Чадний газ - найбільш небезпечний і надзвичайно розповсюджений з газоподібних забруднювачів повітря, токсичність якого обумовлена реакцією з гемоглобіном крові. Утворення СО відбувається при неповному згоранні різного палива. Природним джерелом СО є лісові пожежі і фотохімічне перетворення органічних сполук в атмосфері. Близько 25% СО антропогенного походження. Значна кількість чадного газу надходить в атмосферу міст і промислових регіонів з відпрацьованими газами автотранспорту.
Тверді частинки, що містяться в атмосфері, є пилом, піском, золою, сажею, вулканічний пил і аерозолі органічної (високомолекулярні сполуки) і неорганічної природи. Часто токсичність твердих частинок обумовлена адсорбцією на їх поверхні таких небезпечних сполук, як ПАВ або нітpозаміни.
Фотоксиданти утворюються в атмосфері при взаємодії реакцієздатних вуглеводнів і оксидів азоту під дією УФ - радіації. Зрештою утворюються високотоксичні речовини: пеpоксіацетилнітpат і ін.
Оксиданти забруднюють повітряний басейн більшості крупних міст світу, оскільки їх утворення пов'язане з розвитком промисловості і автотранспорту.
Наступна група забруднювачів - поліциклічні ароматичні вуглеводні (ПАВ) - можуть бути як первинними, так і вторинними забруднювачами атмосфери і зазвичай адсорбуються на твердих частинках. Багато які з ПАВ відрізняється вираженою канцерогенною, мутагенною і тератогенною дією і представляє серйозну загрозу для людини. Основним джерелом емісії ПАВ є ТЕЦ, що працюють на нафті або кам'яному вугіллі, а також підприємства нафтохімічної промисловості.
З декількох мільйонів відомих сполук лише близько 6000 перевірені на канцерогенну активність. В даний час встановлено, що 1500 хімічних сполук, що є потенційними забруднювачами атмосфери, володіють вираженими канцерогенними властивостями.
Вміст ПАВ і інших канцерогенних речовин, що потрапляють в атмосферу з викидами промислових підприємств, складає в великих індустріальних містах близько 80% від загального забруднення навколишнього середовища.
Кількості слідів хімічних елементів представлені в атмосфері такими високотоксичними забруднювачами, як миш'як, берилій, кадмій, свинець, магній і хром. Вони зазвичай присутні в повітрі у вигляді неорганічних солей, адсорбованих на твердих частинках.
Близько 60 металів ідентифіковано в продуктах згорання вугілля. У димових газах ТЕЦ виявлені ртуть, миш'як, барій, берилій, вісмут, бром, кадмій, хлор, кобальт, мідь, залізо, фтор, свинець, марганець, сурма молібден, нікель, селен, телур, хром, вольфрам, талій, олово, титан, уран, ванадій, цинк і цирконій.
Для більшості перерахованих елементів їх викид в атмосферу з димовими газами ТЕЦ складає від абсолютного рівня забруднення повітря всіма джерелами емісії цих елементів. При цьому максимальна кількість забруднювачів потрапляє в атмосферу при спалюванні вугілля. Hа частку цього джерела доводиться більше 95% твердих частинок, 85% оксидів сірки, 70% оксидів азоту і більше 90% слідів елементів від загальної кількості викидів для всіх ТЕЦ, що працюють на вугіллі, нафті і газі.
Скупчуючись в атмосфері, забруднювачі взаємодіють один з одним, гідролізуються і окислюються під дією вологи і кисню повітря, а також змінюють свій склад під впливом радіації. Внаслідок цього тривалість перебування забруднюючих домішок в атмосфері тісно пов'язана з їх хімічними властивостями. Велика тривалість перебування в повітрі малоактивних сполук наступної групи токсичності - постійних газів (фреони і діоксид вуглецю). З пестицидів, які зазвичай розпилюють з літаків, особливо токсичні фосфорорганічні пестициди, при яких в атмосфері утворюються продукти ще токсичніші, ніж початкові сполуки. [3]
2. ОСОБЛИВОСТІ ТА ОЦІНКА СТУПЕНЮ ЗАБРУДНЕННЯ АТМОСФЕРНОГО ПОВІТРЯОцінка стану повітряного басейну, перш за все, включає визначення потенційної небезпеки його забруднення залежно від природно-кліматичних чинників конкретної території міста або району, що визначають здатність атмосфери розсіювати і адсорбувати шкідливі домішки. Це залежить від характеру турбулентного обміну і швидкості вітру, наявності туманів, рельєфу місцевості й інших чинників. Несприятливий характер розсіювання шкідливих речовин спостерігається, зокрема, при настанні температурних інверсій. Інверсії є таким станом атмосфери, при якому температура в приземному шарі повітря росте, а не падає, як це буває в звичайних умовах. При цьому нижня менш нагріта поверхня інверсійного шару унаслідок більшої щільності, грає роль екрану, від якого факел забруднюючих речовин відбивається до землі і розповсюджується на великі відстані.Значне підвищення рівня забруднення повітряного басейну, як правило, спостерігається при застоюваннях повітря (поєднання слабких вітрів з приземними інверсіями температури) і штилях (низькі швидкості вітру в градації від 0 до 1 м/с). Такі метеорологічні умови характерні, наприклад, для районів гірських долин, де має місце скупчення щільнішого і холоднішого повітря в приземному шарі, часто спостерігається висока стійкість стану повітряних мас. У разі розташування в долинах промислових підприємств з шкідливими викидами, створюються небезпечні умови забруднення атмосфери. Позитивну роль в очищенні атмосфери грають інтенсивне перемішування повітряних мас, яке може складатися на тлі підвищених швидкостей вітру і інших чинників, а також осідання, що забезпечують вимивання домішок з атмосфери. [4]Поєднання метеорологічних параметрів, що зумовлюють той або інший рівень забруднення повітряного басейну (концентрації домішок в приземному шарі повітря) для джерел з фіксованими параметрами викидів прийнято характеризувати величиною так званого "потенціалу забруднення повітря" (ПЗП).В процесі оцінки забруднення повітряного басейну міста визначаються: основні джерела шкідливих викидів в повітряний басейн (промислові і енергетичні об'єкти, автотранспорт) і їх характеристики; райони міста з рівнем забруднення атмосферного повітря понад нормативний; соціально-економічна оцінка рівня забруднення атмосфери.Для характеристики основних джерел шкідливих викидів в повітряний басейн за даними інвентаризації (форми статистичної звітності "2ТП-воздух") визначається кількісний і якісний склад шкідливих викидів, розраховується річний валовий викид всіх шкідливих речовин промисловими, енергетичними і транспортними джерелами в цілому по місту, дається ретроспективний аналіз викидів за 5-10 років. Оцінка забруднення атмосферного повітря міста і його окремих районів базується на розрахункових методах визначення концентрації шкідливих речовин і їх з'єднань в приземному шарі атмосферного повітря і встановленні ареалів їх розповсюдження на території, прилеглій до джерел викидів.При оцінці забруднення атмосфери на розрахунковий термін враховуються не тільки кількість шкідливих речовин, що викидаються, при існуючих об'ємах промислового виробництва, але і передбачуване зростання його потужностей і об'ємів, можливі варіанти очищення, дані про зміну соціально-економічних показників і інфраструктури міста або району. Останніми роками широко використовуються уніфіковані програми розрахунку забруднення атмосфери (УПРЗА), наприклад програми типу "ефір", які дозволяють описати внесок в забруднення до 1000 і більш за джерела забруднення.Результати забруднення повітряного басейну, отриманим на ЕОМ, є ізолінії рівних концентрацій окремих речовин або груп. Шляхом графічного поєднання схем розподілу концентрацій окремих речовин або груп на території міста складається підсумкова карта районування міських територій по забрудненню повітряного басейну. Такі карти виконуються на опорній схемі міста в масштабі 1:25000. На карті виділяють території з наднормативним рівнем забруднення, а також показують місця розташування основних джерел шкідливих викидів.[5]Рівні забруднення повітряного басейну в ході проведення розрахунків можуть бути описані або в натуральних показниках - концентраціях шкідливих речовин (мг/м
3), або в нормованих показниках, що характеризують кратність перевищення ГДК. Оскільки на окремих ділянках території міста концентрації шкідливих речовин можуть у декілька разів перевищувати нормативи ГДК, вводять додаткову оцінку забруднення по ступенях небезпеки для здоров'я населення. Використовується умовний індекс "Р", що характеризує ступінь небезпеки забруднення для одного компоненту або для суми шкідливих речовин з урахуванням кратності перевищення ГДК і класу небезпеки речовини.ГДК - такі концентрації, які на людину і її потомство, не чинять прямої або непрямої дії, не погіршують працездатність, самопочуття, а також санітарно-побутових умов життя людей. Узагальнення всієї інформації по ГДК, що отримується всіма відомствами, здійснюється в ГГО - Головній Геофізичній Обсерваторії. Щоб за наслідками спостережень визначити значення повітря, зміряні значення концентрацій порівнюють з максимальною разовою гранично допустимою концентрацією і визначають число випадків, коли були перевищені ГДК, а також в скільки разів найбільше значення було вище за ГДК. Середнє значення концентрації за місяць або за рік порівнюється з ГДК тривалої дії - середньостійкої ГДК. Стан забруднення повітря декількома речовинами, спостережувані в атмосфері міста, оцінюється за допомогою комплексного показника - індексу забруднення атмосфери (ІЗА). Для цього нормовані на відповідні значення ГДК і середні концентрації різних речовин за допомогою нескладних розрахунків приводять до величини концентрацій сірчистого ангідриду, а потім підсумовують.Ступінь забруднення повітря основними забруднюючими речовинами знаходиться в прямій залежності від промислового розвитку міста. Найбільші максимальні концентрації характерні для міст з чисельністю населення більше 500 тис. жителів. Забруднення повітря специфічними речовинами залежить від виду промисловості, розвиненої в місті. Якщо в крупному місті розміщені підприємства декількох галузей промисловості, то створюється дуже високий рівень забруднення повітря, проте проблема зниження викидів багатьох специфічних речовин до цих пір залишається невирішеною.Результатом оцінки може з'явитися виділення на території міста зон з "допустимим", "слабким", "помірним" і "сильним" рівнем забрудненням.При визначенні чинників, обумовлюючих той або інший стан атмосферного повітря, приймаються до уваги особливості планування і забудови міста в цілому і його окремих елементів (орієнтація і профілі вулиць, що формують аераційний режим на міській території, вплив відкритих, забудованих і таких, що озеленюють просторів на характер руху і турбулентний режим повітряних потоків і ін.).[6]
Випробування атмосферного повітря повинне здійснюватися у складі досліджень на стаціонарних, маршрутних і пересувних постах спостереження.Методики вимірювання ступеня забрудненості повітря, перелік забруднюючих компонентів і значення їх ГДК для повітря селітерної і виробничої зон приведені до відповідних нормативних и методичних документів.