Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Оценка и управление качеством воздушного бассейна промышленного города

ВАК РФ 11.00.11, Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

Автореферат диссертации по теме "Оценка и управление качеством воздушного бассейна промышленного города"

Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева

РГО ол

На правах рукописи

1 Ч ["VI 'ЛЧ-1

БЕЛОУС ОЛЬГА АЛЕКСАНДРОВНА

N ОЦЕНКА И УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ ВОЗДУШНОГО БАССЕЙНА ПРОМЫШЛЕННОГО ГОРОДА

(НА ПРИМЕРЕ г. КЛАЙПЕДЫ)

11.00.11 — Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва — 1993

Работа выполнена в Российском химико-технологическом университете им. Д. И. Менделеева.

Научные руководители — доктор химических наук, профессор Ю. А. Лейкии и кандидат технических наук А. К. Лапинскене.

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук, профессор С. А. Пегов; доктор физико-математических наук, академик АН Литовской республики В. А. Статулявичюс.

Ведущая организация — Департамент охраны окружающей среды Литовской республики (г. Вильнюс).

Защита диссертации состоится 1993 г. в ^час. в ауд.

специализированного совета Д 053.34.11 при РХТУ имени Д. И. Менделеева (125190, Москва, А-190, Миусская пл., дом 9).

С диссертацией можно ознакомиться в научно-информационном центре РХТУ им. Д. И. Менделеева.

Автореферат разослан

Ученый секретарь специализированного совета

И. Н. КАМЕНЧУК

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ . , Актуальность проблемы. Интенсификация производственных процессов провожается постоянным техногенным и антропогенным загрязнением зсферы. Особенно остро вста -? вопросы загрязнения воздушного бас-йна и его охрани от промышленных выбросов в городах с большой плот-стью техногенной застройки.' '.^благоприятное расположение селитебных н по отношению к промышленным зонам,'зачастую отсутствие саннтар--защдтных зон, географические и климатические особенности сбуслав-вают остроту ^экологических проблем в городе-порте Клайпеда. Загрязним воздуха способствуют' вторичные забросы примесей в атмосферу из Нямунас, звтрофицированного Куршского залива и Балтийского моря. В здушном бассейне города фиксируются превышения гигиенических норм содержанию пыли, N0*, от 3 до 10 раз. фоновые концентрации ок-цов - азота в центральной частя города ухе превысили значение лрель но допустимой концентрации. Неблагоприятная экологическая ситуа-а характеризуется и ухудшением здоровья населения города. ; '

К настоящему "моменту отсутствует единьш методический подход к знке состояния атмосферного воздуха города, не ; разработан Сводный эект предельно допустимых выбросов в атмосферу для г. Клайпеды, ме-лриятияпо завдте атмосфэры малоэффективны и сводятся лишь; к ло-яыюму уменьшению выбросов пили. . . /

.Имеющиеся работы в области интеграции экономических и зкологичес-х исследований для решения проблем охраны воздушного бассейна горо-не получили пока должного развития из-за несовершенства методола-уесвих подходов,' отсутствия- единого информационного' обеспечения :тем принятия решений, некомплексным применением имитационных исс-яований,сложностью идентификации моделей динамических систем, использование для практических целей методов многофакторной оцен-атмосферы и.поиска оптимальных управленческих решений воздухоох-яной деятельности промышленного города,- предпологает/их реализацию виде пакета прикладных программ (ЩШ). Однако применение таких патов сдерживается следующими основными причинами: неполнотой входной формации, сложностью оценки ряда параметров модели/и как следствие грудненнностыо верификации и адаптации известных ГШП к контрактным" ковипм объекта, сложностью выходной Информации для.лиц,принимающих агония. Кроме - .того, для проведения .комплексной оценки воздушного зеейна необходимы исследования путей переноса примесей в биосфере, ализ реакций биоты и абиоты на загрязнение.атмосферы, изучение пу-й воздействия загрязнения «а человеческий онанизм.

Именно решению указанных актуальных проблем на примере г. Клайпе-,' как типичного промышленного города, и посвящена данная диссертз-

ционная работа.

Актуальность работы подтверждается полным соответствием ее цел*, протоколам к Женевской конвенции о трансграничном пореиосе аагрязнс нип воздуха (1979г.): об уменьшении .или йрекращешш выбросов SC (Хельсинки, 1985г.) и пыбросов NQ (София, 1988г.), a также положеш государственной программыЛитвы по охране окруаающей среди до 19951 о сокращении выбросов вредных цейзств в Приморском регионе.

Цсль.р.'боты. Развить методологию системного подхода оценки и уг рсг.ления состоянием воздушного бассейна на основе имеюпсихся програмь пых средств и источников первичной информации в масштабе города; ог реде:.;;ть и математически описать связь уровня заболеваемости органе дыхания и качества атмосферы для' прогноза уровня заболеваемости пр аварийных и! залповых Выбросах вредных веществ; показать пути перенос и да:i количественные характеристики содержания бенз(а)пирена в биос фэре для оценки влияния автотранспорта на качество среды обитания здоргпье населения. .

Ьаучнс; новизна СФорг.улированы и научно обоснованы принципы мно гоФакто^Н'То подхода к оценке и управлению состоянием воздушного бас се.Ма промышленного города: создан автоматизированный входной комп *?кс информационного обеспечения; разработана и опробована программ автоматического агрегирования источников выбросов вредных веществ предложен модифицированный метод расчета коэффициентов относительно опасности загрязнения территории города по типу реципиентов; предло жн и опроСоЕан новый критерий интегральной оценки качества атмосфе ры; лроъедеьа верификация используемого ШЛ; получены и научно обос нованы корреляционные зависимости, описывающие влияние загрязнени воздуха на ухудшение здоровья населения; исследованы пути и количест ген;:ые характеристики переноса бенз( а) пирена (БШ в городской среде.

Практическая ценности работы; Соггана и сдовншстрирован * база ; мных для оценки и управления состоянием атмосферы; выявлены приорл тегад поллюгган.-u среди множества загрязняющих атмосферу города ве цесгв; проведена оценка фактической нагрузки на атмосферу выбросам промышленных предприятий; разработаны сводный проект предельно-допус тимых выбросов и атмосферу как для города в целом, так и для отдель я.,:- предприятий;' осуществлен прогноз заболеваемости органов дыхани при валовых и аварийных выбросах в масштабе региона; вскрыты при<:;:н низкой эффективности воздухоохранных ь^роприятий в масштабе города выбраны и предложены точки наблюдения для санптарно-гигиеническог контроля состояния атмосферы; разработан научно обоснованный комплек

юздухоохранных мероприятий; скорректировать оценка не движимого имущества (земли, производственных и жилых;фондов;; выявлена зависимость »держания БП в атмосфере от. его потока'на', земную ' поверхность. Ре-¡ультаты исследований, • пре;, -авленные ,в данной .работе, успешно ис-гользовались' при . проведении анализа экологического состояния г. Клай-юды по заказу городской мерии. • '/,- ' •

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на Зсесоюзной конференции' "Технологические аспекты- ..окружяедей среды" г. Пенза,, 1989г.)Всесоюзной конференции "Примеси - трассеры атмос-иры'Ч г. Паланга. 1989г.), /на 6-ой- конференции по аналитический химии 1рибалтийских- республик, Белоруссии и .Калининградской-области (г. Юрода, 1990г.)'Меядогнародной конференции ¡ "Коу /problem of global/есо-ogy" ' (г. Ленинград, , ; 1991г.), ).!еждрародном рабочем семинаре 'Green Partnerships" (Дакия,. о. Туног 1/993Г. ),- ■/

Публикации. По теме/диссертации опубликовано 12 работ, в том чис-се" 3. статьи, 4 тезиса/докладов и 5 проектов ШТ8 для 'Клайпедского уп-евдения. ^ехкико-яроизводствбнной комплектации о бит, мной / базой 2 площадки), . для Таурагекого 'мебельного комбината (2 плошддкй), для асфальтной 663U; Клайпедского управления', дорожвдм строгегельствЬм.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, .5 глав, -выеодов, писка.литературы, включающего 116/источников,/приложения. Работа из-окена ца -'-. страницах машинописного текста,/содержит 111 таблиц, 67 •ясунков, из НИХ 44 гистограммы. , __ .• ; ' / ' I

/'.--- Содержание работы, ./ '.•''.

- Во введении формулируется цель.работы, ойосис;:'_.на ее актуальность ' научная новизна, изложены основные; положения, выносише на защиту.

, В первой главе довременньй/промышленный город представлен гак би-экосистема определенного, уровня, со' всеми' присущими . ей внешними и нутренним! /связями. Дано описание средств » методов познания совре-енных экологических проблем городов. Проведен обзор состояния атмос-еры промышленных'городов. Проанализированы сведения об отрицательном оздействии на1 самочувствие'людей-вредных'веществ, содержащихся как в тмосфере, так и внутри помещений.' Исследован качественный и..количест-енный анализ состава выбросов промышленного города и. выявлены""эаг-язнители-спутники воздушного бассейна.. Описано. влияние" метеорологи-еских условий, явлений' инверсий атмосферы/'" турбулентного обмена, ертикального, горизонтального переносов примесей на рассеивание Пол-ютантов в приземном слое атмосферы.' Приведены данные о влиянии тран-грйничпого переноса примесей на качество во^ушной среды. -, . '

' Охарактеризован ряд автоматизированных.моделей оценки и управления воздушным бассейном. Обоснован выбор ШШ "Марс-1" как наиболее соответствующий требованиям имитационного исследования динамически система Отмечены сложности при практическом применении модели. Выполнен анализ технических мер по снижению выбросов вредных веществ I атмосферу.

В результате представленного обйора отмечено, что проведение оце-: нки.й управления качеством атмосферы возможно с помощью, математических моделей, основанных на уравнении атмосферной диффузии. Основным! критериями выбора метода становятся его экономико-эколого-математиче-ские возможности моделирования: Практическое использование, моделе! ограничено лз-за отсутствия входного комплекса начальной информации, автоматизированного метода агрегации • источников выбросов примесей. Необходимо выявление приоритетных загрязнителе:! согласно инфраструктуре города, проведение дифференциации территории города по стелет относительной опасности'загрязнения, определение устойчивости модел; к изменению входной информации, Основное требование к конечным результатам - доступность информации для.лиц прииемахжих решения. Отмечено отсутствие связующего звена, между оценкой и практическим управлением качеством воздуха, конкретизирующее выбор оптимальных стратегий. Установление связи здоровья населения с уровнем загрязнения атмосферы делае™ необходимым изучение характера этой связи в определенна условиях. Изучение путей проникновения ВП, его'распространение ! накопление в .окружающей среде требуется для оценки воздействия автотранспорта на Сиоту.

Во второй главе дана характеристика объекта исследования - городг Клайпеды. Описаны географические и климатические особенности, приведены данное о преобладающих направлениях ветров, относительной глах-ности, количество осадков. Показаны особенности'планировки города -вытянутость вдоль Куршского залива и Балтийского моря на 13км, описана специфика инфраструктуры портового города, указано на неблагоприятное расположение сслитеОных зон. Проведено ранжирование основньп донороз загрязнения воздуха по отраслям промышленности. Дан анали; ьоэдугчому мониторингу города с 1980'по 1991г. г. и обращается внимание на тенденцию увеличения фоновых значений оксидов аэрта.

Отмочены систематические наблюдения за состоянием атмосферы н; станции г. Прейла (Курщская коса;, исследующей пробл .мы трансгранично .. го переноса воздушных масс, т.к. расположение города соответствует области пересечения траекторий'движения воздушных масс 4-х направле

ний. Показана динамика выбросав вредных веществ с 1980 по 1991г. г. Охарактеризованы места рекреедии населения и освещены вопросы озеленяя. Показана связь фитопато.г;;гии растений с загрязнением воздуха. Обосновываются требования предъявляемые к зеленым насаждениям города в условиях, загрязнения БО^, СО, пылью. . / , / , > !

В третьей главе сформулированы.'основные принципы разработки методологии системного подхода к оценке и управлений качеством" атмосферы города (рис. 1). Описано создание шфор|ьед1онко^^'нада№алького кода-' лекса,включающий в себя, еодтоаленке входного . информационного..'-блока," выявление приоритетных загрязнителей и их источников, автоматическую агрегация "историков выбросов примесей, - модифицирован«? метода расчета коэффициентов относительной опасности рёвдтгентов к загрязнению, зерификашда погршаяюго гошлекса, работу'с /шп. Вводной информацион-[ый блок, составили баЬк данных -я*натурные/исследования. 'Бани /данных* армировался по 'результата!! проведения мониторинга воздушок /среды, ивеятаризацки'-' источников вибросов вредны^ всдеств, показателей еоз-. ухоохрайн'ыя мер я состояния'здоровья населения., Источникам ушформа-ии для' базы Данных .послужили экспериментальные / замеры, выполненные . огласно/утвержденным методикам, значительная часть которых осуществилась при непосредственном участии автора;. Управляющая .программа зода й администрирования входной информации бвда разработка с ис-иьзоваяиеи-сймгвмы управления'базой данных (СУБД) РохРто./ .

Установление . приоритетных поллюгантов проводилось сучетом вели-ш валовых выбросов загрязнителей и , показателей относительной агр'ес-свности вредностей. Полученные значения приведенных валовых выбросов лдютантов (усл. т/г) обусловили выбор следующих приоритетных загряз-телей:1 пыль,' сернистый ангидрид, оксиды азота, монооке'кд углерода, мма углеводородов/ уайт-спирит и ацетон," толуол.' Приоритетными простыми объектами стали 24 предприятия за 1987г. и 29 - 1991г. Ко--гество источников выбросов составило соответственно 1100 и 2100. шые по выявлению.приоритетных загрязнителей представлены в формате \ Такое число источников превышало размерности известных-атмосфер-: моделей. С цельй достижения допустимой размерности, был ■ разрабо-; и программно - реализован алгоритм агрегации источников-выбросов лютантов. I торитм построен в соответствии с.методическими указами, по объединению источников.^ Разработанный автором эвристический иант поиска решения, позволил минимизировать /число объединенных эчников: 117 (1987г.) и 154 (1991г.). Программа агрегации реализо-1 на языке ТШВО-РАБСДЬ и непосредственно, использует информацию,

Рис.1 Схема системного подхода оценки и управления качествам воздушного бассейна лронмямвйиого города.

- 7 -

■одержащиюся в файлах формата DBF.

Школьку известный вариант расчета коэффициента относительной 'Паеноети загрязнения территории по плотности населения не отражал азличий й состоянии и восприимчивости природных объектов к эагрязнэ-ию, автором был предложен мог+ицйро ванный метод расчета коэффициета тносительной опасности (ß) для каядого квадратного километра (S) ; с асчетом коэффициента (Gl), для каждого 1-ого .вида реципиента, зани-ающего площадь-(St) в соответствии с формулой: ; ~

G »Zßi*Si/S ~ - (1) ;

С целью отображения динамического характера объекта исследования осуществления верификации используемого программного комплекса ка-эство атмосферы города оценивалось дважды '( 1Q8? и 1991г, г. ), что ззволило определить чувствительность.модельного комплекса к_изменено входной информации; В результате верификации адекватность модели 1ределялась критерием, представляющим coûoi} су-;му квадратов отклоне-1й экспериментальных (yM¿ и полученных модельных,(у^, значений перечных: " -Р - i (2) /

Оценка состояния воздушной среды включает построение карт/ расправления выбросов вредных веществ,. расчет структуры экономического дарба для какого источника и поллютанта, построение карт раепреде-!ния экономического ущерба, расчет полей максимальных концентраций шмесей при неблагоприятных метеоусловиях, построение карт распределил источников по их вкладам в загрязнение. Управление' качеством !мосферы предполагает проведение работ в следующей последователыюс-!: создание, банка исходных мероприятий,, анапа их эффективности, .счет оптимальной функции эффективности, построение графика опти-дыюй функции, формирование' оптимального плана набора атмосфероох-лиых мер, определение рационального объема затрат на ■ воздухосхран-ю деятельность. 0

Определение степени влияния ухудшения качества атмосферы на уве-чение уровня заболеваемости населения проводилась с помощью ГШ TADIА" методами, регрессионного анализа. Влияние выбросов.автотранс-рта на состояние атмосферы было учтено по выбросам СО, и ВП.

В четвертой главе, с целью определения Первоочередных задач тех-ческой стратегии охраны атмосферы, проведена оценка качеотва агмос-ры., Проведение оценки по количеству валовых выбросов поллкяантов в аамике■ позволило получить картину распределения, примесей в воздуш-

■ном бассейне города, определить тенденции изменения качества атмосферы, провести ранжирование доноров загрязнения.

Да? анализа города, как объекта загрязнения, его территория представлялась в гиде прямоугольника с сторонами 11км, протяженность города с юга на север вдоль, поберэжья (осьУ), и 5км, с запада на восток (ось X). Площадь города была разбита на ячейки по 1км~2. В табл.1 и ■ на ркс. 2 представлены результаты распределения выбросов, в виде типовых матриц и гиотограчмы, на примере пылевых эмиссий в процентах. Суша выбросов пыли составила йтыс. т/г (198?) и 0,5тыс. т/г (1991).

Таблица 1.

Распределение.выбросов пыли по территории г. Клайпеда (%).

: 1987г. 1991г.

11 0.00 0.00 0.00 0.00 0,00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 9 1.04 0.00 0.00 0,00 0.00 4.48 0.00 0.00 0,00 0.00 8 1.31 0.00 0.00 25.10 0.00 0.06 0.00 0.00 37.87 0.00 7 0.75 ». 44 1.64 0.00 0.00 1.1? 5.39 11.51 0.00 0. 00 6 56.01 0.00 0.05 0,00 0.00 13.84 0.00 0.01 0.00 0.00 5 0,96 4.67 0.70 .0.76 0.00 2.61 2.09 7.71 1.00 0.00 4 0.70 1.69 0.40 0.20 0.00 0.00 2.10 0.06 0.31 0,00 3 0.55 0.00 0.00 0.00 0.00- 2,06 0.00 0.02 0.00 0.08 2 0.00 О. СО 0.00 0. ОС 0.00 0,00 0.00 0.00 0.00 3.32 1 2.04 0.00 0.00 0.00 0.00 4,07 0.00 0.00 0.00 0.25 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5

56Z всех выбрЬсов .пыли от стационарных источников в городе приходится на судостроительный завод "Балтия"," образующийся при суммарном действии 13 источников; 25,IX - 19 источникам деревообрабатывающих предприятий. В 1991. году в связи с нестабильной экономической ситуацией картина распределения выбросов.меняется. Приоритет перешел к дереоб-рабатывающим комбинатам и, находящемуся рядом, заводу железобетонных конструкций - 37.87% (23 Источника). 'Завод "Балтия" вносит в обдай вклад 13,84Х (22 источника). Тенденция к снижению производства и, как следствие, снижения уровня.загрязнения, перераспределение в приоритете источников характерно для современного этапа г. Клайпеды. Аналогично поь... чано р «определение эмиссий 6-ти приоритетных примесей у. их гс-Т0ЧИИК01.

Вторым критерием оценки качества атмосферы стали значения экономических ущербов атмосфгрному воздуху, определяемых с учетом валовых выбросов примесей(МО, относительной опасности! АО, поправки на рас-

I

lo 1

I Рйс.2. Рг.опред^лен!'9 вьфосов пнля по территория города ( в процоягах,).

г.Кзайпеда, 1987г.

сишаниеШ, типа реципиента(Ш) и условного стоимостного коэффициен та(у): ' У1=у*б1*Г*А1*М1 (3)

На рис.3 дана схема города, с нанесенными на ней значениями коэффици ентов 'относительной опасности загрязнения территории по типу реципи ента(51). Суммарный экономический ущерб от загрязнения анализируемым веществами составил 4278 (1987г.) и 176Э тыс. руб. (1991г.).. Распреде ление величин антропогенной нагрузки отличается от картины распреде ления выбросов. 46% от общего ущерба выбросов пыли, равно! 3779тыс. руб. принадлежит 11 источникам .деревообрабатывающего производства з-да -"Бадтия". В 1991г.. 19.-6% всей пылевой нагрузи (1354тыа. руб.) дают вентвыбросЫ деревообрабатывающих комбинатов. Немногим меньший ущерб (16%) наносят атмосфере источники з-да "Балтия". Аналогично, описывалось распределение ущербов качеству воздуха от 6-т1 приоритеты« 0 примесей и от их суммы' (рис. 4). . Отмечалась тенденция ( уменьшению антропогенных нагрузок на атмосферу, перераспределение нагрузки внутри города, неравномерность загрязнения урбанизированные Территорий. 'Результаты распределения антропогенной нагрузки позволяют определить объекты и величины капиталовложений в воздухоохранную деятельность, дать оценку недвижимости, ранжировать реципиенты по,качеству воздушной среды. .:>-.,

Суть /третьего критерия состояла в определении. распределения концентраций примесей на уровне органов дыхания. Определялось в каких концентрациях находятся'загрязнители, превышение ими нормативов ПДК, расстояния от источника выброса. 'Рассчеты проводились при, неблагоприятных метеоусловиях, определялись опасные направления и скорости ветра для / каждой примеси. В 1987 г.. суммарный индекс загрязнения пыли составил 24.57 (шах-4ПДК) •' Количество растр о превышением ДЦК достигало 12. В 1991 г. индекс пылевого загрязнения'' равен 8.66 (тах-2,5ВДК) , что соответствует превышениям в 5-ти растрах. Содержание примесей в приземном слое атмосферы имеет тенденцию к уменьшению как и величины их выбросов. Аналогично анализируются концентрации других приоритетных примесей. Полученные картины распределения приземных концентраций вредных веществ позволили определить потенциально опасные, -для здоровья людей, территории города, дать рекомендации по выбору точек наблюдения за состоянием атмосферного, воздуха. Делается вывод, что в результате проведения' многокритериальной оценки качества атмосферы, определены: зоны повышенного риска, где нагрузка на окружающую среду выше средней; (благополучные зоны, где потенциально возможны . дополнительные нагрузки н'а среду; ответственные за возникнове-

<> ffS <ч V

Р?.а,4. Распределение сухарного экономического ущерба по территории города ( в процентах ). г.Клайпеда, 1991г.

юе неблагополучной экологической ситуации. Предложена интегральная >ценка качества атмосферы, суть которой составляет расчет индекса ухудшения состояния воздушной среды(DEI) с учетом плотности населения ;N/S), интенсивности производства(V/N) и уровня совершенства технологии (P/V): :с а е

DEI«( M/S) *( V/N) *( P/V) : (4).

Значение степеней с, d, е получено эмпирически. Показана динамика DE1 ;i981-199lr. г.), отмечена тенденция к снижению. К 1991г. DEI составил 3,05млн. руб./км2. •• ; .

Исследовано содержание БП в воздухе, снеге, почве для оценки влияния автотранспорга на качество атмосферы, т. к.* основными потенциальными источники его выбросов в городе наряду с нефтебазами и котельными является авто-' транспорт. Максимальное содержание БП обнаружено вместах пересечения ж/д путей и автодорог. Среднее количество канцерогена в почве равно 54. Пмкг/кг, а так-252.72кг/кг,что вше среднереспубликанского уровня. Рассчитана скоррсть потока БП на земную По- -еерхность: К- Р/С ^ 5) где Р, С-соответственно поток и концентрация рк ^цсрогена на земную поверхность в нг/м2*сут и в нг/мЗ; К- скорость потека сут. Отмечено, что г. Клайпеда относится к местностям со значительной степенью загрязнения БП. обосновано ■ наличие связи уровня за- , болеваемости и качестза атмосферы. Проведена оценка связи ухудшения состояния органов дыхания с загрязнением атмосферы в динамике (1980-1991г. г.). Предложен метод анализа обеих величин по предварительному расчету зколого-эконоькческих ущербов обществу ,в связи с увеличением заболеваемости работающих, и качеству атмосферы выбросами поллютантов. Значение ущербов здоровью и атмосфере достигает'12,2 и 20,0 »он. руб. Простая и множественная регрессионные модели имеют вид: S=(S02)/-0.0035+0.125(SQ?) -0.0084(50д)~2 .(6), S-21.2- 77. 4(СО)- 31. l(NOx)- ll.?(SOa )+ 2.6(DUL)t 0. 019(C0)(N0jr } + 98. 4(C0)(S0(3 )+ 16. 4(C0)(DUL)- 2. 6(f^Ox)(SO<3)+ 14:9(N0jy)(D,iL) -:,3(S0;,)(DUL) (7),

где S-величина экономического .ущерба,- заносимого загрязнением здоровью населения, в результате его ухудшения; (SO^), (Юл), (СО), (DUL) - величины экономических ущербов, наносимых атмосферному воздуху вредными примесями сернистого ангидрида, • оксидами азота, монокси-дом углерода и . пклью. Коэффициенты корреляции соответствен»: равны 0,9976 и 0,9992. Предложено использование уравнений для прогноза заболеваемости в экстремальных условиях.

Пятая глава посвящена вопросамуправления "качества атмосферы.

Представлены данные" банка воздухоохранних мероприятий в масштабе го рода. Обоснован выбор комплекса мероприятий для дальнейшей оптимиза ции. Проведено объединение воздухоохранних мер в пять основных групп »машиностроение, обработка металла, деревообрабатывающее и мебельно производство, энергетика, производство стройматериалов. Оценена эф фективность мероприятий в каздо'й группе с учетом капитальных затра по каждому критерию: снимание валового выброса,предотвращение эконо мического ущерба,. уменьшение приземных концентраций. Проведено моде лирование эффективности мероприятий (Ут) от объема затрат (Ет) на ре аяизацию т-го мероприятия и эффекта (Ет) от т-го мероприятия:

«и - Егп / Нп (8)

В результате поиска эффективных ' стратегий минимизированы выброс, взвесей на 10%, экономический ущерб уменьшился на 5Х, сушарные при земные, • концентрации- на 7%, приземные концентрации пыли на 59£, пр: объеме затрат 20,7 млн. рублей. В-каждой группе мероприятий проверен; их совместимость и выбран эффективный набор действенных мер для сни жэния суммарных приземных концентраций в зависимости от суммы капитальных затрат. Составлен оптимальный план воздухоохранних мероприя тий на суммы 1, 50, 100 млн. руб для минимизации; содержания пыли. Пр] этом снижение уровня загрязнения пылью меняется незначительна соответственно на 38%, 56%' и'61,5%, т.е. увеличение капиталовложений неэффективно для анализируемых мер.

Предложен альтернативный план атмосфероохранных ;.;еропржш!й < расширенны),1 набором мер для снижения N0*. Проведена оптимизация, аналогичная исходному плану. Определен рациональный.объем затрат на воз-духоохранную деятельность: по минимизации выбросов взвесей на 28,5% -20,"млн. руб., по снижению суммарного экономического ущерба на 27% -53мли. руб., по снижению приземной концентрации на 98,5'. -

12млн. руб., ' по снижению концентраций оксидов азота на 24% -15,3млн. руб. и суммарных приземных концентраций на 34% - 31 млн. руб. (рис.5). Предложено 9 вариантов компоновки воздухоохранных мер с заданными затратами для-снижения уровня загрязнения по кавдому из трез критериев оценки качества атмосфера -'ВЫВОДЫ -

1. Разработана . эффективная методика системного подхода оценки V управления качеством.атмосферы промышленного города.

, 2. Определены приоритетные загрязнители воздушного бассейна Г.Клайпеды (уел:тыс.Т/год): БО^ - '145. 2; Шл- 32. 88; пыль-20,75; -СС -1,3; Сл Нл-0.52; %0^-0. 59; С^Н^СО -0,11.

■

•

9 » 3 } М/м, руб

0.00 41.44 . 82.63 124.32 .165.76'_207.20

Р::о.5. Заг::с:'.'!ость э^Локяшяосгя д*дп 1^"говло~си1Г го сдотон-тэ суг.'.:.:ар.ггого длдокса зпгрязпе.'шя.

3. Предложен и программно реализован алгоритм агрегировашшя, ис-'очниксв выбросов,- позволивший' учитывать выбросы Солее, чем 2000 источников вредных веществ.

4. Проведено ранжирование территории города по степени относи-'е ль ной опасности загрязнения. Коэффициенты относительной опасности арьируют в интервале от 0.05.до 10 условных единиц.'

5. Осуществлена верификация используемого программного комплекса ! на ее , основе определена адекватность ППП. .

6. Осуществлена многокритериальная оценка качества атмосферы . Клайпеды. Определено, что сумма валовых выбросов приоритетных заг-язнителей составляет ,11. ЭБтыс. т/г. или 201,35 усл. тыс. т/г, суммарный кономический удерб 1763тыс. руб./г, общий индекс загрязнения атмосфе-ы приоритетными полл!отантами-129.22 усл. единиц. Индекс загрязнения Ох равняется 106.1 усл. единиц.

7. Предложен новый критерий интегральной сцепки состояния атмос-еры-индекс ухудшения качества среды, составивший в 987г. -ОДОмлн. руб. /км2, в 1991г. -0,05млн. руб. /км2.

8. Определен канцерогенный фон г. Клайпеды. Выявлены потенциальные сточники БП: автотранспорт, нефтебазы, энергетика. Подтверждена за-исимость содержания ЕП в;атмосферном воздухе от величины его потока а земную поверхность в виде сухих и влажных вьйаденкй. Определена

скорость выпадения БП, равная 0.03 см/о. Содержанка .БП в почве в интервале 1,94- 252,72мкг/кг при ЦЦК 20мкг/кг заставляет причислить Клайпеду к числу городов со значительна содержанием канцерогенов.

9. Определена статистически достоверная связь уровня заболеваемости органов дыхания и качества атмосферы, что позволило прогнозировать уровень заболеваемости при аварийных и 'залповых Еыбросах. Коэффициенты корреляции - 0,9992; 0,9976.

10. Предложен и оптимизирован комплекс атыосфероохранных мер. Получено снижение выбросов пыли на .28, (52, суммарного экономического ущерба на 27%, приземных пылевых концентраций на 98,5%, концентрации оксидов азота на 24% и суммарных приземных концентраций на 34% при максимальной эффективности капиталовложений 53 млн. руб.

Основные положения диссертации изложены в следующих работах:

1.Белоус O.A., Олшаускас А.М. Оптимизация ландшафта как средство, зашиты окружающей среды от загрязнения промвыбросами

// Тез. докл. зональной конференции "Технологические аспекты окружающей среду.'' - Пенза, 1989. - с.9 / ,

2. Белоус O.A., Лапинскене HS,', Дубра И.Ю. Антропогенное загрязнение атмосферы й экологический надзор в условиях г. Клайпеды // Тез. докл. Всесоюз. конференции "Примеси - трассеры атмосферных процессов. " - Паланга, 1989. - с. 14 /

3. Белоус O.A., Лапинскене ы. К., Дучвдскае К. А. Анализ вагрязне-ния атмосферного воздуха и оценка его влияния"на заболевание органов

', дыхания // Тез. докл. б-ой конференции по аналитической химии При. балт. республик, Бел.ССР, Калининградской обл. - г.Юрмала, 1990.- с,9

4. Белоус О. А., Лапинскене М. К., Дучинскао К. А. Анализ загрязне-• ния атмосферного воздуха и оценка его влияния на заболевание органов

дыхания //Рефераты работ депонированных в институте информация Литвы: Сб. науч. тр. / ЛитИЙ. - Вильнюс, 1992. - Nr. 2(54),- с. 4-й

6. Белоус O.A.,, Лапинскене М.К., Милукайте A.A.,- Гедрайтие Б. И. Об экологической ситуации в портовом городе Литвы // Рефераты работ депонированных в институте информации Литвы: Сб. науч.'' тр. / ЛитИИ. -Вильнюс, 1992. - Nr. 2(54). - с. 3

р. Belous O.A., Lapinskiene М.К. , Nqrvaísas G.J. Antropqgenosfera ir gyventoju sveikata // Lietuvo3 informad jos instituto (ieponutu darbu referatai:- Aut. darb, leid./ Lietll. Vilnius, 1992. -Nr. 2(54). - у. 2-4 ; ' ■

7. Belous O.A., Lapinskiene M. К., Ducinskas К. A. Influence of antropogenic air pollution on human health // International conference "Key problems of global «cology". - Leningrad, 1990. - p. 19