Програма за намаляване на нивата на замърсителите в атмосферния въздух и достигане на установените норми за вредни вещества
Изтегляне 0.57 Mb.
|
- Навигация на страницата:
- Концентрации, наблюдавани през периода 2011-2013г. (след изпълнение на мерките, заложени в действащата програма)
- Пределно допустими норми Период на осредняване Концентрация
- ПС на СДН - 50µg/m 3
- 4.3.Оценка на влиянието на група източници „Транспорт”
- IV. Методи, използвани за оценката. Неопределеност на резултатите от моделирането. 1. Методи, използвани за оценката.
- 2. Неопределеност на резултатите от моделирането
- Оценка на точността на модела при определяне на концентрацията на ФПЧ10 в градски условия по данни на F. Benjamin Zhan, J. Gaines Wilson d, Yongnian Zeng
|
*Източник: Тримесечни бюлетини ИАОС Най-високите концентрации и през двете години са регистрирани през периода януари - март. Най-високите концентрации и през двете години са регистрирани през периода януари - март. Средногодишната концентрация на ФПЧ10 и през двете години не превишава ПС на СГН за ОЧЗ от 40 μg/m3. Изводи:
Целта на настоящия анализ е да установи доколко качеството на атмосферния въздух на територията на Община Гълъбово съответства на действащите норми за опазване на човешкото здраве по отношение на замърсяването с ФПЧ10, след изпълнение на мерките заложени в Плана за действие към Програмата за намаляване нивата на замърсителите и достигане на утвърдените норми за съдържанието им в атмосферния въздух на територията на Община Гълъбово с период 2011 – 2013г. За целите на настоящия анализ, резултатите от проведения мониторинг са сравнени с пределните норми, определени с Наредба №12 от 15 юли 2010 г. за норми за серен диоксид, азотен диоксид, фини прахови частици, олово, бензен, въглероден оксид и озон в атмосферния въздух, издадена от Министерството на околната среда и водите и Министерството на здравеопазването и в сила от 30.07.2010 г. (Обн. ДВ. бр.58 от 30 Юли 2010г.):
Легенда: СДН – средноденонощна норма за опазване на човешкото здраве; - СГН – средногодишна норма за опазване на човешкото здраве Най-обща представа за състоянието на чистотата на атмосферния въздух по отношение на ФПЧ10 в Община Гълъбово може да се добие при проследяване изменението (промяната) на средноденонощната концентрация (СДК) и броя на регистрираните концентрации, надвишаващи праговата стойност на средноденонощната норма за опазване на човешкото здраве (ПС на СДН 50µg/m3), определена с Наредба №12 от 15 юли 2010г. Резултатите от проведения мониторинг в периода 2011 – 2013г. за територията на община Гълъбово са представени на Фиг.III – 04 ÷ III – 06. 
ПС на СДН - 50µg/m3 Фиг. III-04. Средноденонощни концентрации на ФПЧ10 по месеци, регистрирани в АИС „Гълъбово“ за периода 2011-2013г. От представената на Фиг. III-05 графика ясно се вижда, че и през трите години от периода на изпълнение на програмата (2011, 2012 и 2013г.) регистрираните в АИС „Гълъбово“ средномесечни СДК на ФПЧ10 се задържат в границите между 20,3 и 36,9 µg/m3 в периода април – септември и 45 - 60 µg/m3 през отоплителния сезон (октомври – март). Това показва, че основно влияние върху замърсяването на въздуха с ФПЧ10 оказват автомобилен трафик и промишлеността, поддържащи приблизително постоянна СДК от около 30-40 µg/m3. (този извод се потвърждава и от резултатите при дисперсионно моделиране към 2014 г., Фиг. V-21. представена в т. 4.3.Оценка на влиянието на група източници „Транспорт”, където е видно че транспортът самостоятелно може да предизвика СДК на ФПЧ10 в рамките на 30-35µg/m3, а отчетения абсолютен максимум за град Гълъбово е 45 µg/m3) Допълнително средномесечните нива се завишават с около 20 µg/m3 под влияние на комунално - битово отопление, през зимните месеци. Най-високите концентрации отново са регистрирани през месеците октомври, декември и януари. Обобщена за средногодишен период СДК през 2011г. е 40.72 µg/m3, а през 2013г. 35.62 µg/m3. Това показва, че регистрираните през 2013 година (в края на периода на изпълнение на програмата) СДК са се понижили с около 13% спрямо 2011 година, Фиг.III-04. Най-голям брой превишения на ПС за СДН на ФПЧ10 отново са регистрирани през зимните месеци. Разпределението на данните по тримесечия очертава преобладаващ брой дни с превишения през I-во и IV-то тримесечие, което съвпада с есенно-зимния период от годината. Извън този период се регистрират единични завишени стойности и през трите години. 
Фиг. III-05. Регистриран брой превишавания на СДН за ФПЧ10 в по тримесечия в АИС „Гълъбово“ за периода 2011-2013г. Съгласно изискванията на Наредба №12 от 15 юли 2010г. праговата стойност на СДН за показател ФПЧ10 не трябва да бъде превишавана повече от 35 пъти в рамките на една календарна година. Анализът на данните от АИС „Гълъбово“ показват, че и през трите години (2011, 2012 и 2013г.) изискването не е спазено (Фиг. III-05). През 2013г. броя на регистрираните превишения на СДН (69бр.), надвишава 1.97 пъти определената норма. За сравнение през 2011 г. (в началото на изпълнение на настоящата програма) констатираните превишавания за едногодишен период са 79 бр. 
Фиг. III-06. Сравнителна графика на годишните концентрации на ФПЧ10 за периода 2010-2013г. При анализа на данните в годишен аспект за периода 2011 – 2013г., представени на Фиг. III- 06 отново се очертава тенденцията за относително запазване в нивата на замърсяване на атмосферния въздух с ФПЧ10. Ако в началото на изпълнение на програмата - 2011г. средногодишната концентрация на ФПЧ10 е в рамките на 40.7 μg/m3 и превишава СГН от 40 μg/m3 с 1.07 пъти, то през 2013г. (в края на периода на действие на програмата) СГК достига до 35.6 μg/m3, чиято стойност вече е под праговата СГН. Заключение: От анализа на имисионният контрол на СД и СГ нивата на ФПЧ10 регистрирани в АИС „Гълъбово“ през 2013г. (в края на периода на изпълнение на програмата) се наблюдава занижаване на стойностите на СДК на ФПЧ10 с около 15 µg/m3 спрямо 2011г. Средногодишната концентрация за 2013 г. от 35.6 µg/m3 не превишава СГН от 40 μg/m3. Проведеният по-горе анализ показва, че с изпълнението на мерките, заложени в Плана за действие към действащата „Програма за намаляване нивата на замърсителите…“ е постигнат ефект по отношение намаляване нивата на замърсяване с ФПЧ10, но заложените цели за достигане на установените норми за съдържание на ФПЧ10 в атмосферния въздух на територията на Община Гълъбово все още не са постигнати, а именно:
IV. Методи, използвани за оценката. Неопределеност на резултатите от моделирането. 1. Методи, използвани за оценката. За определяне на моментните стойности на емисиите на замърсители от промишлените източници са използвани протоколи, предоставени от РИОСВ Стара Загора, за периодичен (основно) или непрекъснат емисионен контрол. Емисионните фактори за ФПЧ10 при изгаряне на различни горива (дърва, въглища, нафта и др.) за отопление в бита са заимствани от EMEP/EEA Air pollutant emission inventory guidebook 2013. Technical guidance to prepare national emission inventories. Емисионните фактори за суспендиране на прах от пътните платна при движение на автомобилите са изчислени чрез емисионен модел на US EPA (U.S. EPA. Compilation of Air Pollutant Emission Factors, 5th ed. (AP-42), Vol I: Stationary Point and Area Sources. Section 13.2.1 Paved Roads: Measurement Policy Group Office of Air Quality Planning and Standards U.S. Environmental Protection Agency, January 2011). Той е функция от пътния трафик, средното тегло на автомобилите и средния нанос върху пътното платно. Транспортното натоварване на пътната мрежа в района на Община Гълъбово е определен на база данни от Агенция пътна инфраструктура, предоставени с Изх. № ЦИ-0377-0374/01.03.2011г. На база на предоставените данни за натоварването от автомобилното движение са определени стойностите на средно-денонощната интензивност в МПС/24 часа. Доколкото базовите емисионни фактори по модела на US EPA са за километър дължина на пътя за едно МПС, те се преизчисляват за всеки линеен източник в зависимост от неговата дължина и трафик. За комплексна оценка на разсейването на емисиите от различни типове източници на територията на Община Гълъбово е използван лицензиран модел на Американската агенция за опазване на околната среда (EPA) ISC-Aermod (Industrial Source Complex) с интерфейс на канадската софтуерна фирма Lakes Environmental за работа в операционна система Windows. Това е гаусов модел за оценка на разсейването от комплексни източници за краткосрочни и дългосрочни периоди, включително многогодишни периоди. Крайните резултати се представят във вид на концентрации на замърсителя в мрежа от предварително избрани рецептори или чрез изчисляване на отлаганията (сухи, мокри или общо сухи и мокри). За изчислителните процедури са използвани множество модификации на гаусовото уравнение, включително с отчитане на релефа на терена (равнинен и пресечен). Осредняването на резултатите (концентрациите) може да се осъществява за различни периоди от време, в това число за 1,2,3,6,8,12 и 24 часа. Дълговременните осреднявания могат да се изчисляват месечно, годишно и за целия изследван период (включително няколко години). Всеки източник може да се дефинира като точков, открита площ с неправилен периметър, площ с форма на кръг, площ с форма на квадрат или многоъгълник, обемен, открит пламък, факел, линеен източник. Броят на едновременно изследваните източници от всички типове е практически неограничен и зависи от възможностите на използваната компютърна система. Те могат да се групират по определени признаци и по този начин да се проследява влиянието на отделни групи източници. За всеки източник е необходимо да се въведе надморска височина, височина на източника над земята, масова емисия на замърсителя, температура на газа на изход от източника и други. В зависимост от типа на източника част от входните данни се модифицират. Към основните данни се включва стойността на масовата емисия, отразяваща максималното натоварване на източника по време на изследвания период. Отчитането на неравномерността на емисията става чрез въвеждане на система от коефициенти, характеризиращи почасовото (по часове в денонощието), седмичното, (по дни от седмицата), месечното, (за всеки месец от годината) сезонното (пролет, лято, есен, зима) и годишното натоварване на източника (ако изследвания период е по-дълъг от една година). За целта е необходимо да се разполага с детайлна информация за интензивността на работа на източниците (при линейни източници - интензивността на движението на МПС за всеки източник). За да се отчете влиянието на прилежащите сгради върху разсейването е необходимо да се знаят техните габаритни размери (ширина, дължина и височина) и ориентацията им спрямо използваната система координати. Ако се изследва разсейването и утаяването на частици към основните данни трябва да се добави средния диаметър за всяка фракция, относителния й дял в масови части и плътността. За оценка на разсейването на ФПЧ10 има разработени отделни процедури. Първата стъпка при подготовката на системата за работа е да се определи териториалния обхват на изследваната територия. В случая, района за моделиране (територията на Община Гълъбово) е дефиниран с две отправни точки в координатна система WGS84, географската проекция е UTM, Zone 35N. В модела ISC-Aermod най-югозападната точка от изследваната област е въведена с координати Х1 = 394308.12; Y1= 4651766.41, а най-североизточната с координати Х1 = 431308.12; Y1= 4676766.41. При така зададените координати, териториалния обхват на изследваната територия е с размери 37000 метра в направление Х (запад-изток) и 25000 метра в направление Y (юг-север). Втората стъпка е да се въведе електронна карта (карти) на изследваната територия в точно определен мащаб. За целта се използва картографската система на програмния модел Aermod View 8.7.0, позволяваща въвеждането на географски карти в световен мащаб и висококачествени OSM данни. В конкретния случай като базова карта е използвана Open Street Map (www.openstreetmap.org), в при зададен териториален обхват с размери 37000 метра в направление Х (запад-изток) и 25000 метра в направление Y (юг-север). Илюстрация на базовата карта е показана на Фиг. IV-01: 
M 1:100 000 Фиг. IV-01. Базова карта на Община Гълъбово за оценка на разсейването на замърсителите, М1:100 000 Картата е едромащабна с по-големи подробности на релефа и местните обекти, даваща възможност за увеличение на отделни области с подходящо позициониране и мащабиране на изображението. Всички координати на обектите на картата се привеждат в удобен за мащабиране вид и картата се генерира с резолюция според зададени размери.  
Използването на електронната карта позволява по-прецизното нанасяне на източниците на емисии, разположени в различните части на града (жилищни зони, улици, промишлени източници). Тази карта служи за нанасяне на изоконцентрационните линии на приземни концентрации на замърсителите при оценка на разсейването им над територията на Община Гълъбово. Следващата стъпка при подготовката на програмната система за работа е въвеждането на мрежа от рецептори (въображаеми точки, за които се изчисляват концентрациите). В случая е използвана правоъгълна координатна система с ориентация изток (ос Х), север (ос У), запад (ос -Х) и юг (ос -У). Броят на рецепторите е практически неограничен и се избира от потребителя. Рецепторите се разполагат в различни рецепторни координатни системи, в това число равномерни и неравномерни картезиански координати, равномерни и неравномерни полярни координати, дискретни картезиански и полярни координати, координати с неравномерни граници и т.н. Възможно е да се разполагат няколко мрежи от рецептори, всяка в отделен вид координати. За начало на използваната рецепторната координатна система е избрана най-югозападната част на базовата карта (Х1=394308.12; Y1=4651766.41). Тя покрива цялата изследвана територия като мрежа с разстояние между две съседни точки 1000 метра (925 рецептора). Съгласно указания на US EPA за прилагане на модела Aermod View, при извънградски местности се препоръчва гъстота на рецепторите 1000 метра. Разположението на мрежата от рецептори върху територията на Община Гълъбово е показана на Фиг. IV-02. 
М 1:100 000 Фиг.IV-02. Използвана декартова рецепторна мрежа с гъстота на рецепторите 1000 метра (925 рецептора) В основата на изчисленията на разсейването стои метеорологичният файл. Той е с честота на данните един час и обхваща пълна календарна година. Той съдържа данни за годината, месеца, деня и часа, направлението и силата на вятъра, температура на въздуха, височина на слоя на смесване (за извънградски и градски район), категория на устойчивост на атмосферата. Последните отразяват устойчивостта на атмосферата в шест степенна скала (a,b,c,d,e,f) и се изчисляват по корелационни съотношения в зависимост от силата на вятъра и интензивността на слънчевото греене. Доколкото метеорологичния файл съдържа данни за скоростта на вятъра на височина 10 метра, преизчисляването и за различни височини става на базата на уравнението за стандартния метеорологичен профил на скоростта на вятъра. Скоростта на вятъра непосредствено на земната повърхност се определя чрез стандартния коефициент на грапавост на повърхнината, характерен за урбанизирани (или неурбанизирани) местности. Изменението на интензивността на всеки източник в рамките на годината се определя от коефициентите на часово, дневно и сезонно натоварване. Стойностите на тези коефициенти за всички източници се въвеждат в отделен файл. Те служат за коригиране на максималната интензивност на източниците за период от една година. Видът и обемът на крайните резултати може да се задава със специални опции. За всеки от зададените периоди на осредняване (1,2,3,4,6,8,12,24 часа, месец, година, зададен период) могат да се съставят таблици (файлове) с първи, втори, трети, четвърти, пети и шести по стойност концентрации за всеки рецептор. Max-файловете съдържат всички концентрации, чиято стойност превишава зададена граница с информация за координатите на рецептора, час, дата, месец и година. При изследване на разсейването на токсични вещества се създават т.н. TOX-файлове, съдържащи информация за точките, в които се надвишава токсикологичната граница. Treshold-файловете съдържат информация за превишаване на друга предварително зададена концентрационна граница (определя броя на превишаванията на дадена норма в продължение на една година). Дневните файлове съдържат информация за разпределението на концентрациите поотделно за всички дни от изследвания период. Обработката на получените електронни таблици става с помощта на други сервизни програми, най-важните от които са Contour и Percent. Програмата Contour чертае концентрационните граници (контури) на точките с еднаква концентрация. Така могат да се обработват данните за всички източници или по групи източници, за всички усреднения и за всички периоди. За онагледяване на концентрационните полета като “подложка” може да се въведе карта на района, ако тя предварително се приведе в електронен вид. Програмата Persent прави серийни хистограми за всеки рецептор като фиксира всеки ден (или час) с регистрирано въздействие и подрежда изчислените концентрации по големина. Крайните резултати от обработката на данните са представени във вид на контурни графики, серийни хистограми, табулограми или други типове графики. Принципната последователност на изчисленията е следната:
На базата на получените информационни масиви могат да се извличат чрез “филтруване” голям брой вторични информационни масиви в зависимост от поставените крайни цели. Контурните графики представляват серия от неправилни линии, свързващи рецептори с еднаква концентрация и нанесени с различни цветове върху информационната карта на изследвания район. От многото възможности, които предоставя симулиращата система бяха подбрани:
В съответствие с модела на US EPA за оценка на разсейването на ФПЧ „PM10-pos NAAQS” (National Agency for Air Quality Standarts), първите три по стойност най-високи концентрации нямат представителен характер, тъй като могат да се дължат на екстремни фактори като много силен вятър или други природни феномени. Горните контурни карти се получават както за едновременната работа на всички източници, така и за всяка дефинирана отделно група източници. За настоящия доклад бяха използвани три групи източници:
Описанието на други техники за представяне на резултатите от изчисленията ще бъдат посочени заедно с визуализирания материал. 2. Неопределеност на резултатите от моделирането Еднозначно количествено дефиниране на неопределеността на резултатите от моделирането практически е невъзможно. Както е известно, неопределеността следва да бъде изчислявана за всеки конкретен случай като сложна функция от неопределеността на всички фактори, които влияят върху крайния резултат. В конкретния случай тези групи фактори са:
В общия случай точността на тези групи данни е неизвестна или трудно подлежи на определяне. По тази причина е прието да се правят общоприети допускания (например, средностатистически разход на горива от населението, средно тегло на автомобилите, средна стойност на пътния нанос и т.н.), които внасят допълнителна неопределеност. На този въпрос са посветени стотици изследвания, публикувани в специализирания научен печат. По-конкретни данни могат да се получат от специален технически доклад на US EPA (A Review of Dispersion Model Inter-comparison Studies Using ISC, R91, AERMOD and ADMS R&D Technical Report P353 D.J. Hall,* A.M. Spanton, F. Dunkerley, M. Bennett and R.F. Griffiths. Publishing Organisation: Environment Agency, Rio House, Waterside Drive, Aztec West, Almondsbury, Bristol BS32 4UD, October 2000 ISBN 1 85705 276 5.) В общия случай неопределеността силно зависи от периода за осредняване на концентрациите. Най-голяма неопределеност се наблюдава при изчисляване на едночасовите концентрации. С увеличаване на периода за осредняване тази неопределеност намалява и е най-ниска при средногодишните концентрации. В тази светлина интерес представляват публикувани през 2010г. данни за прилагане на AERMOD в градски условия за оценка на концентрациите на серен диоксид в градски условия. (Performance of AERMOD at different time scales. Bin Zou a,c, F. Benjamin Zhan, J. Gaines Wilson d, Yongnian Zeng , Simulation Modelling Practice and Theory 18 (2010) 612–623). Част от тези данни са представени таблично и към тях допълнително е добавена колона с изчислената от нас относителна грешка. Тя е сравнително голяма, тъй като оценяваните концентрационни нива (около 2 µg/m3) са ниски. При високи нива на оценка относителните грешки в проценти (примерно 50 или 100 µg/m3) следва значително да намалеят. Данните в таблицата позволяват да се потвърди и друга особеност на моделирането: в общия случай изчислените чрез модела стойности на концентрациите са по-ниски от установените чрез измерване и това е валидно за повечето известни и наложили се в практиката модели (Coupling of the Weather Research and Forecasting Model with AERMOD for pollutant dispersion modeling. A case study for PM10 dispersion over Pune, India. Amit P. Kesarkara, ,Mohit Dalvia, Akshara Kaginalkara and Ajay Ojhab, Atmospheric Environment, Volume 41, Issue 9, March 2007, Pages 1976-1988).
На базата на гореизложеното и въз основа на множество други изследвания в тази област може да се приеме, че неопределеността при моделиране на максималните 24-часови концентрации на ФПЧ10 в относителни единици не надхвърля 20%, а при средногодишните концентрации съответно 2% до 3%. Каталог: sites -> default -> files files -> Образец №3 справка-декларация files -> Р е п у б л и к а б ъ л г а р и я files -> Отчет за разкопките на праисторическото селище в района на вуз до Стара Загора. Аор през 1981 г. ХХVІІ нац конф по археология в Михайловград, 1982 files -> Медии и преход възникване и развитие на централните всекидневници в българия след 1989 година files -> Окръжен съд – смолян помагало на съдебния заседател files -> Семинар на тема „Техники за управление на делата" 18 19 юни 2010 г. Хисар, Хотел „Аугуста спа" Приложение files -> Чинция Бруно Елица Ненчева Директор Изпълнителен директор иче софия бкдмп приложения: програма files -> 1. По пътя към паметник „1300 години България Изтегляне 0.57 Mb. Сподели с приятели:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||