнение почвы и воды бытовыми и химическими отходами, строительство ГЭС на равнинных реках и т.д.) и атмосферу в частности (техногенное воздействие).
Загрязняющие вещества, содержащиеся в атмосфере, оказывают отрицательное воздействие на животный и растительный мир , населяющий планету, и могут привести к катастрофическим и необратимым природным процессам.
К загрязняющим веществам относятся любые загрязнители, которые представляют собой химическое вещество, либо же соединение этих веществ. Оказываясь в атмосфере, загрязняющие вещества воздействуют негативно на флору и фауну планеты. Метеорологические явления (ветер, температура, влажность воздуха и т.д.) могут играть вспомогательную роль при переносе этих веществ, оказывать воздействие на ареал их распространения и иным образом обуславливать наличие или отсутствие веществ. Следовательно, текущая задача исследования, связанная с состоянием загрязнения веществ, является значимой и актуальной в настоящее время.
Цель работы - изучение пространственного распределения концентраций загрязняющих веществ в атмосфере Санкт-Петербурга за летний период и проведение анализа влияния метеорологических факторов на формирование распределения загрязняющих веществ.
Объектом исследования выпускной квалификационной работы является территория города Санкт-Петербурга, предметом - пространственное распространение загрязняющих веществ на территории города Санкт- Петербурга за летний период.
Для достижения поставленной цели были выполнены следующие задачи:
1) Изучение основных характеристик загрязняющих веществ и метеорологических приборов
2) Расчет средних значений концентраций загрязняющих веществ в атмосфере Санкт-Петербурга на основе данных автоматизированных станций экологического мониторинга летом 2022 года.
3) Построение изолиний и трехмерных графиков, отображающих пространственное распределение концентраций загрязняющих веществ на территории Санкт-Петербурга летом 2022 года на основе данных автоматизированных станций экологического мониторинга.
4) Исследование влияния метеорологических параметров на распределение загрязняющих веществ в атмосфере и анализ полученных результатов.
Структура выпускной квалификационной работы: включает введение, три главы, которые имеют свою подструктуру в виде подразделов, заключение и список литературных источников.
Санкт-Петербург является одним из ключевых регионов России, который включает в себя историческое наследие, туристические кластеры, является важнейшим экономическим центром, а также является вторым по численности населения городом России. Множество критерий обуславливает острую экологическую проблему региона.
В текущей работе был рассмотрен состав атмосферы, проведен анализ загрязняющих веществ и представлен анализ основных загрязняющих примесей в атмосфере. Далее были изучены параметры экологического мониторинга в целом и Санкт-Петербурга в частности. С помощью использования данных со станций экологического мониторинга атмосферы были вычислены среднемесячные результаты концентраций загрязняющих веществ и по ним были построены таблицы и диаграммы. Для наглядного анализа, с помощью программы «Surfer», были построены 3D модели пространственного распределения загрязняющих веществ в пределах территории Санкт-Петербурга.
По результатам работы стало известно, что из трех исследуемых месяцев (июнь, июль, август) 2022 года самым загрязненным оказался август, в этом месяце наблюдалось превышение осадков и увеличение средней температуры воздуха до рекордно-высоких значений. Так же, было выявлено, что в августе было превышение содержания NO2на станции №17, расположенной в городе Пушкин, что было обусловлено как метеорологическими параметрами атмосферы, так и антропогенным воздействием, в остальные же месяцы, превышений выявлено не было. Так же, центральные районы были загрязнены во все месяца, что так же обусловлено антропогенными факторами. Наиболее чистыми оказались станции, расположенные в курортных районах города, что обусловлено обилием растительного мира и минимальным количеством автотранспорта, дорог, заводов и так далее.
Научно-технический прогресс не стоит на месте и развитие техники неизбежно, но жизненно важно стремиться к уменьшению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу путем: строительства лесопарковых зон, совершенствование систем отчистки газа на предприятиях и увлечения использование альтернативных, нескончаемых природных источников энергии.
