В атмосфере города присутствуют загрязняющие вещества в концентрациях, представленных в таблице:
Вещество Класс опасности ПДКСС, мг/м3 Среднее значение концентрации загрязнителя, мг/м3
Азота двуокись 2 0,04 0,16
Азота окись 3 0,06 0,57
Ацетон 4 0,35 0,18
Железа оксид 3 0,04 0,055
Карбонат калия 4 0,05 0,071
Пыль слюды 3 0,002 0,0064
Пыль текстолита 2 0,001 0,028
Пыль силикатная (15% Si) 3 0,15 0,44
Фториды 2 0,03 0,041
Хлористый водород 2 0,2 0,014
Аммиак 4 0,04 0,13
Фурфурол 3 0,5 0,18
Определить индекс загрязнения атмосферного воздуха данного города (ИЗА) и значение комплексного показателя загрязнения воздуха (Р). Результаты представить в виде таблицы:
Вещество Класс опасности Хi ai Кi
… … … … …
Значение ИЗА … Уровень загрязнения по ИЗА …
Значение Р … Уровень загрязнения по Р …
Решение
Расчет индекса загрязнения атмосферы города (ИЗА):
где Сi – среднее по городу значение концентрации i-го загрязнителя, i = 1…N, мг/м3;
ПДКСС i – предельно допустимая концентрация среднесуточная i-го загрязнителя, мг/м3;
ai – взвешивающий коэффициент вредности i-го загрязнителя в зависимости от его класса опасности.
Степень опасности вещества, на основе которой выбирается показатель ai, стандартизируется по «эталонному» классу опасности. В качестве эталона в данной методике выбран III класс. Для оценки стандартизированных уровней загрязнения по классам используются следующие уравнения:
Для I класса:
Для II класса:
Для III класса:
Для IV класса:
где Х1, …, Х4 – значения уровней загрязнения в кратностях превышения ПДК: .
В зависимости от полученных значений Хi рассчитываются показатели ai, равные ХСТ соответствующего класса опасности (того, к которому относится i-е загрязняющее вещество).
Полученное значение показателя ИЗА оценивается по таблице.
Уровень загрязнения воздуха ИЗА
I – допустимый < 3
II – слабый 3,1 - 6
III – умеренный 6,1 - 10
IV – сильный 10,1 - 15
V – очень сильный > 15
Результаты промежуточных расчетов представим в виде таблицы:
Вещество Класс опасности ПДКСС, мг/м3 Среднее значение концентрации загрязнителя Сi, мг/м3 Хi ai (a*lg(c/ПДК) 2
Азота двуокись 2 0,04 0,16 4 5,5 10,965
Азота окись 3 0,06 0,57 9,5 9,5 86,274
Ацетон 4 0,35 0,18 0,514286 0,635714 0,034
Железа оксид 3 0,04 0,055 1,375 1,375 0,036
Карбонат калия 4 0,05 0,071 1,42 1,315 0,040
Пыль слюды 3 0,002 0,0064 3,2 3,2 2,613
Пыль текстолита 2 0,001 0,028 28 41,5 3606,850
Пыль силикатная (15% Si) 3 0,15 0,44 2,933333 2,933333 1,879
Фториды 2 0,03 0,041 1,366667 1,55 0,044
Хлористый водород 2 0,2 0,014 0,07 -0,395 0,208
Аммиак 4 0,04 0,13 3,25 2,6875 1,893
Фурфурол 3 0,5 0,18 0,36 0,36 0,026
Σ 3710,86
ИЗА = 3710,86/12 = 309,2
2
. Расчет комплексного показателя Р:
,
где Кi – фактическое среднегодовое загрязнение атмосферы i-м веществом в долях среднесуточного ПДК, приведенное к биологическому эквиваленту III класса опасности.
Кi определяется следующим образом. Вначале определяется соотношение .
Приведение к III классу опасности производится по формулам:
Для I класса:
Для II класса:
Для III класса:
Для IV класса:
Полученное значение показателя Р оценивается по таблице.
Уровень загрязнения воздуха Количество загрязнителей
2 - 3 4 - 9 10 - 20 Более 20
I – допустимый 2 3 4 5
II – слабый 2,1 - 4 3,1- 6 4,1 - 8 5,1 -10
III – умеренный 4,1 – 8 6,1 – 12 8,1 – 16 10,1 – 20
IV – сильный 8,1 – 16 12,1 – 24 16,1 – 32 20,1 – 40
V – очень сильный > 16 > 24 > 32 > 40
Промежуточные результаты:
Вещество Класс опасности ПДКСС, мг/м3 Среднее значение концентрации загрязнителя Сi, мг/м3 Хi ai Кi Кi2
Азота двуокись 2 0,04 0,16 4 5,5 4,515 20,384
Азота окись 3 0,06 0,57 9,5 9,5 9,500 90,250
Ацетон 4 0,35 0,18 0,514286 0,635714 -0,110 0,012
Железа оксид 3 0,04 0,055 1,375 1,375 1,375 1,891
Карбонат калия 4 0,05 0,071 1,42 1,315 0,160 0,026
Пыль слюды 3 0,002 0,0064 3,2 3,2 3,200 10,240
Пыль текстолита 2 0,001 0,028 28 41,5 75,965 5770,732
Пыль силикатная (15% Si) 3 0,15 0,44 2,933333 2,933333 2,933 8,604
Фториды 2 0,03 0,041 1,366667 1,55 0,348 0,121
Хлористый водород 2 0,2 0,014 0,07 -0,395 -0,152 0,023
Аммиак 4 0,04 0,13 3,25 2,6875 1,230 1,513
Фурфурол 3 0,5 0,18 0,36 0,36 0,360 0,130
Σ 5903,924
Результаты расчетов заносим в таблицу.
Вещество Класс опасности ПДКСС, мг/м3 Среднее значение концентрации загрязнителя Сi, мг/м3 Хi ai Кi ПДКСС, мг/м3 Среднее значение концентрации загрязнителя Сi, мг/м3
Азота двуокись 2 0,04 0,16 4 5,5 4,515 0,04 0,16
Азота окись 3 0,06 0,57 9,5 9,5 9,500 0,06 0,57
Ацетон 4 0,35 0,18 0,514286 0,635714 -0,110 0,35 0,18
Железа оксид 3 0,04 0,055 1,375 1,375 1,375 0,04 0,055
Карбонат калия 4 0,05 0,071 1,42 1,315 0,160 0,05 0,071
Пыль слюды 3 0,002 0,0064 3,2 3,2 3,200 0,002 0,0064
Пыль текстолита 2 0,001 0,028 28 41,5 75,965 0,001 0,028
Пыль силикатная (15% Si) 3 0,15 0,44 2,933333 2,933333 2,933 0,15 0,44
Фториды 2 0,03 0,041 1,366667 1,55 0,348 0,03 0,041
Хлористый водород 2 0,2 0,014 0,07 -0,395 -0,152 0,2 0,014
Аммиак 4 0,04 0,13 3,25 2,6875 1,230 0,04 0,13
Фурфурол 3 0,5 0,18 0,36 0,36 0,360 0,5 0,18
Значение ИЗА 309,2
Уровень загрязнения по ИЗА очень сильный
Значение Р 76,8
Уровень загрязнения по Р очень сильный
Согласно проведенным расчетам, ИЗА = 306,2 – уровень загрязнения характеризуется как «очень сильный»; Р = 72,8 – уровень загрязнения характеризуется как «очень сильный»