10.01.2011 г.

  На главную раздела "Научные работы"


Безуглая Э.Ю., Смирнова И.В.




2.5 Многолетние изменения значений КТ
 
 
          Имея большую базу данных о концентрациях оксида азота и коэффициентах трансформации, нам хотелось выявить закономерности его многолетних изменений, чтобы по данным наблюдений в ряде городов с предприятиями данной отрасли промышленности получить значения КТ, которые можно было бы использовать как КТ для предприятия. Именно с этой целью были использованы данные определения среднемесячных концентраций диоксида и оксида азота в городах с заданным видом промышленности. По результатам определения КТ за пятилетний период строились графики распределения КТ (рисунки 2.17–2.18).
 
 
увеличить

Рисунок 2.17 ─ Распределение КТ по данным 8-ми городов с предприятиями черной металлургии.

 

Увеличить
Рисунок 2.18 ─ Распределение значений КТ в Череповце (1) и в 8-ми городах с предприятиями черной металлургии (2)
 
 
          Распределения КТ в группе городов с предприятиями черной металлургии, а также КТ в Череповце, городе металлургии, показаны на рисунке 2.18. В Череповце больше, чем в других городах металлургии, значений КТ, близких 0,4, и меньше более высоких. Поэтому результирующее значение КТ оказалось намного ниже, чем в целом в группе городов с предприятиями металлургии. Возможно, это связано с местоположением города в северной части страны.

          Распределение КТ в городах с предприятиями нефтеперерабатывающей промышленности показывает (рисунок 2.19), что только 20% всех значений КТ превышает 0,5. В основном же наблюдаются низкие значения КТ. На этом же рисунке приведено распределение КТ для города Новокуйбышевска. Казалось бы, распределения должны были бы быть похожими, но в Новокуйбышевске КТ распределены иначе. Только 40% значений ниже 0,5, более часты высокие значения. Оценено также среднее значение КТ для каждого распределения и 50%-ный квантиль. В группе городов с предприятиями нефтеперерабатывающей промышленности среднее значение равно 0,45, а 50%-ный квантиль — 0,47. Для района расположения Новокуйбышевского нефтехимического предприятия среднее значение КТ составляет 0,55, а 50%-ный квантиль распределения равен 0,52, т.е. выше, чем в группе городов. Также заметно различаются КТ для 95%-го квантиля.

          Таким образом, можно заключить, что значения КТ, полученные для группы городов с нефтехимическими и нефтеперерабатывающими предприятиями и для конкретного города Новокуйбышевска, отличаются существенно, как и в Череповце по сравнению с группой металлургических предприятий. Следовательно, КТ для группы городов с предприятиями нефтеперерабатывающей промышленности, как и для группы предприятий металлургии, не может быть принят для конкретного города. Данные измерений в этих случаях могут использоваться только для того, чтобы показать пределы возможных изменений коэффициентов трансформации в городах с предприятиями рассматриваемой отрасли промышленности. Чтобы установить КТ для предприятия или района его расположения, нужны данные конкретных измерений концентрации оксидов азота в рассматриваемом месте.
 
 
Увеличить
Рисунок 2.19 ─ Интегральное распределение коэффициентов трансформации в городах с предприятиями нефтеперерабатывающей промышленности (1) и для  района расположения нефтехимического предприятия в Новокуйбышевске (2) по данным наблюдений в 2001–2006 годах.
 
          Рассмотрим еще один важный вопрос: изменяется ли полученное за пятилетний период значение КТ в рассматриваемом районе?

          По данным наблюдений на трех станциях города Липецка были рассчитаны средние значения КТ за период 1996–2001 гг. (таблица 2.9). Все станции показали увеличение значений КТ в течение рассматриваемого периода. Только на одной станции минимальное значение КТ отмечено в 1998 году (0,37), а затем — рост его значений. Является ли подобная ситуация характерной для последних лет?

Таблица 2.9 – Значения средних за год коэффициентов трансформации в Липецке
Станция
1996
1997
1998
1999
2000
2001
4
0,42
0,44
0,37
0,44
0,59
0,51
6
0,44
0,44
0,47
0,45
0,48
0,48
8
0,44
0,44
0,48
0,53
0,55
0,55
 
          Рассчитаны средние значения КТ для других городов.
В Новокуйбышевске значения КТ, полученные по данным наблюдений за разные периоды (за 1996–2000 годы и за 2001–2006 годы), различаются. В течение первого периода КТ составлял 0,57, для второго оказался выше − 0,61. Произошло увеличение КТ на 7%. Это может говорить о возможности увеличения интенсивности химических реакций в атмосферном воздухе. Аналогичный вывод можно сделать и из результатов анализа данных для Липецка. Начиная с 1998 года заметно, что КТ стал резко увеличиваться.

          На следующем рисунке показаны средние значения КТ, рассчитанные в целом для городов России за длительный период. Как видно из рисунка 2.19, за двадцать лет произошло заметное, почти на 14%, увеличение КТ. Уравнение регрессии выглядит таким образом
 
 
 
где Х − год, для которого рассчитан КТ. КК=0,8.
Никакого научного объяснения отмеченному явлению дать практически невозможно. Что является причиной ускорения химических процессов? Почему они начались с 1998–1999 годов?
 
Увеличить
Рисунок 2.19 ─ Средние значения коэффициента трансформации
за двадцать лет по городам России
 
          Можно только прибегнуть к эзотерическому объяснению, используя известную по этому поводу литературу. В работе [49] приводятся такие сведения. Для наблюдений за состоянием атмосферы применяются различные магнитометры. Один из таких приборов, «Тезей», был разработан в АО «Харьковский технологический институт». В газете «Трибуна» за 1 октября 1999 года приводится статья вице-президента Юрия Богданова. «В тот момент, когда Луна перекрывала одно за другим солнечные пятна (рассказывается о солнечном затмении 11 августа), Земля переживала сильное возбуждение, параметры ее электромагнитного поля резко изменились. Наша планета как бы выплеснула в Космос всю накопленную энергию. Но потом ее потенциал пошел на убыль и в какой-то момент стал равен нулю. Затем Земля начала медленно выходить из состояния клинической смерти: магнитное «сердце» заработало вновь, но его параметры были уже иными, вектор поля изменил направленность, т.е. наша планета возродилась в ином качестве». Автор книги «Эниология» Ю.В.Рогожкин по этому поводу написал [49]: «По всей видимости, дата 11 августа 1999 года станет исходной датой, "нулевой отметкой" на новой шкале отсчета времени эволюционных процессов на Земле».

          Понадобилось несколько лет прежде, чем это проявилось в физических явлениях. Начала стремительно снижаться радиоактивность в атмосфере. Это можно увидеть из рисунка, построенного по данным из Обзора за 2005 год [41].
 
Увеличить
Рисунок 2.20 ─ Средние значения общей радиоактивности (1),
137Сs (2) и 90Sr (3) по [41]
 
       Уравнения для трех различных характеристик радиоактивности имеют следующий вид:

для общей радиоактивности
Y = - 0,25X + 520,4 R2=0,544

для 137Сs
Y = - 0,16X + 326,5, R2 = 0,372

для 90Sr
Y = - 0,030X + 60,7, R2= 0,355.
 
          Как видим, коэффициенты корреляции значимые.
Во всех случаях, приведенных на рисунке 2.20, отмечается снижение рассматриваемых характеристик. Следовательно, можно также ожидать снижение концентраций примесей в атмосфере городов, если не произойдет увеличение промышленных или автотранспортных выбросов.

          Данные наблюдений за загрязнением атмосферы, приведенные в этой книге, показывают точку изменения состояния атмосферы. Не всегда и не везде время полностью совпадает, одинаково видно хорошо. Теперь все вещества, попадающие в атмосферу, начинают более активно взаимодействовать, опускаться на землю и помогать людям в их работах по снижению загрязнения.

          Как показано в главе 1, снижение средних концентраций взвешенных веществ стало более заметным с 1999 года, аналогично точка начала снижения концентраций диоксида азота отмечена в 1999 г., а оксида углерода — в 2000 г.

          Это подтверждается при анализе коэффициента трансформации, который увеличивается, а также данными о снижении концентрации диоксида серы при одновременном росте концентраций аммиака. В следующей главе будет показано, что отмечается рост числа городов, где увеличиваются концентрации формальдегида, которые являются показателями химической активности воздушного бассейна. Именно благодаря росту этой активности можно ожидать очищение воздушных масс от загрязнения.

          Заключить эту главу следует двумя важными выводами.

          Нельзя установить единое значение коэффициента трансформации для всех территорий с разными климатическими условиями, на различных широтах. Коэффициент трансформации изменяется под влиянием многочисленных факторов: концентрации оксидов азота, вида промышленности, параметров выбросов предприятий, метеорологических условий, определяющих процессы рассеивания примесей, и физико-географических условий, создающих условие для усиления или ослабления фотохимических реакций в атмосфере. Чтобы установить КТ, необходимы данные длительных рядов измерений концентрации диоксида и оксида азота.

          По многочисленным данным за рассматриваемый период произошло в целом по России увеличение коэффициента трансформации. Значения среднего КТ возросли на 14%. Это указывает на усиление активности атмосферных процессов, ускорение фотохимических реакций преобразования входящих в воздушный бассейн веществ. Следовательно, атмосфера как бы усилила свою защиту от загрязнения.
 
В начало                              Продолжение  
 

Добавить комментарий Сообщение модератору


Защитный код
Обновить