Введение 3
1 Загрязнение атмосферы 6
1.1 Строение и состав газовой оболочки Земли 6
1.2 Источники загрязнения атмосферы 8
1.3 Классификация загрязняющих веществ 10
1.4 Основные загрязняющие вещества 12
1.5 Нормативы качества атмосферного воздуха 17
2 Загрязнение атмосферного воздуха озоном 20
2.1 Общие сведения 20
2.2 Озон в атмосферном воздухе нижней тропосферы 21
2.3 Влияние озона на здоровье человека 25
2.4 Влияние озона на окружающую среду 27
3 Исследование временных рядов концентрации озона 29
3.1 Физико-географические особенности расположения Курортного
района Санкт-Петербурга 29
3.2 Загрязнение воздуха в Курортном районе в холодный период 31
3.3 Анализ суточного хода приземной концентрации озона в
Курортном р-не 40
Заключение 44
Список используемой литературы 46
Приложение 49
Атмосферный воздух является самой важной жизнеобеспечивающей природной средой и представляет собой смесь газов и аэрозолей приземного слоя атмосферы, сложившуюся в ходе эволюции Земли и деятельности человека.
Проблема загрязнения атмосферы стала особенно острой во второй половине 20 века, в период научно-технической революции, характеризующийся чрезвычайно высокими темпами роста промышленного производства, выработки и потребления электроэнергии, выпуска и использования в большом количестве транспортных средств.
В настоящее время именно загрязненность атмосферы вредными веществами является наиболее опасной проблемой современных мегаполисов. Особенности экологической обстановки в отдельных регионах Российской Федерации и возникающие экологические проблемы обусловлены местными природными условиями и характером воздействия на них промышленности, транспорта, коммунального и сельского хозяйства.
Загрязнение воздуха предприятиями промышленности, большое количество автомобильных выхлопов, пыль, перенаселенность, шум и многие другие факторы приводят к ухудшению качества жизни в городе и ухудшению состояния здоровья, а так же, остается наиболее острой экологической проблемой, имеющей приоритетное социальное и экономическое значение.
Уровень загрязненности атмосферного воздуха Санкт-Петербурга определяется, главным образом, выбросами загрязняющих веществ от стационарных источников и автотранспорта. Экологическая обстановка в городе постоянно ухудшается, сокращается площадь зеленых насаждений, исчезают скверы, вырубаются деревья, уступая место жилым зданиям, офисным и “культурным” центрам.
Помимо загрязняющих веществ (ЗВ), поступающих в атмосферу непосредственно от источников, существуют не менее вредные вторичные ЗВ, которые образуются из первых при их взаимодействии с атмосферой. К ним относится озон. Приземный озон, его измерения, изменчивость и прогноз являются актуальной задачей научных исследований во всем мире. Это связано в первую очередь с тем, что озон является веществом наивысшего класса опасности. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) включила его в список пяти наиболее опасных веществ, которые необходимо учитывать при оценке качества воздуха. Во многих странах, в том числе и в России, ежегодно отмечается повышение концентрации приземного озона выше установленных критериев.
Система управления качеством атмосферного воздуха в Санкт- Петербурге включает государственный мониторинг качества атмосферного воздуха, установление нормативов выбросов, проведение модельных расчетов уровня его загрязнения атмосферными выбросами промышленных предприятий и автотранспорта. Он ведется с целью выработки планов мероприятий по снижению негативного воздействия, а также проведения природоохранных мероприятий, нацеленных на снижение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.
Целью работы является исследование временной изменчивости приземной концентрации озона в Курортном районе Санкт-Петербурга.
Объектом исследования являются данные концентраций загрязняющих веществ, полученные со станций автоматического мониторинга воздуха №11 и №14, расположенных в г. Сестрорецк и г. Зеленогорск соответственно.
Предметом исследования являются концентрации озона и его газов- предшественников за холодный (январь, февраль, март) период 2010 года.
Структура работы: выпускная квалификационная работа состоит из введения, трех глав, которые подразделены на подглавы, заключения, списка использованной литературы и приложения.
В первой главе рассматриваются основные загрязняющие вещества в атмосферном воздухе и их источники.
Во второй главе рассматриваются механизмы образования озона в приземном слое атмосферы, а также влияние озона на здоровье человека и окружающую среду.
В третьей главе представлены результаты исследования и анализ временных рядов концентрации озона.
В заключение дипломной работы сделаны основные выводы по результатам исследования.
В данной работе проведена оценка загрязненности воздуха Курортного района Санкт-Петербурга озоном и его газами-предшественниками: оксидами азота (NO, NO2) и оксидом углерода (CO) в холодный период 2010 года.
Проделанная работа и полученные результаты позволяют сделать следующие выводы.
Анализ данных по станциям №11 и №13 показывает, что уровень загрязнения воздуха на них примерно одинаковый. Наиболее загрязненным оксидами оказался январь, а наименее - март. Концентрации исследуемых ЗВ (NO, NO2, CO) не превышали уровень максимально-разовой ПДКмр.
Уровень загрязнения воздуха озоном увеличивается к марту. Концентрация озона превышает уровень ПДКсс во все три месяца на обеих станциях: в январе -1,02 ПДКсс, в феврале - 1,4 ПДКсс, в марте - до 2 ПДКсс.
Отмечается сильная обратная связь между концентрациями оксидов и озоном практически за весь период исследования, наибольшая отрицательная связь наблюдается в феврале между О3 и NO2.
В течение суток наименьшие концентрации озона наблюдаются в ночные и ранние утренние часы с дальнейшим увеличением и максимумом в послеполуденные часы, а также уменьшением к концу дня во все три месяца. Уровень среднесуточной ПДКсс концентрации озона превышен на протяжении всего дня во все месяцы.
Высокие приземные концентрации озона наблюдаются не только в атмосфере городов, где высок уровень предшественников озона в воздухе, но и в мало - урбанизированных районах (сельских и курортных районах), причем условия в этих районах могут быть более благоприятными для образования повышенных концентраций озона, особенно с подветренной стороны городов [23]. Этот факт имеет особое социальное значение, так как за городом располагаются пансионаты, дома отдыха, детские лагеря и санатории.
В России в настоящее время проблеме тропосферного озона уделяется недостаточно внимания. В связи с этим необходимо регулярно проводить автоматический мониторинг уровня озона в приземном слое атмосферы и наблюдать динамику изменений его уровня не только в крупных мегаполисах, а также в мало урбанизированных районах. Следует проводить дальнейшие исследования для определения доминирующих причин и факторов превышения концентрации озона в тропосфере.
