Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Методология оценки достоверности и интерпретация результатов наблюдений за концентрациями примесей в атмосфере городов России

ВАК РФ 25.00.30, Метеорология, климатология, агрометеорология

Автореферат диссертации по теме "Методология оценки достоверности и интерпретация результатов наблюдений за концентрациями примесей в атмосфере городов России"

На правах рукописи

СМИРНОВА ИРИНА ВИТАЛЬЕВНА

МЕТОДОЛОГИЯ ОЦЕНКИ ДОСТОВЕРНОСТИ И ИНТЕРПРЕТАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ НАБЛЮДЕНИЙ ЗА КОНЦЕНТРАЦИЯМИ ПРИМЕСЕЙ В АТМОСФЕРЕ ГОРОДОВ РОССИИ

Специальность 25 00 30 — метеорология, климатология, агрометеорология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

¿С сги/^ь-/^

Санкт-Петербург '

2007

003057468

Диссертационная работа выполнена в государственном учреждении «Главная геофизическая обсерватория им А И Воейкова»

Научный руководитель -

Официальные оппоненты

Ведущая организация

доктор географических наук Безуглая Эмма Юрьевна

доктор географических наук, профессор Кобышева Нина Владимировна, кандидат географических наук Буренин Николай Сергеевич

Санкт-Петербургский государственный университет, географический факультет

Защита диссертации состоится 16 мая 2007 г в 14 00 часов на заседании диссертационного совета Д 327 005 01 при государственном учреждении «Главная геофизическая обсерватория им А И Воейкова» по адресу ул Карбышева, д 7, Санкт-Петербург, Россия, 194021 С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке государственного учреждения «Главная геофизическая обсерватория им А И Воейкова»

Автореферат разослан 13 апреля 2007 г

Ученый секретарь

диссертационного совета J!/-ejyef> А В Мещерская

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Сеть федеральной службы России по мониторингу загрязнения атмосферы включает 682 станции в 244 городах и дополняется сетью маршрутных, эпизодических и подфакельных наблюдений Результаты наблюдений обобщаются и анализируются для оценки состояния загрязнения атмосферы, его пространственно-временных характеристик, долгопериодных изменений концентраций примесей и влияющих на них метеорологических условий

Полный и всесторонний анализ условий появления тех или иных уровней загрязнения атмосферы позволяет делать правильные выводы при планировании и проведении воздухоохранных мероприятий Информация об изменении состояния загрязнения окружающей среды и в частности атмосферы позволяет судить об эффективности природоохранных мероприятий и израсходованных на них средств, что выдвигает особые требования к ее достоверности

Понятие достоверности информации включает большой круг вопросов, связанных с деятельностью сети мониторинга Это качество результатов наблюдений, репрезентативность данных наблюдений, однородность рядов концентраций, полнота данных для надежной статистической обработки и санитарно-гигиенической оценки состояния загрязнения атмосферы Понятие достоверность включает также корректное объяснение причин повышенных уровней загрязнения и тенденции изменений концентраций за длительный период с учетом метеорологических условий переноса и рассеивания примесей, а также режима выбросов в данном районе

Для правильной интерпретации данных сетевых измерений необходимо знать с какой точностью они проводятся в результате применения существующих методов анализа качества воздуха, обобщения и обработки результатов анализа Обеспечение высокой точности проводимых измерений и ее оценка являются сложной задачей Точность зависит от ошибок, допущенных на разных этапах производства наблюдений Применимость известных способов оценок погрешностей измерений связана с некоторыми ограничениями, поэтому погрешности учитываются неполностью

Оценка влияния метеорологических условий на формирование уровня загрязнения атмосферы городов выполняется на основе комплексного показателя — потенциала загрязнения атмосферы и заложена в разработанные теоретические расчетные методы определения приземной максимальной концентрации, создаваемой источниками

выбросов Изучение влияния метеорологических и синоптических условий на загрязнение воздука является основой для разработки методов прогнозирования загрязнения в городах Однако при анализе результатов наблюдений важна количественная оценка вклада метеорологических условий в статистические характеристики загрязнения воздуха и диапазонов их изменений в городах различных регионов России, что позволит не только более надежно оценивать достоверность представляемой информации, но и интерпретировать ее

Задача наблюдений — представление полей концентраций и характеристик изменения этих полей во времени При исследовании влияния загрязнения на человека и окружающую среду, а также при организации деятельности, направленной на снижение уровня загрязнения, следует опираться не на отдельные частные результаты измерений, а на обобщенные показатели, характеризующие уровень загрязнения атмосферы в целом и его динамику В последние годы в связи с широким внедрением вычислительной техники появились большие возможности использования компьютерных технологий для глубокого анализа и всесторонней оценки загрязнения атмосферы в городах России Однако обилие показателей приводит к различным интерпретациям, часто искажающим действительную ситуацию Поэтому разработка метода оценки погрешности результатов измерений, количественная оценка вклада метеорологических условий в статистические характеристики загрязнения воздуха, обоснование выбора основных показателей загрязнения атмосферы и индикаторов качества воздуха, интерпретация и представление информации потребителям является актуальной проблемой

Цель работы

Цель состоит в формировании научно-методической базы работ по защите атмосферы от загрязнения путем

— разработки способа оценки погрешности результатов измерений концентраций примесей в воздухе, полученных в реальных условиях работы сети,

— оценки этим методом суммарной погрешности данных наблюдений в конкретных городах за выбранный временной период,

— установления возможных диапазонов изменений концентраций примесей за счет вклада метеорологических условий в отдельные статистические показатели качества воздуха,

— разработки методологии оценки, интерпретации и представления информации об уровнях загрязнения воздуха в городах, позволяющей наглядно свидетельствовать о состоянии проблемы

В соответствии с этой целью поставлены следующие задачи диссертации

1 Разработать метод оценки погрешности результатов измерений концентраций примесей в воздухе в условиях работы сети на основе статистической обработки этих данных

2 Оценить суммарную погрешность данных наблюдений в конкретных городах за выбранный временной период с использованием разработанного метода

3 Оценить вклад метеорологических условий в различных географических районах России в статистические показатели загрязнения воздуха (средние, максимальные концентрации) на основе модельных оценок характеристик условий рассеивания примесей в атмосфере

4 Разработать способ оценки ожидаемого уровня загрязнения воздуха металлами в городах на основе совместного анализа данных о выбросах и концентрациях загрязняющих веществ

5 Сравнить уровни загрязнения воздуха в городах Российской Федерации с уровнями загрязнения воздуха в городах других стран по данным национальных систем мониторинга

6 Разработать методику графического представления и интерпретации информации об уровнях загрязнения воздуха в городах для ее наглядной оценки

Основные положения, выносимые на защиту

1 Метод оценки суммарной погрешности результатов измерений концентраций примесей в воздухе на основе данных сетевых наблюдений

2 Результаты оценки диапазонов изменений средних и максимальных концентраций примесей за счет вклада метеорологических условий рассеивания в различных физико-географических районах России

3 Методология оценки состояния загрязнения атмосферы городов России и интерпретации результатов мониторинга.

Методы исследования и использованные материалы

В работе использованы методы математической статистики и теории вероятности, а также общегеографические методы анализа характеристик загрязнения атмосферного воздуха и их картирования

Степень достоверности работы определяется большим массивом обработанных данных наблюдений за загрязнением атмосферы и климатических данных о рассеивании примесей в атмосфере с оценкой их надежности

Для разработки метода оценки погрешностей данных наблюдений и проверки его применимости обработаны результаты сетевых

наблюдений в 51 городе за период от 3 до 5 лет (1980-1986 гг ), что составило более 180 000 единиц информации, а также данные наблюдений в 240 городах России за 2004 г

Для оценки диапазонов изменений концентраций примесей под влиянием метеорологических условий использованы данные 67 метеорологических и аэрологических станций, а также данные наблюдений за концентрациями специфически? веществ в 19 городах с целью проверки полученных соотношений

При сравнительном анализе уровней загрязнения использованы данные 70 городов 34 европейских государств за период 1985— 1990 гг, 80 крупнейших городов США за период 1984-1988 гг

При разработке метода оценки уровней загрязнения воздуха металлами использованы результаты измерений концентраций 10 металлов в 120 городах на 220 станциях и данные о выбросах металлов за пятилетний период во всех городах РФ, где такие сведения по каждому веществу имелись Научная новизна работы

Научная новизна состоит в разработке автором методологического подхода для оценки погрешностей данных наблюдений

Впервые выполнены оценки суммарной погрешности данных сетевых наблюдений за концентрациями примесей в атмосфере различных городах, разработанным в диссертационной работе методом Определены диапазоны изменения статистических характеристик загрязнения воздуха под влиянием изменений метеорологических условий формирования уровня загрязнения воздуха в различных физико-географических района* России

Разработана методология анализа и оценки состояния загрязнения атмосферы в городах России, интерпретации и представления данных о загрязнении атмосферы, реализованная совместно с рядом авторов в создании документов о качестве воздуха городов и Руководящем документе РД 52 04 667 2005 Практическая ценность работы

Полученные оценки погрешности наблюдений позволили установить причины недостоверной информации и дать рекомендации по улучшению качества работы сети В свою очередь это способствует повышению эффективности методического руководства сетью мониторинга загрязнения атмосферы

Оценки диапазонов изменения статистических характеристик уровня загрязнения в зависимости от метеорологических условий различных регионов, полученные в работе, используются при проведении критического анализа качества данных и включены в РД 52 04 667-2005

Сравнение наблюдаемых уровней загрязнения в городах России с зарубежными позволило выявить различия в уровнях и их причины Апробация работы

Основные результаты диссертации докладывались автором на ряде семинаров отдела мониторинга загрязнения атмосферы ГГО им А И Воейкова, на международной конференции «Научно-практические проблемы рационального потребления воздуха „Воздух-1998"», «Научно-практические проблемы рационального потребления воздуха и восстановления воздушной среды, „Воздух-2001"», «Воздух-2004», на курсах повышения, квалификации специалистов гидрометеослужбы в Донецке, Таллинне, Кучино, Санкт-Петербурге, на научно-методических конференциях и курсах «Современные задачи мониторинга загрязнения атмосферы», проводимых в НПК «Атмосфера» в ГГО им А И Воейкова (1998, 2001) Результаты исследования обсуждались в рамках международного сотрудничества ГГО им А И Воейкова со специалистами Федеральной службы охраны окружающей среды Германии, Агентства охраны окружающей среды (EPA, USA) (1995) Результаты работы включены в «Рекомендации по пространственно-временному анализу данных наблюдений о загрязнении атмосферы с использованием метеорологических характеристик распространения примесей в атмосфере» для сетевых подразделений гидрометеослужбы, в Раздел 9 «Обобщение данных наблюдений за состоянием загрязнения воздуха городов и промышленных центров» Руководящего документа РД 52 04 186-89 и в Руководящий докумен г РД 52 04 (367-2005 «Документы о состоянии загрязнения атмосферы в городах для информирования государственных органов, общественности и населения»

Все материалы работы внедрены при создании Ежегодников состояния загрязнения атмосферы в городах РФ, а также в методических документах, направленных в УГМС Росгидромета для совершенствования работы сети мониторинга загрязнения атмосферы

Личный вклад автора заключается в непосредственном участии во всех исследованиях, включая сбор и анализ информации, в расчетах погрешностей наблюдений и определении диапазонов изменений концентраций под влиянием метеорологических условий и создание РД 52 04 667-2005

Публикации По теме диссертации опубликовано 20 печатных работ Перечень публикаций приведен в конце реферата Кроме того, 12-я позиция перечня включает Ежегодники состояния загрязнения атмосферы в городах России, в создании которых с 1980 г по настоящее время принимает участие диссертант

Структура и объем работы Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения Работа включает 137 с машинописного текста, 34 иллюстрации, 23 таблицы Список цитируемой литературы содержит 120 наименований, из них 21 на англ и нем языках

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ СОДЕРЖАНИЯ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цели работы, рассмотрены вопросы научной новизны проведенных исследований Приведены основные положения, выносимые на защиту, а также сведения о практическом использовании результатов работы и ее апробации

Первая глава посвящена обзору материалов и регламентирующих документов по точности измерений концентраций примесей на государственной сети мониторинга загрязнения атмосферы На основании работ Шайковой Е А и Янковского И А и др , выполнен анализ и обобщение видов погрешностей на всех этапах получения информации о содержании в воздухе примесей

Количественная оценка уровня загрязнения атмосферы выражается через концентрацию примеси Результаты отдельных определений концентраций загрязняющих веществ отличаются большой изменчивостью, обусловленной прежде всего тем, что процесс переноса и рассеивания примесей по своей природе является вероятностным Главная задача обработки информации о загрязнении атмосферы состоит в получении показателей, характеризующих концентрации, которые рассматриваются как совокупности случайных величин, поэтому такими показателями служат статистические моменты случайных величин Наблюдаемые максимальные концентрации являются важной характеристикой загрязнения, однако их появление в имеющейся выборке в значительной степени случайно Если же с помощью найденного распределения рассчитать экстремальные характеристики определенной обеспеченности, то они являются более представительными На расчетных экстремумах основаны различные нормативные требования Обобщение информации выполняется на основании результатов измерений разовых и среднесуточных концентраций вредных примесей и расчета средних за месяц и год значений Результаты обобщения по территории служат для выявления городов с наиболее высоким уровнем загрязнения атмосферы, источников выбросов вредных веществ, вносящих наибольший вклад в уровень загрязнения атмосферы, вредных ве-

ществ, содержание которых в атмосфере в основном определяет загрязнение воздуха в городах Это достигается совместным анализом выбросов вредных веществ, характеристик загрязнения атмосферы и метеорологических условий

Во второй главе рассмотрены существующие и используемые на практике статистические методы оценки ошибок измерений концентраций примесей

Представлен метод оценки погрешностей данных наблюдений за загрязнением атмосферы, основанный на предварительном критическом анализе временных рядов концентраций примесей на однородность, использовании условия линейной зависимости между среднемесячными значениями концентраций ) и среднеквадратическими отклонениями (о^, получении набора показателей, позволяющих оценить достоверность данных наблюдений за концентрациями примесей

Для оценки погрешностей по данным сетевых измерений используется уравнение линейной регрессии (а=а+Ьдс ) Рассчитываются среднее значение концентрации примеси за рассматриваемый период — J месяцев и среднее из среднеквадратических отклонений по формулам 1 г

% = о = ±± а (1),

коэффициенты «а» и «Ь» уравнения линейной регрессии , коэффициент корреляции «г» между средними за месяц qcpl и а На основе параметров «а» и «Ь» рассчитываются а/а — относительное значение средней квадратической ошибки наблюдений,

средняя абсолютная ошибка, полученная из соотношения 11 | = а/Ь, | с" |/ ^[рр— относительное значение абсолютной погрешности В полученном наборе статистических показателей наиболее информативными являются коэффициенты уравнения регрессии и коэффициент корреляции Свободный член уравнения регрессии «а» представляет собой среднюю квадратическую погрешность измерений (се), коэффициент «Ь» при отсутствии погрешностей измерений представляет коэффициент вариации концентраций примесей и также дает возможность оценки погрешностей данных измерений Величина абсолютной погрешности |Г |, относительной погрешности (а/а) и отношение |е |/дср, являющееся показателем точности определения среднего значения, характеризуют точность результатов измерений Полный анализ полученных статистических показателей позволяет установить достоверность данных об уровнях загрязнения воздуха и оценить систематические и случайные погрешности

В третьей главе изложены результаты проверки применимости метода расчета погрешностей измерений концентраций примесей по данным сетевых наблюдений и дается их интерпретация

Для решения поставленной задачи автором использованы данные наблюдений за концентрациями 15 различных примесей в воздухе 51 города за период от 3 до 6 лет По каждому городу в расчеты включено от 24 до 84 значений среднемесячных концентраций примесей и их среднеквадратических отклонений, полученных по данным наблюдений Для анализа выбирались такие временные периоды, когда ряды концентраций отвечали требованиям статистической и климатологической однородности, т е когда не происходило смены методик и приборов для определения содержания примесей в воздухе, существенного изменения в объеме выбросов вредных веществ на предприятиях данного города

Известно, что если погрешности распределены нормально, то|ё|-0,8ае, а средняя погрешность измерений с = 0 Из уравнения регрессии следует, что = а/Ь, где «а» соответствует аЕ Поэтому, если значения коэффициента «Ь» находятся в диапазоне 0,8-1,5, то е - 0 и случайные погрешности практически не влияют на значение средней концентрации примеси

Из результатов статистической обработки, выполненной автором, получено, что если «Ь» находится в диапазоне 0,8-1,5 в 50% наблюдений, т е в 50% наблюдений имели место систематические или случайные погрешности, завышавшие значения концентраций При значениях «Ь», равных 0,07-0,52 для диоксида азота и 0,050,38 для диоксида серы возникают особенно большие погрешности, достигающие 100% и более от средней концентрации примеси

В результате выполненных автором расчетов получено, что концентрации диоксида серы и азота содержат относительную ошибку менее 0,25а в 57 и 67% городов соответственно, т е данные удовлетворяют требованию регламентирующих документов по точности измерений Большие величины погрешностей этих примесей (больше 0,5а) отмечены в 12 и 17% городов Относительные погрешности определения концентраций специфических примесей до 0,25а отмечены при наблюдениях за содержанием аммиака в 62%, сероводорода в 76%, фенола в 55% городов, а погрешности более 0,5а — в 1-2 городах с наблюдениями за содержанием каждой из примесей Расчеты по данным за 2004 г показали удовлетворительное качество результатов наблюдений В целом по 240 городам России относительная погрешность а/а концентраций формальдегида составляет 26%, диоксида азота — 29%, оксида углерода — 25%

Получены четкие зависимости между значениями коэффициентов корреляции (г) и относительными погрешностями измерений концентраций вредных веществ (а/о) Величины относительных погрешностей определения концентраций примесей возрастают с уменьшением коэффициента корреляции между среднемесячными значениями концентраций примесей и их среднеквадратическими отклонениями

Выполненное исследование позволило разработать практические рекомендации для оценки надежности характеристик рассматриваемого временного ряда измерений концентраций в зависимости от значений г и Ь, а также их сочетаний

при г > 0,7 и 0,8 < Ь < 1,5 погрешность а/а, как правило, менее 0,2, результаты измерения концентраций примеси следует считать достоверными с малой погрешностью измерения, которая не сказывается на средних характеристиках ряда,

при 0,5 < г < 0,7 и Ь < 0,5 возможна погрешность а/а более 0,4 Это может иметь место при некотором завышении концентраций примесей и случайных ошибках,

при 0,5 < г < 0,7 и 0,5 < Ь < 0,8 погрешность а/о может принимать большие значения из-за случайной и систематической погрешностей, при г < 0,5 и Ь < 0,5 погрешность а/а более 0,4 Низкий коэффициент корреляции в большинстве случаев обусловлен наличием случайных погрешностей в наблюдениях, в результате которых а, оказывается значительно большей, чем q В этом случае данные наблюдений вызывают сомнение, требуется пересмотр ряда для выявления периода с недостоверными данными и его исключения из расчетов,

при г > 0,5 и Ь > 1 результаты измерений содержат случайные погрешности, которые приводят к погрешности в определении концентрации примеси и других характеристик загрязнения атмосферы Но если при этом средняя квадратическая погрешность а составляет (0,2-0,4)с, ряд наблюдений является однородным Причина пониженной корреляции может быть установлена при просмотре годового хода (¡с ( и (51

В 23% из общего числа рассматриваемых городов и примесей имели место случаи, когда коэффициент «а» принимал отрицательное значение Показано, что в 46% городов с отрицательными значениями «а» концентрации примесей были ниже нижней границы диапазона измерений используемых методик В этих случаях можно говорить о систематической погрешности, завышающей значения средних концентраций

Для проверки изложенных выводов о погрешностях и уточнения вида погрешности от диапазонов значений г и Ь, выполнено сопоставление погрешностей а/а, полученных в данной работе, с результатами периодического контроля правильности химического анализа проб воздуха, осуществляемого в сетевых химических лабораториях Использованы значения коэффициентов регрессии авн, характеризующие систематическую погрешность наблюдений и Ьвн, характеризующие случайную и систематическую погрешности, полученные методом внешнего контроля измерений концентраций диоксида серы и диоксида азота в 12 городах Проверка показала, наличие связи между критериями оценки погрешностей двумя методами

Четвертая глава посвящена оценке влияния метеорологических условий переноса и рассеивания примесей на их концентрации в атмосфере городов различных районов России

Уровень загрязнения атмосферы, создаваемый выбросами промышленных предприятий, оценивается по величине расчетной приземной концентрации (См) Методы расчета максимальной наземной концентрации примесей от наземных и высотных источников холодных и нагретых выбросов разработаны в соответствии с теоретическими и экспериментальными исследованиями, выполненными Берляндом М Е , Гениховичем Е Л , Оникулом Р И , Грачевой И Г , Бурениным Н С , Чичериным С С и др и содержатся в ОНД-86 См отмечается на некотором расстоянии от источника выбросов при сравнительно часто встречающихся неблагоприятных метеорологических условиях

В отдельные короткие периоды времени могут создаваться более неблагоприятные условия для рассеивания примесей, чем те, которые учитываются при расчетах См При аномальных условиях концентрация примесей в атмосфере резко возрастает Если повторяемость таких метеорологических условий высока, то возрастает и величина наблюдаемых: максимальных концентраций (ям), а также повторяемость превышения См Кроме того, возрастает и средняя концентрация примеси (яс ) Используя значения повторяемости метеорологических услобий, относящихся к неблагоприятным, можно судить о вероятности превышения рассчитанного значения См, а также средних и максимальных концентраций

На основании анализа результатов многих работ для случаев нагретых выбросов из высоких источников выделены следующие сочетания метеорологических факторов, при которых наземная рон-центрация примеси qм отличается от расчетной См

1 цм <. См при неблагоприятных конвективных условиях и опасной скорости ветра,

2 qм > См/2 примерно в 50 % случаев при опасной скорости ветра, но более благоприятных конвективных условиях рассеивания,

3 qм > См при наличии приподнятой инверсии над источником выбросов,

4 qм > См при слабом ветре в слое от земли до некоторой высоты, где наблюдается опасная скорость ветра

Используя физико-статистический метод численной оценки метеорологического потенциала загрязнения атмосферы, разработанный Безуглой Э Ю , и исходя из предположения о логнормальном распределении концентрации в приземном слое можно рассчитать соотношения qcpl/qcp0, qм/См, qм/qcp Средняя концентрация записывается

Чср = СмПР —-,

1 } 2л

где Р] — повторяемость направления ветра от источника выбросов, N — число направлений ветра,

0,12 0,69г,

г, и г2 - аргументы интеграла вероятности Ф(г), ФЦ) = 1 - 2Рр ф(г2) = 1 - 2Р2, Р; и Р2 находится из выражений Р, (Ч > См/2) = Рин + Рсл + Ри /2 , Р2 (я > См) = Рин + Рсл,

где Ри — повторяемость опасной скорости ветра (им), Рин - инверсий температуры, Рсл - слабого ветра

Если принять См и и„ одинаковыми для двух источников, расположенных в различных районах России, то можно рассчитать отношение средних концентраций в этих двух районах Задавая Р и Р2 условно для одного района, можно получить распределение по территории РФ превышений qcp, над значением qcpo в условном районе, где Р1 = 0,20 и Р2= 0,05 (минимальные значения)

ЧсР' _ 1 47 ^ °>12 °'69г1

Чсро (22 " 22 " 21

Для определения значения qcp,/qcpo необходимо знать реальные для данной местности значения Р, и Р2 При этом для различных типов источников загрязнения им будет также различной Для упрощения

выделяются две градации опасной скорости ветра им=0-3 м/с и им-4-7 м/с, и для этих градаций определяется Ри

Анализ рассчитанных отношений qcpl/qcpo с использованием значений Р1 и Р2, полуденных по данным 67 метеорологических и аэрологических станций, показал, что они изменяются для различных районов территории РФ от 1 до 2 В Восточной Сибири, где наиболее высока повторяемость низких приподнятых инверсий чсР| более чем в 1,5 раза выше д ро В других районах РФ отношение qCp1/'qcpo составляет 1,0-1,3 Таким образом, при одинаковых значениях См, создаваемых промышленными источниками, средние значения концентраций в городах на территории РФ могут существенно различаться

В результате различной повторяемости Рин, Рсл и Ри, при которых возможно различное превышение значения См в районе промышленного объекта при заданных параметрах источника, максимальные концентрации примеси qм с заданной вероятностью превышения при одинаковых значениях См будут также различными

Полученные в работе в результате расчетов значения qм/Cм хорошо согласуются с изменениями отношений qCp, /^сро Районы, где при заданном См ожидаются наибольшие средние уровни загрязнения > 1,5ясРо), полностью совпадают с районами, где qм является наибольшей Это означает, что можно подобрать такие параметры выбросов, при которых от разных источников могут быть обеспечены равные средние и максимальные с заданной вероятностью превышения уровни загрязнения воздуха в городах различных физико-географических районов

Выполнена оценка отношений qм/См при заданной вероятности превышения См и qм (максимальной концентрации примеси заданного квантиля, которая может быть зафиксирована в районе источника загрязнения) Показано, что qм может оказаться выше См в 2-5 раз в зависимости от значения Р(с1 > См) Таким образом, можно сделать вывод, что при предупреждении о возникновении неблагоприятных метеорологических условий в результате выбросов промышленного предприятия может возникнуть максимальная концентрация примеси, которая будет превышать См по крайней мере на 50-70% В этом случае снижение выбросов должно составлять не менее 50%

Диапазоны изменений соотношений qCp1 /qcpo и qм/См различны Следовательно, в различных физико-географических районах будут разными отношения q^,l/qcPl

Проверка соотношений qм/qCp, рассчитанных и наблюдаемых, по данным 19 городов показала сходимость результатов Проведена

проверка рассчитанных и реальных соотношений цм/См фторида водорода в Братске и свинца в Комсомольске-на-Амуре Расчетные и реальные соотношения близки между собой

Пятая глава посвящена интерпретации информации об уровнях загрязнения атмосферы и выработке методологии оценки состояния загрязнения атмосферы, строящейся с учетом знания погрешностей измерений концентраций примесей, установления набора параметров, характеризующих качество воздуха применительно к выбранному периоду осреднения, способов представления информации потребителям

Автором на основе данных наблюдений за концентрациями 10 металлов проанализирована возможность использования косвенного показателя «долевое содержание» металлов в пыли для анализа средних концентраций металлов при привлечении данных о выбросах Применение показателя при анализе данных о загрязнении атмосферы делает возможным дополнять отсутствующие данные о выбросах или концентрациях металлов по имеющимся данным

Выполнено сравнение уровней загрязнения и их трендов в городах России, США, крупнейших европейских городах на основе данных национальных сетей мониторинга Сравнение показало, что не смотря на имеющиеся отличия в средствах и методах получения данных наблюдений в различных странах, имеющиеся различия в уровнях загрязнения определяются объективными причинами, такими как уровень развития экономики и соответствующая ему антропогенная нагрузка на атмосферу Все виды сравнений, выполненные диссертантом, подтвердили сходные соотношения уровни загрязнения взвешенными веществами в 2-3 раза выше в крупных российских городах, чем в городах западной Европы и США, что связано с большими суммарными выбросами твердых веществ промышленностью и автотранспортом Уровни загрязнения дисидом серы и оксидом углерода в российских городах ниже, диоксидом азота примерно равны

С целью наиболее наглядного представления об уровнях загрязнения атмосферы автором разработана методология построения карт пространственного распределения концентраций примесей в городах на территории России Демонстрируется на примере карты распределения концентраций бенз(а)пирена Несмотря на то что картирование точечное, выделяются зоны, где вследствие использования определенного вида топлива и наблюдающихся неблагоприятных условий рассеивания примесей формируются повышенные уровни загрязнения атмосферы Для выделения зон с наибольшим уровнем загрязнения атмосферы комплексом различных примесей предложен

учет численности городского населения (% от общей численности населения республики, края, области), подверженного воздействию высокого загрязнения атмосферы (комплексный индекс загрязнения атмосферы >14) Карта показывает, что к регионам, где более 50% населения подвержено воздействию наиболее загрязненного воздуха относятся Иркутская, Камчатская, Московская, Новосибирская, Омская, Самарская, Свердловская, Ульяновская области, Хабаровский край

В заключении сформулированы основные результаты работы и представлены полученные выводы

1 Выявлены основные погрешности, возникающие на всех этапах при проведении наблюдений за загрязнением атмосферы

2 Разработан метод оценки суммарной погрешности результатов наблюдений на сети мониторинга на основе расчета параметров уравнения линейной регрессии Метод позволяет оценить погрешности, возникающие на различных этапах производства наблюдений

3 Установлены наиболее информативные показатели для оценки систематической и случайной погрешностей данных измерений коэффициент корреляции «г» и коэффициенты уравнения регрессии «а» и «Ь» Величина абсолютной погрешности |Г|, относительной погрешности измерений а/а и отношение \ё\/ц характеризуют точность измерений Полный анализ полученных статистических показателей позволяет установить достоверность данных об уровнях загрязнения воздуха

4 На основании данных наблюдений за концентрациями диоксида серы, диоксида азота и 13 специфических примесей в 51 городе за пятилетний период, а также по данным наблюдений в 240 городах в 2004 году выполнены оценки погрешностей измерений предложенным статистическим методом Погрешность измерений концентраций Н02, регламентируемая руководящими документами в пределах 25% , отмечена в 67% городов, для Э02 — в 57%, аммиака — в 62%

5 Выполненное сравнение результатов оценки погрешностей предложенным методом с результатами определения погрешностей химического анализа проб воздуха методом внешнего контроля в конкретных городах показало, что статистический метод оценки данных наблюдений позволяет выявить случайные и систематические составляющие погрешностей

6 Выполнено моделирование влияния аномальных метеорологических условий в различных регионах России на средние и максимальные концентрации примесей и показано, что под влиянием раз-

личной повторяемости этих условий средние уровни загрязнения могут различаться более чем в 2 раза Максимальные концентрации могут превышать максимумы, рассчитанные по ОНД-86 на 5070% Отношения максимальных концентраций с заданной вероятностью превышения к среднему значению могут различаться от 2 до 15, что указывает на существенный вклад метеорологических условий в формирование уровней загрязнения воздуха и необходимость их учета при интерпретации различных уровней загрязнения воздуха и их трендов в различных городах

7 Выполнено сравнение уровней загрязнения и их трендов в городах России, США и крупнейших города? Европы, показавшее различия в уровне загрязнения воздуха отдельными веществами, вызванные уровнем промышленного развития, е,идом используемого топлива и особенностями размещения предприятий в городах В городах России концентрации 502 и N0 несколько ниже, ГТО2 и СО выше, чем в европейский странах и США Средние концентрации пыли выше в 2-3 раза из-за больших выбросов твердых веществ

8 Выполнены расчеты долевого содержания металлов в пыли Проведено сравнение расчетных и фактических выбросов металлов Установлено, что показатель «долевое содержание» позволяет дополнять недостающую информацию о концентрациях либо выбросах металлов по имеющимся данным о них и использовать расчетные характеристики для анализа экологической ситуации в городах

9 Разработана методология представления информации о состоянии загрязнения атмосферы городов, включенная в РД 52 04 667-2005

10 Разработана методология картирования пространственного распределения концентраций примесей в городах на территории России, а также выделения регионов с наименее комфортными для проживания населения (с точки зрения загрязнения атмосферы комплексом различных примесей) условиями (по численности населения, подверженного воздействию высокого загрязнения атмосферы) Создана карта, на которой выделены регионы, где более 50% городского населения подвержено воздействию наиболее загрязненного воздуха

Основные научные результаты, полученные в процессе исследования, опубликованы в следующих работах

1 Безуглая Э Ю , Завадская Е К , Смирнова И В 3а1 рязнение воздушного бассейна // Состояние окружающей среды Северо-Западного и Северного регионов России СПб Наука, 1995 С 58-86

2 Безуглая Э Ю , Завадская Е К , Смирнова И В загрязнение атмосферного воздуха городов и промышленных центров Метеорология и гидрология М Гид-рометеоиздат, 199? № 10

3 Безуглая Э Ю , Ивлева Т П , Смирнова И В Состояние загрязнения воздуха городов России // Научно-практические проблемы рационального потребления воздуха и восстановления воздушной среды «Воздух 2001» Международная конференция Тезисы докладов СПб , 2001

4 Безуглая Э Ю , Расторгуева Г П , Смирнова И В Чем дышит промышленный город JI Гидрометеоиздат, 1991 255 с

5 Бе ¡углая Э Ю , Расторгуева Г П , Смирнова ИчВ Влияние лесных пожаров в августе 2002 года на уровень загрязнения воздуха и здоровье населения // Инженерные системы АВОК Северо-Запад №1(9), 2003 С 29-32

6 Безуглая ЭЮ, Смирнова ИВ Главная геофизическая обсерватория им А И Воейкова представляет новый Ежегодник //Вопросы охраны атмосферы от загрязнений Информационный бюллетень № 2-3 СПб НПК «Атмосфера» , 1994 С 5-8

7 Безуглая Э Ю , Смирнова И В Проблема загрязнения воздуха Крупнейшие города России // Инженерные системы АВОК Северо-Запад №2(6), 2002 С 19-21

8 Безуглая Э Ю , Смирнова И В , Шадрина JI Г Влияние климатических условий распространения примесей на формирование среднего и максимального уровня загрязнения воздуха Тр ГГО Л Гидрометеоиздат, 1987 Вып511 С 85—91

9 Безуглая Э Ю , Смирнова И В , Шадрина Л Г Оценка погрешности измерения с помощью статистического анализа временного pflfla=Estimation of Measurement Error by Means of a Statistical Analysis of a Time Series Тр ГГО JI Гидрометеоиздат, 1987 Вып 511 С 68-84 - Пер на англ выполнен специалистами EPA, USA

10 Безуглая Э Ю , Смирнова И В , Чичерин С С Об оценке погрешностей определения концентраций примесей в воздухе городов Тр ГГО Л Гидрометеоиздат, 1991 Вып 543 С 3-14

11 Документы о состоянии загрязнения атмосферы в городах для информирования государственных органов, общественности и населения Руководящий документ РД 52 04 667-2005 / Сост Безуглая Э Ю , Завадская Е К , Ивлева Т П , Смирнова И В М Метеоагентство Росгидромета, 2006 56 с

12 Ежегодник состояния загрязнения воздуха городов и промышленных центров Советского Союза 1990 г Санкт-Петербург, 1991 190 с ,

Ежегодник Состояние загрязнения атмосферы в городах на территории России

1991, 1992гг Санкт-Петербург Ртп ГГО, 1992 465 с, 1993 314 с

1993, 1994, 1995, 1996 гг Санкт-Петербург АОЗТ «Текст», 1994 328 с , 1995 280 с , 1996 235 с , 1997 263 с

1997, 1998, 2000, 2001, 2002гг СПб Гидрометеоиздат, 1999 218 с , 1999 130 с , 2001 182 с , 2002 212 с , 2003 222 с , 2004 218 с

13 Качество воздуха в городах России / Сост Безуглая Э Ю , Завадская Е К , СмирноваИВ СПб Текст, 1996 20 с

14 Качество воздуха в крупнейших городах России за десять лет (19881997) / Ред Э Ю Безуглая Сост Завадская Е К , Расторгуева Г П , Смирнова И В СПб Гидрометеоиздат, 1999 144 с Опубликовано также парал издание на англ яз

15 Качество воздуха в Санкт-Петербурге и его влияние на здоровье населения Администрация Санкт-Петербурга Комитет по природопользованию, охране окруж среды и обеспечению экологич безопасности СПб 2001 24 с

16 Обобщение данных наблюдении за состоянием загрязнения воздуха городов и промышленных центров // РД 52 04 186-89 Руководство по контролю загрязнения атмосферы Ч I Р 9 / Сост Безутлая Э Ю , Завадская Е К, Пинигин М А , СмирноваИ В М Гидрометеоиздат, 1991 С 383-425

17 Рекомендации по оценке достоверности данных наблюдений за загрязнением атмосферы / Сост Безутлая Э Ю , Полищук А И , Смирнова ИВ JI ГГО, 1984 15 с

18 Рекомендации по пространственно-временному анализу данных наблюдений о загрязнении атмосферы с использованием метеорологических характеристик распространения примесей в атмосфере / Безуглая Э Ю , СмирноваИ В , ЩуцкаяА Б Л Ртп ГГО, 1990 40 с

19 Смирнова ИВ Использование показателя «долевое содержание металлов в пыли» для анализа загрязнения воздуха металлами Тр ГГО СПб Гидрометеоиздат, 1998 Вып 549 С 128-145

20 Смирнова И В Загрязнение воздуха металлами / Ежегодник сотояния загрязнения атмосферы в городах на территории России 1996 г СПб Гидрометеоиздат, 1997 С 227-258

21 Bezuglaya Е Yu , Shchutskaya А В and Smirnova I V Air Pollution Index and Interpretation of Measurements of Toxic Pollutant Concentrations - Atmospheric Environment Vol 27A, No 5, 1993, pp 773-779

Отпечатано с готового оригинал-макета в ЦНИТ «АСТЕРИОН» Заказ № 114 Подписано в печать 11 04 2007 г Бумага офсетная Формат 60х84'/|б Объем 1,25 п л Тираж 100 экз Санкт-Петербург, 191015, а/я 83, тел /факс (812) 275-73-00, 970-35-70 а81епоп@аз1епоп ги

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Смирнова, Ирина Витальевна

Введение.

1 Система наблюдений за концентрациями примесей в атмосфере и обеспечение достоверности данных наблюдений.

1.1 Сеть наблюдений за загрязнением атмосферы.

1.2 Общие сведения о погрешностях измерений.

1.3 Точность измерительных средств.

1.4 Периодический контроль точности измерений концентраций примесей в химических лабораториях.

1.5 Метеорологические параметры, влияющие на формирование уровня загрязнения атмосферы.

1.6 Методы и способы анализа и обобщения информации о загрязнении атмосферы.

Выводы.

2 Метод оценки погрешностей данных наблюдений за концентрациями примесей.

2.1 Критконтроль информации.

2.2 Существующие статистические и предлагаемый методы оценки погрешностей данных наблюдений.

Выводы.

3 Результаты проверки применимости метода расчета погрешностей данных наблюдений за концентрациями примесей и их интерпретация по данным сетевых измерений

3.1 Используемый материал.

3.2 Обсуждение результатов расчетов показателей метода.

3.3 Оценка относительных и абсолютных погрешностей данных наблюдений.

3.4 Критерии оценки погрешности и интерпретации статистических характеристик результатов наблюдений.

3.5 Анализ погрешностей данных наблюдений вблизи порога чувствительности методов измерений концентраций.

3.6 Сравнение полученных погрешностей с результатами внешнего контроля результатов наблюдений.

3.7 Проверка применимости метода по данным среднегодовых концентраций примесей.

Выводы.

4 Интерпретация результатов измерения концентраций примесей с учетом метеорологических условий их переноса в атмосфере.

4.1 Потенциал загрязнения атмосферы.

4.2 Расчетная приземная концентрация примеси.

4.3 Оценка характеристик уровня загрязнения атмосферы в неблагоприятных для рассеивания примесей метеорологических условиях.

Выводы.

5 Методология оценки состояния загрязнения атмосферы городов"

России на основе данных наблюдений за концентрациями примесей.

5.1 Использование показателя «долевое содержание металлов в пыли» для анализа загрязнения воздуха металлами.'.

5.1.1 Использованные данные. Методы определения концентраций металлов

5.1.2 Обоснование выбора и оценка показателя «долевое содержание».

5.1.3 Оценка средних концентраций и выбросов металлов.

5.2 Подход к оценке данных мониторинга загрязнения атмосферы, основанный на их сравнительной характеристике.

5.3 Сравнение с результатами измерений концентраций примесей в России и других странах.

5.4 Методология оценки состояния загрязнения воздуха городов России.

5.5 Анализ динамики изменения среднегодовых концентраций.

5.6 Пространственное распределение концентраций примесей. Способы наглядного представления результатов анализа экологической ситуации 118 Выводы.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Методология оценки достоверности и интерпретация результатов наблюдений за концентрациями примесей в атмосфере городов России"

Актуальность темы

Сеть федеральной службы мониторинга загрязнения атмосферы в России включает в настоящее время 682 станции в 244 городах и дополняется сетью маршрутных, эпизодических и подфакельных наблюдений. На сети определяется содержание в воздухе около 70 различных веществ: взвешенных веществ (пыли), диоксида серы, оксидов азота, оксида углерода, бенз(а)пирена и многих специфических примесей.

Результаты наблюдений обобщаются и анализируются для оценки состояния загрязнения атмосферы, его пространственно-временных характеристик, долгопериодных изменений концентраций примесей и влияющих на них метеорологических условий.

Обобщения данных наблюдений служат для принятия природоохранных решений, для учета фактического состояния при проектировании строительства и реконструкции предприятий, для прогноза изменений уровня загрязнения, а также в исследовательских целях. Полный и всесторонний анализ всех условий появления тех или иных уровней загрязнения атмосферы дает возможность делать правильные выводы при планировании и проведении воздухоохранных мероприятий. Информация об изменении состояния загрязнения окружающей среды и в частности атмосферы позволяет судить об эффективности природоохранных мероприятий и израсходованных на них средств, что выдвигает особые требования к ее достоверности.

Для правильной интерпретации результатов измерений необходимо знать с какой точностью они производятся при данных условиях измерительной сети. То есть, необходима оценка достоверности информации, получаемой на сети в результате применения существующих методов анализа качества воздуха, обобщения и обработки результатов анализа.

Понятие достоверности информации включает большой круг вопросов, связанных с деятельностью сети мониторинга. Это качество результатов наблюдений, репрезентативность данных наблюдений, однородность рядов концентраций, полнота данных для надежной статистической обработки и санитарно-гигиенической оценки состояния загрязнения атмосферы. Понятие достоверность включает также корректное объяснение причин повышенных уровней загрязнения и тенденции изменений концентраций за длительный период с учетом метеорологических условий переноса и рассеивания примесей, а также режима выбросов в данном районе.

Точность результатов измерений зависит от погрешностей, допущенных на различных этапах получения данных наблюдений. В соответствии с требованием нормативных документов, результирующая погрешность сетевых измерений концентраций примесей не должна превышать +25 %. Погрешности методик химического анализа загрязнения воздуха и средств измерений определяются при их метрологической аттестации. В соответствии с требованием РД 52.04.186-89, проводится периодический контроль качества работы сетевых подразделений службы по химическому анализу измерений концентраций примесей. До передачи данных наблюдений потребителю они проходят критический контроль в подразделениях службы наблюдений, ответственных за информацию. Такой контроль состоит в сравнении полученных характеристик загрязнения воздуха с заранее установленными из длительного ряда наблюдений критериями значений характеристик. Он позволяет установить однородность рядов наблюдений и исключить грубые ошибки. Известны статистические способы оценок погрешностей измерений по структурной или корреляционной функции. Однако их применимость связана с некоторыми ограничениями. Таким образом, существующие методы позволяют оценить и учесть при интерпретации результатов измерений только часть суммарной погрешности. Они не могут дать оценку погрешности каждого проводимого на сети измерения. Поэтому погрешности, допущенные на разных этапах проведения наблюдений за загрязнением воздуха, учитываются не полностью.

Метеорологические условия влияют на формирование уровня загрязнения атмосферы. Оценка этого влияния выполняется на основе комплексного показателя — потенциала загрязнения атмосферы (ПЗА) и заложена в разработанные теоретические расчетные методы определения приземной . максимальной концентрации примеси, создаваемой источниками выбросов. Это позволяет теоретически установить насколько могут меняться средние и максимальные концентрации примесей в зависимости от метеоусловий в данном регионе. Уровень загрязнения атмосферы оценивается по значению средней величины концентрации примеси. Осреднение разовых (полученных в результате 20-30 мин. отборов проб воздуха) концентраций проводится по времени и по пространству. При анализе и обобщении результатов наблюдений за загрязнением атмосферы важна количественная оценка вклада метеорологических условий в ' статистические характеристики загрязнения воздуха и диапазонов их изменений в городах различных регионов России, что позволит не только более надежно оценивать достоверность представляемой информации, но и интерпретировать ее.

При многообразии условий, в которых получены данные и сформировался тот или иной уровень загрязнения атмосферы (ЗА), выделяются общие закономерности и причинно-следственные связи. В современных условиях обмен результатами исследований между специалистами разных стран приводит к сближению подходов в решении экологических проблем. Поэтому сравнение данных о состоянии ЗА в российских городах с зарубежными, полученными при помощи разных технических средств измерений, на основе различающихся научно-методических баз национальных сетей наблюдений в городах, расположенных в сходных климатических условиях, со сходным уровнем промышленного развития (косвенно может быть оценена по численности городского населения и параметрами выбросов) позволит оценить данные с точки зрения сопоставимости, показать общие черты и выявить различия и причины расхождений. Изучение изменений уровня загрязнения за период от года до нескольких лет позволит выявить причины, их вызывающие. Задача оценки тренда напрямую связана с оценкой погрешности данных измерений, без знания которой невозможно отделить колебания во времени величин, характеризующих физические процессы и явления, от колебаний в результате некорректности данных. И тем более, если эти изменения концентраций происходят с амплитудой в пределах погрешности измерений. При оценке долгопериодных изменений уровней ЗА учитывается существование циклических колебаний большой длительности метеоэлементов, поэтому важно определить необходимый и достаточный период для оценки тренда ЗА. Достоверность среднегодового уровня ЗА может быть оценена с точки зрения изменений его за предшествующий период.

Интерес к информации о состоянии загрязнении атмосферы сохраняется, что приводит к обилию интерпретаций, изданию карт, атласов, схем и др., часто искажающих действительную ситуацию. Одновременно возникают споры о неправильном расположении станций наблюдений, их недостаточном количестве, необходимости организации дополнительных обследований загрязнения атмосферы. При этом распыляются финансовые средства на малоэффективные проекты вместо того, чтобы поддержать жизнедеятельность существующей сети. Информация, которую предоставляют сегодня потребителю подразделения гидрометеослужбы, должна быть не только достоверной, но и соответствовать требованиям, предъявляемым к ней в мировом сообществе. В последние годы в связи с широким внедрением вычислительной техники появились большие возможности использования компьютерных технологий для глубокого анализа и всесторонней оценки загрязнения атмосферы в городах России. Однако обилие показателей приводит к различным интерпретациям, часто искажающим действительную ситуацию. Поэтому разработка метода оценки погрешности результатов измерений, количественная оценка вклада метеорологических условий в статистические характеристики загрязнения воздуха, обоснование выбора основных показателей загрязнения атмосферы и индикаторов качества воздуха, интерпретация и представление информации потребителям является актуальной проблемой.

Цель и задачи исследования

Цель состоит в формировании научно-методической базы работ по защите атмосферы от загрязнения путем разработки способа оценки погрешности результатов измерений концентраций примесей в воздухе, полученных в реальных условиях работы сети; оценки этим методом суммарной погрешности данных наблюдений в конкретных городах за выбранный временной период; установления возможных диапазонов изменений концентраций примесей за счет вклада метеорологических условий в отдельные статистические показатели качества воздуха; разработки методологии оценки, интерпретации и представления информации об уровнях загрязнения воздуха в городах, позволяющей наглядно свидетельствовать о состоянии проблемы.

В соответствии с этими целями поставлены следующие задачи диссертации:

1. Разработать метод оценки погрешности результатов измерений концентраций примесей в воздухе в условиях работы сети на основе статистической обработки этих данных.

2. Оценить суммарную погрешность данных наблюдений в конкретных городах за выбранный временной период с использованием разработанного метода.

3. Оценить вклад метеорологических условий в различных географических районах России в статистические показатели загрязнения воздуха (средние, максимальные концентрации) на основе модельных оценок характеристик условий рассеивания примесей в атмосфере.

4. Разработать способ оценки ожидаемого уровня загрязнения воздуха металлами в городах на основе совместного анализа данных о выбросах и концентрациях загрязняющих веществ.

5. Сравнить уровни загрязнения воздуха в городах Российской Федерации с уровнями загрязнения воздуха в городах других стран по данным национальных систем мониторинга.

6. Разработать методику графического представления и интерпретации информации об уровнях загрязнения воздуха в городах для ее наглядной оценки.

Методология использования всех этих путей для оценки уровней загрязнения и представления информации рассмотрена в диссертационной работе.

Методы исследования и использованные материалы

В работе использованы методы математической статистики и теории вероятности, а также общегеографические методы анализа характеристик загрязнения атмосферного воздуха и их картирования.

Степень достоверности работы определяется большим массивом обработанных данных наблюдений за загрязнением атмосферы и климатических данных о рассеивании примесей в атмосфере с оценкой их надежности.

Для разработки метода оценки погрешностей данных наблюдений и проверки его применимости обработаны результаты сетевых наблюдений в 51 городе за период от 3 до 5 лет (1980-1986 гг.), что составило более 180 ООО единиц информации, а также данные наблюдений в 240 городах России за 2004 г.

Для оценки диапазонов изменений концентраций примесей под влиянием метеорологических условий использованы данные 67 метеорологических и аэрологических станций, а также данные наблюдений за концентрациями специфических веществ в 19 городах с целью проверки полученных соотношений.

При сравнительном анализе уровней загрязнения использованы данные 70 городов 34 европейских государств за период 1985-1990 гг., 80 крупнейших городов США за период 1984-1988 гг.

При разработке метода оценки уровней загрязнения воздуха металлами использованы результаты измерений концентраций 10 металлов в 120 городах на 220 станциях и данные о выбросах металлов за пятилетний период во всех городах РФ, где такие сведения по каждому веществу имелись. При сравнительном анализе уровней загрязнения учтены данные 70 городов 34 европейских государств за период 1985-1990 гг., 80 крупнейших городов США за период 1984-1988 гг. .

При разработке метода оценки уровней загрязнения воздуха металлами и бенз(а)пиреном использованы результаты измерений концентраций 10 металлов в 120 городах на 220 станциях и данные о выбросах этих металлов и их соединений за пятилетний период, где такие сведения по каждому веществу имелись.

Научная новизна полученных результатов

Научная новизна состоит в разработке автором методологического подхода для оценки погрешностей данных наблюдений.

Впервые выполнены оценки суммарной погрешности данных сетевых наблюдений за концентрациями примесей в атмосфере различных городах, разработанным в диссертационной работе методом.

Определены диапазоны изменения статистических характеристик загрязнения воздуха под влиянием изменений метеорологических условий формирования уровня загрязнения воздуха в различных физико-географических районах России.

Разработана методология анализа и оценки состояния загрязнения атмосферы в городах России, интерпретации и представления данных о загрязнении атмосферы, реализованная совместно с рядом авторов в создании документов о качестве воздуха городов и Руководящем документе РД.52.04.667-2005.

Практическая ценность работы

Полученные оценки погрешности наблюдений позволили установить причины недостоверной информации и дать рекомендации по улучшению качества работы сети. В свою очередь это способствует повышению эффективности методического руководства сетью мониторинга загрязнения атмосферы.

Оценки диапазонов изменения статистических характеристик уровня загрязнения в зависимости от метеорологических условий различных регионов, полученные в работе, используются при проведении критического анализа качества данных и включены в РД.52.04.667-2005.

Сравнение наблюдаемых уровней загрязнения в городах России с зарубежными позволило выявить различия в уровнях и их причины.

Результаты выполненных исследований могут быть использованы в учреждениях и организациях, занимающихся вопросами охраны атмосферного воздуха.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Метод оценки погрешности результатов измерений концентраций примесей в воздухе на основе данных сетевых наблюдений.

2. Оценка диапазонов изменений средних и максимальных концентраций с заданной вероятностью превышения с учетом вклада метеорологических условий различных физико-географических районов территории России.

3. Методология оценки состояния загрязнения атмосферы городов России и интерпретации результатов мониторинга.

Личный вклад соискателя заключается в непосредственном участии во всех исследованиях, включая сбор и анализ информации, в расчетах погрешностей наблюдений и определении диапазонов изменений концентраций под влиянием метеорологических условий, в написании статей и подготовке РД.52.04.667-2005.

Апробация работы

Основные результаты диссертации докладывались на ряде семинаров отдела мониторинга загрязнения атмосферы ГГО им. А.И.Воейкова, на международной конференции «Научно-практические проблемы рационального потребления воздуха „Воздух-1998"», «Научно-практические проблемы рационального потребления воздуха и восстановления воздушной среды, „Воздух-2001"», «Воздух-2004», на курсах повышения квалификации специалистов гидрометслужбы в Донецке, Таллинне, Кучино, Санкт-Петербурге, на научно-методических конференциях и курсах «Современные задачи мониторинга загрязнения атмосферы», проводимых в

НПК «Атмосфера» в ГГО им. А.И.Воейкова (1998, 2001). Результаты исследования обсуждались в рамках международного сотрудничества ГГО им. А.И.Воейкова со специалистами Федеральной службы охраны окружающей среды Германии (1986), Агентства охраны окружающей среды (ЕРА, USA) (1990). Результаты работы включены в «Рекомендации по пространственно-временному анализу данных наблюдений о загрязнении атмосферы с использованием метеорологических характеристик распространения примесей в атмосфере» (1990) для сетевых подразделений гидрометеослужбы, в Раздел 9 «Обобщение данных наблюдений за состоянием загрязнения воздуха городов и промышленных центров» Руководящего документа РД.52.04.186-89 и Руководящем документе РД.52.04.667-2005 «Документы о состоянии загрязнения атмосферы в городах для информирования государственных органов, общественности и населения».

Все результаты диссертационной работы внедрены при создании Ежегодников состояния загрязнения атмосферы в городах, а также в методических документах, направленных в УГМС для совершенствования работы сети мониторинга загрязнения атмосферы.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 20 печатных работ, в том числе в рецензируемых журналах «Метеорология и гидрология» (№10, 1992. В соавторстве с Э.Ю.Безуглой и Е.К.Завадской), «Atmospheric Environment» (N5, 1993. В соавторстве с Э.Ю.Безуглой и А.Б.Щуцкой.). Одна позиция перечня работ включает Ежегодники состояния загрязнения атмосферы в городах России, в создании которых с 1980 г. по настоящее время принимает участие диссертант.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения. Работа включает 137 с. машинописного текста, 34 иллюстрации, 23 таблицы. Список цитируемой литературы содержит 120 наименований, из них 21 на англ. и нем. языках.

Заключение Диссертация по теме "Метеорология, климатология, агрометеорология", Смирнова, Ирина Витальевна

Основные результаты работы и полученные выводы состоят в следующем:

1. Выявлены основные погрешности, возникающие на всех этапах при проведении наблюдений за загрязнением атмосферы.

2. Разработан метод оценки суммарной погрешности результатов наблюдений на сети мониторинга на основе расчета параметров уравнения линейной регрессии. Метод позволяет оценить погрешности, возникающие на различных этапах производства наблюдений.

3. Установлены наиболее информативные показатели для оценки систематической и случайной погрешностей данных измерений: коэффициент корреляции «г» и коэффициенты уравнения регрессии «а» и «Ь». Величина абсолютной погрешности |el, относительной погрешности измерений а/о и отношение I е l/qcp характеризуют точность измерений. Полный анализ полученных статистических показателей позволяет установить достоверность данных об уровнях загрязнения воздуха.

4. На основании данных наблюдений за концентрациями диоксида серы, диоксида азота и 13 специфических примесей в 51 городе за пятилетний период, а также по данным наблюдений в 240 городах в 2004 году выполнены оценки погрешностей измерений предложенным статистическим методом. Погрешность измерений концентраций N02, регламентируемая руководящими документами в пределах 25%, отмечена в 67% городов, для S02 — в 57%, аммиака — в 62%.

5. Выполненное сравнение результатов оценки погрешностей предложенным методом с результатами определения погрешностей химического анализа проб воздуха методом внешнего контроля в конкретных городах показало, что статистический метод оценки данных наблюдений позволяет вьивить случайные и систематические составляющие погрешностей.

6. На основе климатических данных о повторяемости инверсий температуры, слабых ветров, застоев воздуха выполнено моделирование влияния аномальных метеорологических условий на средние и максимальные концентрации с заданной вероятностью превышения в атмосфере городов различных регионов России. Оно показало, что под влиянием метеорологических условий по территории России средние уровни загрязнения могут различаться более, чем в 2,5; в отдельные периоды времени возможно превышение рассчитанных по ОНД-86 приземных максимальных концентраций примесей на 50-70%; диапазон изменений отношений максимальных концентраций с заданной вероятностью превышения к средним концентрациям, рассчитанным для разных источников выбросов в различных физико-географических районах может меняться от 2 до 15.

Показано, что метеорологические условия играют существенную роль в формировании уровня загрязнения воздуха и должны учитываться при интерпретации результатов наблюдений за концентрациями примесей и при оценке их трендов в различных городах России.

7. Впервые выполнены сравнительные расчеты выбросов и концентраций металлов с использованием косвенного показателя «долевое содержание металлов в пыли» для анализа средних концентраций металлов. Использование показателя позволяет дополнить недостающие данные о выбросах или концентрациях загрязняющего вещества и дает возможность выполнять расчеты фоновых концентраций металлов.

8. Выполненное диссертантом сравнение уровней загрязнения и их трендов в городах России, США, и крупнейших городах Европы на основе данных национальных сетей мониторинга показало, что несмотря на имеющиеся отличия в средствах и методах получения данных наблюдений в различных странах, имеющиеся различия в уровнях загрязнения определяются объективными причинами, такими как уровень развития экономики и соответствующая ему антропогенная нагрузка на атмосферу, вид используемого топлива и особенности размещения предприятий в городах. Все виды сравнений подтвердили сходные соотношения: уровни загрязнения взвешенными веществами в 2-3 раза выше в крупных российских городах, чем в городах Западной Европы и США, что связано с большими суммарными выбросами твердых веществ промышленности и автотранспорта; уровни загрязнения диоксидом серы и оксидом углерода в российских городах ниже, диоксидом азота — примерно равны.

9. Разработана методология представления информации о состоянии загрязнения атмосферы городов, включенная в РД. 52.04.667-2005.

10. С целью наиболее наглядного представления об уровнях загрязнения атмосферы автором разработана методология построения карт пространственного распределения концентраций примесей в городах на территории России. Демонстрируется на примере карт распределения концентраций бенз(а)пирена. Несмотря на то, что картирование точечное, выделяются зоны,' где вследствие использования определенного вида топлива и наблюдающихся неблагоприятных условий рассеивания примесей, формируются повышенные уровня загрязнения атмосферы. Для выделения зон с наибольшим уровнем загрязнения атмосферы комплексом различных примесей предложен учет численности городского населения (% от общей численности городского населения республики, края, области), подверженного воздействию высокого загрязнения воздуха (комплексный индекс загрязнения атмосферы более 14). Карта показывает, что к регионам, где более 50% городского населения подвержено воздействию наиболее загрязненного воздуха относятся Иркутская, Камчатская, Московская, Новосибирская, Омская, Самарская, Свердловская, Ульяновская области, Хабаровский край.

Заключение

Выполненная диссертационная работа посвящена цели формирования научно-методической базы работ по защите атмосферы от загрязнения, а именно — разработке способа оценки погрешностей данных сетевых наблюдений за загрязнением атмосферы, количественной оценке вклада метеорологических условий в статистические характеристики загрязнения воздуха, обоснованию выбора основных показателей загрязнения атмосферы и индикаторов качества воздуха для интерпретации информации и представления ее потребителям.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Смирнова, Ирина Витальевна, Санкт-Петербург

1. Ануфриев В.И. Методы и средства контроля загрязнения атмосферы и промышленных выбросов и их применение. Тр. П Всесоюз. конф. Л.: 1988. С.161.

2. Атлас "Окружающая среда и здоровье населения России". Под ред. М.Фешбаха. М.: ПАИМС, 1995.

3. Безуглая Э.Ю. Мониторинг состояния загрязнения атмосферы в городах. Л.: Гидрометеоиздат, 1986.199 с.

4. Безуглая Э.Ю. Метеорологический потенциал и особенности загрязнения воздуха городов. Л.: Гидрометеоиздат, 1980.184 с.

5. Безуглая Э.Ю., Клинго В.В. О структуре поля концентрации примесей в городском воздухе. Тр.ГГО. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. Вып. 293; С.60-67.

6. Безуглая Э.Ю., Ковалевский А.Г., Расторгуева Г.П. Особенности распределения промышленных примесей в атмосфере городов различных типов. Тр.ГГО. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. Вып.467. С.81-86.

7. Безуглая Э.Ю., Расторгуева Г.П., Смирнова И.В. Чем дышит промышленный город. Л.: Гидрометеоиздат, 1991.255 с.

8. Безуглая Э.Ю., Расторгуева Г.П., Смирнова И.В. Влияние лесных пожаров в августе 2002 года на уровень загрязнения воздуха и здоровье населения // Инженерные системы. АВОК Северо-Запад. №1(9), 2003. С.29-32.

9. Безуглая Э.Ю., Смирнова И.В. Проблема загрязнения воздуха. Крупнейшие города России//АВОК Северо-Запад. №2(6), 2002. С. 19-21.

10. Ю.Безуглая Э.Ю., Смирнова И.В., Шадрина Л.Г. Влияние климатических условий распространения примесей на формирование среднего и максимального уровня загрязнения воздуха. Тр.ГГО. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. Вып.511. 6 с.

11. Безуглая Э.Ю., Смирнова И.В., Шадрина Л.Г. Оценка погрешности измерения с помощью статистического анализа временного ряда. Тр.ГГО. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. Вып.511. С.68-84.

12. Безуглая Э.Ю., Завадская Е.К., Смирнова И.В. Загрязнение воздушного бассейна. // Состояние окружающей среды Северо-Западного и Северного регионов России. Санкт-Петербург: Наука, 1995. С.58-86.

13. М.Безуглая Э.Ю., Завадская Е.К., Смирнова И.В. Загрязнение атмосферного воздуха городов и промышленных центров. Метеорология и гидрология. М.: Гидрометеоиздат, 1992. № 10. С. 100-116.

14. Безуглая Э.Ю., Кудрина JI.B., Смирнова И.В., Фокина Л.Н., Чичерин С.С., Дж.Швайс, Т.Вейн. Изучение мелких взвешенных частиц в атмосфере Волгограда // Тр.ГГО. СПб.: Гидрометеоиздат, 1998. Вып.549. С.32-45. -(Мониторинг загрязнения атмосферы в городах).

15. Безуглая Э.Ю., Завадская Е.К., Смирнова И.В. Пространственные и временные изменения концентраций оксидов азота в атмосфере городов. Тр.ГГО. СПб.: Гидрометеоиздат, 1998. Вып.549. С.46-66.

16. Безуглая Э.Ю., Завадская Е.К., Смирнова И.В. Возможности прогноза средних концентраций озона в атмосфере городов России. . Тр.ГГО. СПб.: Гидрометеоиздат, 1998. Вып.549. С.46-66.

17. Безуглая Э.Ю., Смирнова И.В., Чичерин С.С. Об оценке погрешностей определения концентраций примесей в воздухе городов. Тр. ГГО. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. Вып. 543. С.3-14. •

18. Берлянд М.Е. Прогноз и регулирование загрязнения атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1985.272 с.

19. Берлянд М.Е., Вольберг Н.Ш. К научным основам централизованного контроля загрязнения воздуха и промышленных выбросов в атмосферу. Метеорология и гидрология, 1985. № 1. С.33-41.

20. Берлянд М.Е., Генихович Е.Л., Чичерин С.С. Теоретические основы и методы расчета поля среднегодовых концентраций примесей от промышленных источников. Тр. ГГО. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. Вып. 479. С.3-17.

21. Берлянд М.Е., Генихович Е.Л., Оникул Р.И., Чичерин С.С. О расчете интегральных характеристик загрязнения воздуха по территории города. Тр. ГГО. Л.: Гидрометеоиздат, 1979. Вып. 436. С.17-29.

22. Борисенков Е.П. Исследование взаимодействия мезо и макромасштабных процессов в атмосфере и применение статистических методов в метеорологии. М., 1985.

23. Брайер Г.В., Пановский Г.А. Статистические методы в метеорологии. Л.: Гидрометеоиздат, 1967.

24. Брукс С., Карузерс Н. Применение статистических методов в метеорологии. Л.: Гидрометеоиздат, 1963.

25. Буренин Н.С. К оценке метеорологического режима городов и его влияния на загрязнение воздуха выбросами автотранспорта. Тр. ГГО. Л.: Гидрометеоиздат, 1979. Вып. 436. С.93-101.

26. Бызова Н.Л. Рассеивание примесей в пограничном слое атмосферы. М.: Гидрометеоиздат, 1974. 190 с.

27. Воздух городов РСФСР. Ежегодник состояния загрязнения атмосферы в городах на территории РСФСР. 1989 г. Под ред. д.г.н. Э.Ю.Безуглой. Л.: Ртп.ГГО, 1990. 165 с.

28. Вольберг Н.Ш., Егорова Е.Д., Кузьмина Т.А., Павленко А.А., Тульчинская. Метрологические характеристики фотометрических методов анализа загрязнения атмосферы. Тр.ГГО. Л.: Гидрометеоиздат, 1982. Вып.450. С. 107-111.

29. Временные методические указания по проведению периодического контроля точности результатов измерений содержания загрязняющих воздух веществ. Л.: ГГО, 1981.19 с.

30. Временные методические указания по химическому анализу атмосферного воздуха с отбором проб на твердые пленочные сорбенты. Л.: Гидрометеоиздат, 1982. 35 с.

31. Гандин JI.C. Объективный анализ метеорологических полей. Л.: Гидрометеоиздат, 1963.

32. Гмурман B.C. Теория вероятностей и математическая статистика. М.: Высшая школа, 1972.

33. ГОСТ 12.2.4.02.-81 (СТ СЭВ 2598-80). Охрана природы. Атмосфера. Общие требования к методам определения загрязняющих веществ. М.: Изд-во стандартов. 1982. 6 с.36а. ГОСТ Р 8.563-96 ГСИ. Методики выполнения измерений.

34. ГОСТ 17.2.6.02-85. Охрана природы. Атмосфера. Газоанализаторы автоматические для контроля загрязнения атмосферы. Общие технические требования. М.: Изд-во стандартов. 1986. 9 с.

35. Горшенев A.M., Коньков С.М., Полищук А.И. Некоторые результаты анализа пространственной и временной статистической структуры поля концентрации сернистого газа в атмосфере промышленных городов. Тр. ГГО. Л.: Гидрометеоиздат, 1975. Вып.352. С.93-112.

36. Горошко Б.Б. Некоторые особенности распространения вредных примесей от высоких источников в зависимости от синоптико-метеорологических факторов. Тр. ГГО. Л,: Гидрометеоиздат, 1968. Вып. 207. С.69-75.

37. Горошко Б.Б., Сонькин Л.Р. Опасные метеорологические условия и регулирование выбросов. // Нормирование и контроль промышленных выбросов в атмосферу. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. С.19-26.

38. Гутер Р.С., Овчинский Б.В. Элементы численного анализа и математической обработки результатов опыта. М.: Наука, 1970. С.343-367.

39. Дроздов O.A. Методы климатологической обработки метеорологических наблюдений, JL: Гидрометеоиздат, 1957.

40. Ежегодник состояния загрязнения воздуха и выбросов загрязняющих веществ в атмосферу городов и промышленных центров Российской Федерации (России). Том «Выбросы загрязняющих веществ». 1991-1995 гг. (1992-1997) Санкт-Петербург: АОЗТ «Текст».

41. Ежегодник состояния загрязнения воздуха городов и промышленных центров Советского Союза. 1988. // Под ред. д.г.н. Э.Ю.Безуглой. JL: Ртп.ГГО, 1989. 264 с.

42. Ежегодник состояния загрязнения воздуха городов и промышленных центров Советского Союза. 1990 г. // Под ред. д.г.н. Э.Ю.Безуглой. Санкт-Петербург: Ртп.ГГО, 1991. 190 с.

43. Ежегодник состояния загрязнения атмосферы в городах на территории России.1991 г. // Под ред. д.г.н. Э.Ю.Безуглой. Санкт-Петербург: Ртп.ГГО, 1992.465 с.

44. Ежегодник состояния загрязнения атмосферы в городах на территории России.1992 г. // Под ред. д.г.н. Э.Ю.Безуглой. Санкт-Петербург: Ртп.ГГО, 1993. 314 с.

45. Ежегодник состояния загрязнения атмосферы в городах на территории России.1993 г. Санкт-Петербург: АОЗТ «Текст», 1994.328 с.

46. Ежегодник состояния загрязнения атмосферы в городах на территории России. За1995 г. // Ред. Э.Ю.Безуглая. Санкт-Петербург: АОЗТ «Текст», 1996.

47. Ежегодник состояния загрязнения атмосферы в городах на территории России. За1996 гг. // Ред. Э.Ю.Безуглая. Санкт-Петербург: АОЗТ «Текст», 1997.263 с.

48. Карре Ж. Картография и окружающая среда. Картография. Вып.2. Использование карт в научных и практических целях в зарубежной картографии. М.: Изд-во «Прогресс», 1983.

49. Качество воздуха в городах России // Сост. Безуглая Э.Ю., Завадская Е.К., Смирнова И.В. СПб.: Текст, 1996.20 с.

50. Качество воздуха в крупнейших городах России за десять лет (1988-1997) / Ред. Э.Ю.Безуглая. Сост. Завадская Е.К., Расторгуева Г.П., Смирнова И.В. СПб.: Гидрометеоиздат, 1999.144 с. Опубликовано также парал. издание на англ. яз.

51. Качество воздуха в Санкт-Петербурге и его влияние на здоровье населения. Администр. Санкт-Петербурга. Ком. по природопользованию, охране окр. среды и обеспеч. эколог, безопасн. СПб.: 2001. 24с.

52. Климатические характеристики условий распространения примесей в атмосфере. Справочное пособие. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. 328 с.

53. Кобышева Н.В., Гольберг М.А. Методические указания по статистической обработке метеорологических рядов. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. 86 с.

54. Кобышева Н.В., Наровлянский Г.Я. Климатологическая обработка метеорологических наблюдений. Л.: Гидрометеоиздат, 1978.296 с.63 .Матвеев Л.Т. Особенности метеорологического режима большого города. Метеорология и гидрология. 1979, №5. С.22-27.

55. Марчук Г.И. Математическое моделирование в проблеме окружающей среды. М.: Наука, 1982.318 с.

56. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. ОНД-86. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 100 с.

57. Методическое письмо. Состояние работ по мониторингу загрязнения атмосферного воздуха в 2001 г. / Сост. Шарикова О.П. и др. СПб.: Гидрометеоиздат, 2002.68 с.

58. Мещерская A.B. и др. Естественные составляющие метеорологических полей. Л.: Гидрометеоиздат, 1970.200 с.

59. Митропольский А.К. Техника статистических вычислений. М.: Наука, 1971. 579 с.

60. Мониторинг качества воздуха для оценки воздействия на здоровье человека. Регион, публ. ВОЗ, Европ. Серия, №85.2001.

61. Налимов В.В. Применение математической статистики при анализе вещества. М.: Физматтиз, 1960.490 с.

62. Пинигин М.А. Научные основы санитарной охраны атмосферного воздуха. // Санитарная охрана атмосферного воздуха городов. М.: Медицина, 1976. С.15-47.

63. Полищук А.И., Стрельченя C.B., Шайкова Е.А. Величина погрешности измерения при определении содержания примесей в атмосфере городов. Тр.ГГО, 1984. Вып.479. С.75-79.

64. Полищук А.И., Сладек И. О статистической структуре поля концентрации сернистого газа в Северочешской промышленной области. // Метеорологические аспекты загрязнения атмосферы. JL: Гидрометеоиздат, 1981.

65. Правда Я. Картографический язык. Картография. Вып.1. Зарубежные концепции и направления исследований. М.: Изд-во «Прогресс», 1993.

66. Расторгуева Г.П. Температурный режим промышленных городов СССР. Некоторые особенности распределения температуры воздуха в городах. Труды ГГО, 1979. Вып. 436. С.111-117.

67. Рекомендации по оценке достоверности данных наблюдений за загрязнением атмосферы. // Сост. Безуглая Э.Ю., Полищук А.И., Смирнова И.В. Л.: ГГО, 1984. 15 с.

68. Рекомендации по анализу результатов пространственного контроля режимной метеорологической информации /Под ред. Светловой Т.П. СПб.: Гидрометеоиздат, 1993.176 с.

69. Руководство по контролю загрязнения атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1979. 448 с.

70. РД 52.04.186-89. Руководство по контролю загрязнения атмосферы. М.: Гидрометеоиздат, 1991. 693 с.

71. Салищев К.А. Картография. М.: Изд-во «Высшая школа», 1966.

72. Сидоренко Г.И., Кругько В.И. Сохранить здоровье нации (1990). // Экологическая альтернатива. М.: Прогресс.

73. Система контроля точности результатов измерений показателей загрязненности контролируемой среды. РД.52.24.66-86.Л.: Гидрометеоиздат. 1986. 31 с.

74. Скиннер Б. Хватит ли человечеству ресурсов / Пер. с англ. М.: Мир, 1989.262 с.

75. Сидоренко Г.И., Пинигин М.А. Гигиенические критерии максимально допустимой нагрузки. // Всесторонний анализ окружающей природной среды. Л.: Гидрометеоиздат, 1975.

76. Смирнова И.В. Использование показателя «долевое содержание металлов в пыли» для анализа загрязнения воздуха металлами. Тр.ГГО. СПб.: Гидрометеоиздат, 1998. Вып.549. С. 128-145.

77. Сонькин Л.Р. Синоптико-статистический анализ и краткосрочный прогноз загрязнения атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1991.223 с.

78. Справочник по климату СССР. Ч.З. Л.: Гидрометеоиздат, 1966-1970, вып.1-34.

79. Статистическая структура метеорологических полей. Под ред. Л.С.Гандина, В.И.Захариева, Р.Целнаи. Будапешт, 1976,365 с.

80. СССР. Административно-территориальное деление союзных республик. 1987. М.: 1987.670 с.

81. Царев A.M. К вопросу о загрязнении воздуха при туманах. Тр. ГГО, 1975. Вып. 352. С. 113-118.

82. Шайкова Е.А., Янковский И.А. К вопросу о достоверности данных наблюдений загрязнения атмосферы. Тр.ГГО, 1984. Вып.479. С. 105-109.

83. Air Quality Atlas. U.S. Environmental Protection Agency. Office of Air Quality Planning and Standards. 1992 P. 25.

84. Air Quality in Major European Cities (1995), ed.RJ.Sluyter, part 1. National Institute of Public Health and Environment. RIVM Report No: 722401004. Belthoven, Netherlands.

85. Assessment of Urban Air Quality (1988). Global environment monitoring system UNEPandWHO, P. 100.

86. E.Yu.Bezuglaya E.Yu., Shchutskaya A.B. and Smirnova I.V. Air Pollution Index and Interpretation of Measurements of Toxic Pollutant Concentrations. Atmospheric Environment. Vol.27A, No.5,1993, pp. 773-779.

87. E.Bezuglaya. Monitoring of Air Pollution for Estimating Urban Population Mobidity.- First Global and European Conference "City 93". Antwerp, Belgium 2530 October 1993.

88. City Air Quality Trends (GEMS/AIR Data) Vol.2 WHO PEP/93.26, UNEP GEMS. 1993.A.2 UNEP Nairoby.

89. Environmental and Health Atlas of Russia (ed.M.Feshbah) (1995). M: PAIMS.

90. Jakeman A.J., Taylor J.A., Simpson R.W. Modeling distributions of air pollutant concentrations. П Estimation of one and two parameter statistical distributions. «Atmos. Environ.», 1986,20, N12,2435-2447.

91. Larsen RJ. A new mathematical model of air pollutant concentration averaging time and frequency. J.Air Pollut. Contr. Assoc., 1969,vol. 19, N 1, p.24-30.

92. Larsen RJ. Relating air pollution effects to concentration and control. J.Air Pollut. Contr. Assoc., 1970, vol.20, N 4, p.214-225.108.0kur, Mehmet С. On fitting the generalized /^-distribution to air pollution data.

93. Zier M. Die Bestimmung des zufalligen Fahlers von LuftverunreinigungsmeBmethoden. Z. ges. Hyg. 28 (1982), H.l, s.16-19.

94. Zier M. On estimation of random error of routine air pollution data. The proceedings of the EMEP Workshop on Data Quality Assurance, Freiburg, 2-4 July 1986, s.69-80.

95. National Air Quality and Emissions Trends Report, 1990. -EPA-450/4-91-023, U.S.Environ.Protec.Agency, Office of Air and Radiation. Office of Air Quality Planning and Standards, Res.Triangle Park, NC 27711, November 1991.

96. National Air Quality and Emissions Trends Report, 1987. (March 1989) U.S. Environmental Protection Agency.

97. National Air Quality and Emissions Trends Report, 1988. (March 1990) U.S. Environmental Protection Agency.

98. National Air Quality and Emissions Trends Report, 1989. (February 1991)- U.S. Environmental Protection Agency.

99. National Air Quality and Emissions Trends Report, 1993 (1994). U.S.Environmental Protection Agency, EPA 454/R-94-026.

100. Update and Revision of the WHO Air Quality Guidelines for Europe in Newsletter N 19 (1997). WHO Collaborating Centre For Air Quality Management and Air Pollution Control at the Institute For Water, Soil and Air Hygiene. Berlin, Germany.

101. WHO (1987) Air Quality guidelines for European WHO Regional Publications. European Series N 23 WHO, Regional office for Europe, Copenhagen.