Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Дальний атмосферный перенос и атмосферные балансы соединений серы, азота и ртути

ВАК РФ 25.00.30, Метеорология, климатология, агрометеорология

Заключение Диссертация по теме "Метеорология, климатология, агрометеорология", Рябошапко, Алексей Григорьевич

Выводы

• Установлены значения фоновых концентраций соединени серы и азота в атмосфере Земли. Доказано, что проблем антропогенных выбросов соединений серы и азота имеет характерны масштаб порядка тысячи километров. Оценено, что время жизни сер и азота в атмосфере в виде газообразных и аэрозольных форм н превышает нескольких дней, и установлено отсутстви долговременного накопления этих соединений в атмосфере Земли.

• Определены основные параметры химических трансформаци и механизмов выведения из атмосферы соединений серы, азота ртути. Получены количественные характеристики скоросте процессов, определяющих поведение изучаемых веществ в атмосфер что позволило использовать математические модели их переноса атмосфере на дальние расстояния.

• Сформулированы основные принципы функционировав системы мониторинга дальнего трансграничного перенос загрязняющих воздух веществ. Создана национальная сеть станци мониторинга трансграничного переноса загрязняющих веществ СССР и в России. Получены количественные оценки трансграничны потоков и выпадений соединений серы, азота и ртути. В частност показано, что трансграничный поток исследуемых загрязняющи веществ из стран Центральной и Западной Европы на территор] России, по меньшей мере, в 3 раза превышает обратный. Для ртут основным трансграничным источником загрязнения территори России является Украина (2100 т/год).

• Разработаны математические модели, позволяющи рассчитывать генерацию в атмосфере новых загрязняющих веществ результате химических трансформаций соединений серы, азота ртути. Модели использованы для оценки существующих и прогнозны полей выпадений соединений серы на территории северо-западно части России. Выделены зоны повышенного экологического риска.

37

• Разработана система атмосферных балансов загрязняющих веществ, позволяющих получить оценки степени воздействия антропогенной деятельности на отдельные крупные регионы и атмосферу Земли в целом. Показано, что максимум выбросов в атмосферу в СССР/России приходился на начало 80-х годов и к настоящему времени снизился по оксидам серы в 1.4 раза, по оксидам азота - в 1.2 раза, по аммиаку - в 2.5 раза. Выявлено, что вынос соединений серы (в виде сульфатных аэрозолей) за пределы СССР/России в Арктику и Тихий океан составляет 1.3 миллиона тонн, а окисленного азота - 0.4 миллиона тонн.

• Научные разработки внедрены в практику деятельности Росгидромета в виде национальной сети станций мониторинга дальнего трансграничного переноса загрязняющих воздух веществ. Достигнуто высокое качество наблюдений по сере и азоту с точностью анализов на уровне 10% и менее. Обеспечено выполнение СССР/Россией международных обязательств в рамках выполнения условий «Конвенции 1979 года о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния».

38

Список монографий и ключевых статей

Андрюков В.П., Рябошапко А.Г. (1982). Перенос некоторых вещест через границу раздела атмосфера-океан в регионе Берингова мор - В кн.: Мониторинг загрязняющих веществ в окружающей сред Тр.ИПГ под ред. И.М.Назарова, Москва, Гидрометеоиздат, вып.4 стр. 36-51.

Андрюков В.П., Рябошапко А.Г., Шопаускене Д., Эрдман JI.K. (1978 Атмосферный перенос загрязняющих веществ на расстояни порядка сотен километров. В кн.: Загрязнение атмоферы ка экологический фактор. Труды ИПГ под ред. И.М.Назаров Москва, Гидрометеоиздат, вып.39, стр. 58-68.

Астратов М.Ю., Заверяева И.И., Рябошапко А.Г. (1986). Вариаци содержания сульфатов в атмосмферных осадках Арктики з последние 90 лет. - Метеорология и гидрология, No.l, с.48-53.

Астратов М.Ю., Рябошапко А.Г., Гриненко В.А., Костин А.М Кузнецов В.И., Саар Я.П. (1989). Выпадения загрязняющи веществ в северо-западных районах СССР в зимний период. В кн Загрязнение атмосферы в регионе Балтийского моря: миграц загрязняющих веществ и их воздействие на окружающую сред Ленинград, Гидрометеоиздат, стр. 75-84.

Афиногенова О.Г., Рябошапко А.Г. (1988). Динамика антропогенно эмиссии двуокиси серы в атмосферу на территории СССР с 1860 п 1970 гг. - В кн.: Дальний атмосферный перенос загрязняющи воздух веществ. Тр.ИПГ под ред. А.Г.Рябошапко, Москв Гидрометеоиздат, вып.71, стр. 38-52.

Бовыкин Ю.Б., Брюханов П.А., Лысак А.В., Рябошапко А.Г. (1979 Распространение примеси в атмосфере от крупного площадно источника. В кн.: "Проблемы оптимизации топливн энергетических балансов и пропорционального развития топливн энергетического комплекса страны на перспективу (под ред. про С.Н.Ятрова), Москва, ВНИИКТЭП, сс. 508-515.

Брюханов П.А., Крюков Е.В., Назаров И.М. и Рябошапко А.Г. (1982 Оценка переноса двуокиси серы и сульфатов на территорию ССС В кн.: Мониторинг загрязняющих веществ в окружающей сред Труды ИПГ под ред. И.М.Назарова, Москва, Гидрометеоизда вып. 41, стр. 14-21.

39

Брюханов П.А., Рябошапко А.Г. (1993). Варианты экологической оптимизации параметров выбросов диоксида серы комбинатом "Печенганикель". - Российско-финский симпозиум "Дальний перенос загрязняющих атмосферу веществ и их влияние на наземные экосистемы", Заполярный, 2-6.09.1993.

Израэль Ю.А., Назаров И.М., Прессман А.Я., Ровинский Ф.Я., Рябошапко А.Г. и Филиппова JI.M. (1989). Кислотные дожди (изд. 2-е). Ленинград, Гидрометеоиздат, 269 с.

Израэль Ю.А., Назаров И.М., Рябошапко А.Г. (1982а). Проблема антропогенных выбросов криптона-85 в атмосферу. Метеорология и Гидрология, № 6, стр. 5-15.

Израэль Ю.А., Назаров И.М., Рябошапко А.Г. (1982b). Методология исследований дальнего переноса соединений серы. - В кн.: Мониторинг загрязняющих веществ в окружающей среде. -Тр.ИПГ под ред. И.М.Назарова, Москва, Гидрометеоиздат, вып.41, стр. 4-13.

Израэль Ю.А., И.М.Назаров, Ш.Д.Фридман, М.В.Гальперин, А.Я.Прессман, А.Г.Рябошапко, Ц.Д.Витков, Л.Хаспра, Л.Харват, Х.Ю.Дишер, У.Дамрат, В.Заводски и Я.Шантрох (1987). "Мониторинг трансграничного переноса загрязняющих воздух веществ", Ленинград, Гидрометеоиздат, 1987, 303 с.

Казаков Ю.Е., Рябошапко А.Г., Саар Я.П. (1989). Перенос загрязняющих веществ через границу между СССР и Финляндией: фактическое состояние и перспективы снижения. В кн.: Загрязнение атмосферы в регионе Балтийского моря. Ленинград, Гидрометеоиздат, стр. 6-12.

Королев С.М. и Рябошапко А.Г. (1978). Атмосферный сток загрязняющих веществ с территории Японии. В кн.: Загрязнение атмоферы как экологический фактор. Труды ИПГ под ред. И.М.Назарова, Москва, Гидрометеоиздат, вып.39, стр. 86-98.

Лысак А.В., Назаров И.М., Рябошапко А.Г. (1979) Проблема дальнего атмосферного переноса загрязнений. - Журнал ВХО им. Менделеева, том 24, № 1, стр.25-29.

Мединец В.И., Лепешкин В.И., Рябошапко А.Г. (1988). Атмосферный перенос соединений серы и азота над Северной Атлантикой. - В кн.: Дальний атмосферный перенос загрязняющих воздух веществ. Тр.ИПГ под ред. А.Г.Рябошапко, Москва, Гидрометеоиздат, вып.71, стр. 106-112.

40

Назаров И.М., Рябошапко А.Г. (1985). Кислотообразующие веществ в атмосфере и их воздействие на продуктивность растительны экосистем. В кн.: Контроль дальнего и трансграничного перенос загрязняющих воздух веществ. Тр. ИПГ вып.62, Москв Гидрометеоиздат, стр. 78-93.

Назаров И.М., Рябошапко А.Г., Фридман Ш.Д. (1984). Систем мониторинга трансграничного переноса загрязняющих возду веществ. Метеорология и Гидрология, № 11, стр. 49-59.

Назаров И.М., Рябошапко А.Г., Фридман Ш.Д. (1988). Контрол трансграничного переноса загрязняющих воздух веществ. - В кн Дальний атмосферный перенос загрязняющих воздух веществ. Т ИПГ под ред. А.Г.Рябошапко, Москва, Гидрометеоиздат, вып.7 стр. 4-9.

Прошина Ю.В., Рябошапко А.Г. (1982). Роль эоловой эмисси сульфатов в глобальном атмосферном цикле серы. В кн Мониторинг загрязняющих веществ в окружающей среде. Тр.ИП под ред. И.М.Назарова, Москва, Гидрометеоиздат, вып.41, стр. 6 70

Рябошапко А.Г. (1983). Атмосферный цикл серы. В кн.: Глобальны биогеохимический цикл серы и влияние на него деятельност человека. Под ред. М.Иванова и Д.Фринея. Москва, Наука, с. 170 253.

Рябошапко А.Г. (1984). Закисление атмосферных осадков в западны районах СССР. Метеорология и Гидрология, № 2, стр. 39-45.

Рябошапко А.Г. (1985). Сера в биосфере. Природа, № 7, стр. 42-50.

Рябошапко А.Г. (1988а). Оценка скорости подоблачного вымыван хлоридов и сульфатов из океанической атмосферы. - В кн Дальний атмосферный перенос загрязняющих воздух веществ. Т ИПГ под ред. А.Г.Рябошапко, Москва, Гидрометеоиздат, вып.7 стр. 102-106.

Рябошапко А.Г. (1988b). Химический состав и кислотность дождево воды над центральными районами Тихого океана. - В кн.: Дальн атмосферный перенос загрязняющих воздух веществ. Тр.ИПГ по ред. А.Г.Рябошапко, Москва, Гидрометеоиздат, вып.71, стр. 89-10

Рябошапко А.Г. (1988с). Модель химических превращений выведения из атмосферы соединений серы и азота при дальне атмосферном переносе. В кн.: Дальний атмосферный перен загрязняющих воздух веществ, Тр. ИПГ под ред. А.Г.Рябошапк Москва, Гидрометеоиздат, вып.71, стр. 25-32.

41

Рябошапко А.Г. (1989). Математическое моделирование процессов закисления осадков при дальнем атмосферном переносе. В кн.: Загрязнение атмосферы в регионе Балтийского моря. Ленинград, Гидрометеоиздат, стр. 104-124. Рябошапко А.Г. (2000). Методы и результаты инвентаризации выбросов закисляющих веществ в атмосферу. В кн.: Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Том XVII. Санкт-Петербург, Гидрометеоиздат, стр. 207-227. Рябошапко А.Г., Шопаускене Д.А., Эрдман Л.К. (1978). Фоновые уровни S02 и N02 и глобальный баланс серы. В кн.: Загрязнение атмоферы как экологический фактор. Труды ИПГ под ред. И.М.Назарова, Москва, Гидрометеоиздат, вып.39, стр. 20-33. Рябошапко А.Г., Эрдман Л.К. (1978). Время жизни S02 в загрязненной атмосфере над океаном. В кн.: Загрязнение атмоферы как экологический фактор. Труды ИПГ под ред. И.М.Назарова, Москва, Гидрометеоиздат, вып.39, стр. 99-107. Artz R.S., Ryaboshapko A.G., Luke W., (1996). Region of the Former Soviet Union. In: Global Acid Deposition Assessment, eds. D.M.Whelpdale and M.S.Kaiser. World Meteorological Organization, Global Atmospheric Watch. No. 106, pp. 83-102. Blatov I., Volkov F., Brjuhanov P., Korolev S., Rjaboshapko A., Tuovinen J.-P. (1992). Petshenganikel-kombinaatin rikkipaastot ja niiden vaikutus Lapin rikkilaskeumaan. Ilmansuojelu-Uutiset, No. 3, 15-18 (In Finnish). Brimblecombe P., Hammer C., Rodhe H., Ryaboshapko A., Boutron C.F.

1989). Human influence on the sulphur cycle. In: Evolution of the Global Biogeochemical Sulphur Cycle (SCOPE-39). Eds.: P.Brimblecombe and A.Yu.Lein, Chichester, John Wilew and Sons, pp. 77-121.

Gromov S.A., Ryaboshapko A.G, Paramonov S.G. (2001). Dry deposition of atmospheric sulphur and nitrogen in Russia and the former USSR. Water, Air and Soil Pollution, Vol. 130, pp. 589-594. Izrael Yu.A., Nazarov I.M., Rjaboshapco A.G. (1982). Approaches to standardization of atmospheric pollution undergoing long-range and transboundary transport. - Environmental Monitoring & Assessment, Vol. 2, No 4, pp. 417-423. Levy II, H., Galloway J.N., Eliassen A., Fisher B.E.A., Gorzelska K., Hastie D.R., Moody J.L., Ryaboshapko A.G., Savoie D., Whelpdale D.

1990). The long-range transport of sulphur and nitrogen compounds. In: The Long-Range Atmospheric Transport of Natural and Contaminant Substances. Ed. by A.H.Knap. Kluwer Academic Publishers. NATO ASI Series. Vol. 297. p. 231-257.

42

Paramonov С., Ryaboshapko A., Gromov S., Granat L., Rodhe H. (1999 Sulfur and nitrogen compounds in air and precipitation over the form Soviet Union in 1980-1995. Department of Meteorology, Stockhol University, Report CM-95, December 1999, 42 p.

Ryaboshapko A.G. (1988). Mathematical modelling of chemic transformation processes during long-range atmospheric transport. - I Workshop on Modelling Transformation Processes and Transport of A Pollution with Special Reference to Nitrogen Oxide ECE/WMO/UNEP Co-operative Programme for Monitoring an Evaluation of the Long-range Transmission of Air Pollutants in Euro (EMEP). Potsdam, German Democratic Republic, 21-25 March 1988.

Ryaboshapko A. (1990). Emissions of pollutants in the USSR and the environment effects. Proc. of the Conference "Power Plant a Environment 90", Tampere, Finland, October 31 - November 2, 199 Finnish Energy Economy Association ETY, Helsinki, Finland, Vol.A.

Ryaboshapko A. (2001). Anthropogenic ammonia emissions in the form USSR in 1990. Water, Air and Soil Pollution, Vol. 130, pp. 205-210.

Ryaboshapko A., V.Bazhanov, and P.Oyola (1996a). Ozone, sul dioxide, condensation nuclei and aerosol composition over the Easte part of the North Atlantic basin. Atm. Environ., Vol.30, No.8, pp.130 1315.

Ryaboshapko A.G., P.A.Brukhanov, S.A.Gromov, Yu.V.Proshina a O.G.Afinogenova (1996b). Anthropogenic emissions of oxidized sul and nitrogen into the atmosphere of the former Soviet Union in 19 and 1990. International Meteorological Institute in Stockholm. Repo CM-89, September 1996, 33 p.

Ryaboshapko A., L.Gallardo, E.Kjellstrom, S.Gromov, S.Paramono O.Afinogenova, and H.Rodhe (1997). Balances of oxidized sulfur a nitrogen over the former Soviet Union territory. Atmospher Environment, Vol. 32, No 4, pp. 647-658.

Ryaboshapko A., S.Gromov, and S.Paramonov (1996c). Sulfur in t Siberian atmosphere. Idojaras, Vol.100, No.1-3, pp.143-150.

Ryaboshapko A. and Ilyin I., 2001. Mercury re-emission to the atmosphe in Europe. In: Proceedings of EUROTRAC Symposium 2000 Transp and Chemical Transformation in the Troposphere. (Eds.) Pauline Midgley, Markus J. Reuther, Marilee Williams, Springer-Verlag Berl Heidelberg (CD-annex).

43

Ryaboshapko A., Ilyin I., Bullock R., Ebinghaus R., Lohman K., Munthe J., Petersen G., Seigneur C., and Wangberg I., 2001. Intercomparison study of numerical models for long-range atmospheric transport of mercury. Stage I. Comparison of chemical modules for mercury transformations in a cloud/for environment. Moscow, MSC-East, EMEP Technical Report 2/2001.

Ryaboshapko A., Ilyin I., Gusev A., and Afmogenova 0., 1998c. Mercury in the atmosphere of Europe: concentrations, deposition patterns, transboundary fluxes. Moscow, EMEP/MSC-E Report 7/98.

Ryaboshapko A., Izrael Yu., Stukin E., Tsaturov Yu., Vakulovsky S. (1998a). Long-range atmospheric transport of radioactive products from nuclear explosions conducted in the USA, USSR, France, and China after 1963. In: Atmospheric Nuclear Tests: Environment and Human Consequences. Ed. by Ch.Shapiro, Springer, Berlin, 81-94.

Ryaboshapko A. and Korolev V., 1997. Mercury in the atmosphere: estimates of model parameters. Meteorological Synthesizing Centre -East, EMEP/MSC-E Report 7/97, August 1997, Moscow, 60 p.

Ryaboshapko A., Oyola P., Lissi E., Rubio M.-A. (1998b). Composicion Quimica de Hidrometeoros en la atmosfera de Santiago - Chile. Informacion Tecnologica, Vol. 9, No. 4, pp. 123-133 (in Spain).

Ryaboshapko A., Proshina Ju., Kuznetsov V., Garmash S., Rybakova I. (1995). Sulphur balance in the atmosphere over the Leningrad oblast, Russia. In: Atmospheric Pollution. Ed. by: P.Anttila, Ju.Kamari, M.Tolvanen. Proceedings of the 10th World Clean Air Congress, Held at Espoo, Finland, May 28-June 2, 1995. Vol.2,241.

Ryaboshapko A.G., Sukhenko V.V., and Paramonov S.G. (1994). Assesment of wet sulphur deposition over the former USSR. Tellus, 46B, No.3, pp.205-219.

Tuovinen Ju.-P., Laurila Т., Lattila H., Ryaboshapko A., Brukhanov P., Korolev S. (1990). Impact of the sulphur dioxide sources in the Kola peninsula on air quality in Northernmost Europe. - Atmospheric Environment, v.27A. No. 9, pp.1379- 1395.