Giám sát không khí trong khí quyển: bản chất, phương pháp tổ chức, hệ thống

2024 Tác giả: Henry Conors | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-02-12 14:42

Giám sát chất lượng không khí trong khí quyển là quan sát có hệ thống về trạng thái của khí quyển, hàm lượng các chất độc hại trong đó. Công việc này rất quan trọng liên quan đến sự gia tăng ô nhiễm. Để đảm bảo việc giám sát không khí trong thành phố, một cơ sở tổ chức và công nghệ hiện đại được sử dụng. Việc quan sát có thể được thực hiện tại các trụ cố định hoặc trong các phòng thí nghiệm di động.

Chất ô nhiễm chính

Các hoạt động của con người góp phần làm tăng nồng độ bụi, bồ hóng, sol khí lỏng và các phân tử hóa học trong không khí.

Ô nhiễm bụi có liên quan đến cả nguyên nhân tự nhiên và hoạt động nông nghiệp, xây dựng, công nghiệp, giao thông, … Bất kỳ loại bụi nào (không chỉ công nghiệp) đều có hại cho hệ hô hấp của con người. Bụi amiăng được coi là có hại nhất. Một số loàibụi có thể chứa các chất phóng xạ và các thành phần có hại khác. Ô nhiễm bụi ảnh hưởng đến cân bằng bức xạ và bản chất của lượng mưa. Nó làm chậm quá trình ấm lên toàn cầu do con người gây ra. Để chống lại bụi trong khí quyển, các đai rừng phòng hộ, rừng trồng cây và các bộ lọc đang được tạo ra. Đôi khi họ sử dụng cách tưới nước trên lãnh thổ, lấp đất, sau đó trồng cây. Đối với những người phải thường xuyên hoặc thường xuyên hít phải bụi, nên trang bị bảo hộ cá nhân.
Khí thải ô nhiễm liên quan đến hoạt động của các phương tiện giao thông, nhà máy nhiệt điện, xí nghiệp công nghiệp, bãi chôn lấp. Nó được giải phóng khi nhựa, than, dầu và các sản phẩm dầu, sinh khối và đôi khi là khí đốt tự nhiên được đốt cháy. Bồ hóng có thể hấp thụ các chất độc hại và trong trường hợp này là có hại cho sức khỏe con người. Bản thân bồ hóng là sản phẩm của quá trình đốt cháy chất hữu cơ, không độc. Nó làm giảm luồng bức xạ mặt trời và khi gặp tuyết hoặc băng, nó sẽ tăng tốc độ tan chảy, góp phần làm nóng lên toàn cầu.
aerosol hóa học được hình thành khi các hợp chất lưu huỳnh hoặc nitơ phản ứng với hơi nước để tạo thành các giọt axit. Rơi xuống bề mặt, chúng có thể gây ra mưa axit. Các sol khí cũng gây ra sự gia tăng mây mù và tăng khả năng phản xạ của Trái đất. Các sol khí làm chậm đáng kể quá trình nóng lên toàn cầu. Lưu huỳnh và các hợp chất nitơ được thải ra trong quá trình hoạt động của các phương tiện giao thông, nhà máy nhiệt điện và các xí nghiệp công nghiệp. Và cả khi núi lửa phun trào.
Các chất khí (phân tử) rất đa dạng và được giải phóng dưới nhiều môi trường tự nhiên vàcác quá trình nhân tạo. Quan trọng nhất là phát thải các chất có hại cho sức khỏe và khí nhà kính. Nhà kính và các loại khí làm suy giảm tầng ôzôn thường tồn tại trong khí quyển trong nhiều thế kỷ và có ảnh hưởng rộng rãi đến thông lượng bức xạ. Mêtan là chất có khả năng xuyên thủng cao nhất trong khí quyển, có phân tử nhẹ nhất, khiến nó trở thành một loại khí nhà kính đa năng.

Tại sao phải thực hiện giám sát môi trường

Nồng độ của các chất ô nhiễm trong không khí khí quyển là không đổi và phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Do đó, cần phải giám sát một cách có hệ thống thành phần của nó. Chúng cho phép tính toán mức độ ô nhiễm trung bình, sự phụ thuộc của mức độ ô nhiễm vào hướng gió, để xác định động thái của ô nhiễm và thành phần của nó. Việc giám sát là quan trọng nhất ở gần đường cao tốc, các xí nghiệp công nghiệp, ở các khu vực trung tâm của thành phố, cũng như ở những nơi xa hoạt động của con người.

Kết quả giám sát môi trường không khí khí quyển rất quan trọng đối với việc ra quyết định, cả ở cấp địa phương và cấp tiểu bang. Ô nhiễm giao thông cao cho thấy sự cần thiết phải dỡ bỏ các đường cao tốc, xây dựng các tuyến đường tránh xung quanh thành phố. Nếu ô nhiễm nghiêm trọng được phát hiện gần các cơ sở công nghiệp, điều này có nghĩa là cần có các biện pháp cải thiện hoạt động của các cơ sở xử lý hoặc cần mở rộng vùng bảo vệ vệ sinh. Mức độ gia tăng của các chất ô nhiễm tại các trạm xa là dấu hiệu của các xu hướng bất lợi trong khu vực hoặc toàn cầu khigiải pháp cho vấn đề chỉ có thể thực hiện được ở cấp tiểu bang hoặc quốc tế.

Phương pháp giám sát

Giám sát ô nhiễm không khí có thể được thực hiện theo nhiều cách khác nhau. Thường có 3 tùy chọn được sử dụng:

Văn phòng phẩm, khi tất cả các quan sát được thực hiện từ một trạm quan sát.
Lộ trình, khi một số điểm lấy mẫu được sử dụng để quan sát.
Di động, khi các phép đo được thực hiện từ các điểm khác nhau, tùy thuộc vào hướng gió.

Giám sát văn phòng phẩm

Giám sát cố định được sử dụng để quan sát lâu dài và chất lượng cao, tương tự như quan sát tại trạm thời tiết. Các phòng thí nghiệm như vậy được đặt ở những nơi thuận tiện nhất. Dữ liệu thu được giúp chúng ta có thể đánh giá động thái của mức độ ô nhiễm trong một khoảng thời gian dài. Và cả về tổng thể và các thành phần riêng lẻ. Việc lấy mẫu được thực hiện thường xuyên.

Loại giám sát tuyến đường

Quan sát tuyến đường cho phép bạn bao quát nhiều điểm cùng một lúc, khi việc đặt bài đăng trong mỗi điểm là không phù hợp. Trong trường hợp này, một nghiên cứu khá chi tiết về thành phần của không khí trong một khu vực nhất định sẽ thu được. Phương tiện được sử dụng để thực hiện các quan sát như vậy. Việc lấy mẫu được thực hiện tại các điểm giống nhau trong khu vực. Một phòng thí nghiệm trên bánh xe có thể xử lý tới 10 điểm quan sát mỗi ngày, nhưng trung bình, 3 đến 5 điểm được sử dụng để quan sát. Các phép đo được thực hiện đồng thời và thứ tự các địa điểm thăm quan không thay đổi.

Di độnggiám sát

Các trạm quan sát di động, thường được gọi là trạm pháo sáng, được sử dụng để lấy mẫu trực tiếp bên ngoài nhà máy. Các phương tiện cũng được sử dụng để quan sát như vậy. Đồng thời quan sát được một khoảng cách nhất định từ các ống khói đến các vị trí đo đạc. Số lượng điểm đo nhiều, vị trí và thời gian đo của chúng được xác định theo tình huống hoặc tự phát. Việc lấy mẫu diễn ra trong một khoảng thời gian ngắn.

Quy tắc chung cho bất kỳ điểm đo nào là địa hình thông thoáng và nền đất hoặc mặt đường vững chắc dưới chân.

Tính năng quan sát tĩnh

Trước khi lắp đặt các gian hàng cố định, các hoạt động sau được thực hiện:

Nồng độ sơ bộ của các chất ô nhiễm được xác định, để sử dụng tính toán và dữ liệu từ các trạm quan sát khác.
Các tính năng của sự cứu trợ và bản chất của sự phát triển đang được nghiên cứu.
Các kế hoạch đang được tìm hiểu để phát triển trong tương lai trong khu vực, đặc biệt là đối với các nhà máy công nghiệp.
Các nghiên cứu toàn diện về tình hình khí tượng trong khu vực đang được thực hiện.
Vai trò dự kiến của vận chuyển và năng lượng đang được xác định.

Số lượng trụ cố định trong một khu định cư được xác định bởi quy mô của nó, số lượng cư dân, tình hình môi trường, số lượng cây xanh. Nếu điều kiện sinh thái không thuận lợi thì có thể đặt cọc với tỷ lệ: 1 trụ trên 5–10 km. Các trụ quan sát được đặt trong các điều kiện môi trường khác nhau: gầnđường mòn, trong không gian xanh, trong khu dân cư và khu công nghiệp.

Ở nước ta, để tiêu chuẩn hóa quan sát, người ta sử dụng cùng một loại gian hàng kiểu POST, có cùng trang thiết bị. Việc tiêu chuẩn hóa như vậy cho phép giảm thiểu sự lây lan của các lỗi có thể phát sinh do sự khác biệt về tính năng kỹ thuật của các thiết bị. Tất cả các quan sát tại chỗ được thực hiện hàng ngày, bất kể các mùa và điều kiện thời tiết.

Tính năng của phòng thí nghiệm di động

Là một phòng thí nghiệm di động ở nước ta, mô hình tiêu chuẩn "Atmosfera-P" được sử dụng. Ngoài thiết bị đo chất lượng không khí, nó còn được trang bị các thiết bị đo khí tượng. Nó được sử dụng để quan sát tuyến đường và di động. Có một số hạn chế về điều kiện hoạt động:

Nhiệt độ bên trong xe không được vượt quá 35 ° C.
Áp suất khí quyển phải nằm trong khoảng 680-790 mm Hg. st.
Giới hạn độ ẩm trên là 80 phần trăm.
Ngay cả trên mặt đường cứng, tốc độ không được vượt quá 50 km / h.

Để xác định hướng và tốc độ của gió, một cảm biến được đặt trên nóc xe được sử dụng.

Giám sát chất lượng không khí làm gì

Hệ thống giám sát không khí trong khí quyển rất quan trọng do tác động của các chất độc hại đối với sức khoẻ con người và môi trường. TẠIỞ một số nước, chẳng hạn như Ấn Độ, ô nhiễm không khí là một trong những nguyên nhân chính gây ra bệnh tật và tử vong sớm. Đo thành phần của không khí trong khí quyển có thể đánh giá nồng độ của các chất ô nhiễm và xác định các trường hợp mà mức độ của chúng vượt quá MPC. Nếu đúng như vậy, có thể có ý nghĩa khi phát triển một tập hợp các biện pháp để giảm mức độ xuống mức an toàn. Các mục tiêu chính của giám sát ô nhiễm không khí xung quanh:

Thu thập thông tin về số lượng và động lực của các chất ô nhiễm trong khu vực quan sát.
Xây dựng các biện pháp thích hợp để giảm thiểu ô nhiễm.
Giảm tác hại từ công việc của các xí nghiệp công nghiệp đối với người dân sống trong khu vực quan sát.
Đánh giá mức độ ô nhiễm giao thông trên đường phố thành phố.
Đánh giá tính khả thi của việc đặt các xí nghiệp công nghiệp mới hoặc các nút giao thông vận tải trong khu vực nghiên cứu.
Tạo cơ sở dữ liệu về tình hình sinh thái trong khu vực nghiên cứu.

Giám sát không khí trạng thái

Tất cả thông tin thu được bằng cách giám sát chất lượng không khí sau đó sẽ được phân tích bởi các nhà môi trường. Theo thời gian, các kỹ thuật đo lường trở nên đơn giản và dễ tiếp cận hơn. Ở Nga, việc giám sát nhà nước về ô nhiễm không khí trong khí quyển được thực hiện ở khắp mọi nơi. Nó là một trong những thành phần của quan trắc môi trường nhà nước. Nó được thực hiện bởi liên bang và các cơ quan hành pháp khác theo thủ tục được Chính phủ Liên bang Nga thông qua. Danh sách các cơ sở bắt buộc phải giám sát không khí trong khí quyển,do chính quyền lãnh thổ thành lập.

Kết

Vì vậy, theo dõi trạng thái của không khí trong khí quyển là một công việc rất quan trọng trong thế giới hiện đại. Sức khỏe và hạnh phúc của nhiều người phụ thuộc vào chất lượng của nó. Các phương pháp giám sát không khí khí quyển là khác nhau và phụ thuộc vào các nhiệm vụ và điều kiện địa hình. Đương nhiên, giám sát không thôi là không đủ để giải quyết các vấn đề môi trường. Nó chỉ cung cấp cho các nhà chức trách và công chúng những thông tin cần thiết. Trên cơ sở đó, cần phải thực hiện các biện pháp thích hợp để giảm mức độ ô nhiễm không khí.