16.01.2011 г.

  На главную раздела "Научные работы"


Безуглая Э.Ю., Смирнова И.В.




Глава 3 Озон и другие вторичные вещества

3.1 Озон

 
 
          В последние годы серьезной проблемой в странах Европы и Америки считаются высокие концентрации приземного озона, наблюдаемые в летнее время. Как показано в главе 2, озон образуется в загрязненной атмосфере в результате фотохимических реакций, происходящих в атмосфере под воздействием интенсивной солнечной радиации. В этом процессе участвуют диоксид и оксид азота, а также газовые органические компоненты и другие вещества. В каждом отдельном случае формирование озона зависит от погодных и физико-химических условий, а также от присутствия в атмосфере различных углеводородов и, естественно, концентраций оксидов азота. Случаи высоких концентраций О3 в отдельные периоды могут определяться его потоком из стратосферы или неблагоприятными погодными условиями. В условиях высокой инсоляции и слабых ветров концентрация озона может достигать значений, превышающих ПДК.

          Высокие концентрации озона опасны для человека и растений, они вызывают раздражение слизистых оболочек глаз, носа, горла, головную боль [120], при очень высоких концентрациях — кашель, головокружение, резкий упадок сердечной деятельности [85].


          Измерения концентраций озона в атмосфере активно проводятся в городах многих стран в основном летом, когда концентрация его максимальна.

          В России регулярной сети наблюдений за концентрациями озона практически не существует. Проводились измерения озона в Санкт-Петербурге в 1991 и 1994 гг. [9]. В 2004 году начаты непрерывные наблюдения в Дзержинске, Екатеринбурге и Новосибирске. Имеются более поздние результаты наблюдений и в Санкт-Петербурге. Первые данные измерений, полученные в этих городах, позволяют представить особенности временных и пространственных изменений концентрации озона, характерные для территории России.

 

 

 3.1.1 Суточные изменения концентрации озона
 


          Характер изменений озона в течение суток почти одинаков на станциях, расположенных в различных физико-географических районах. Различаются лишь несколько сами уровни концентраций.

          На рисунках 3.1–3.4 показан суточный ход концентрации озона по данным измерений в январе и в июле 2004 года в различных районах. В Новосибирске, городе Восточной Сибири, в Екатеринбурге, на Урале, в Дзержинске и Санкт-Петербурге — на европейской части России можно заметить существенные различия в величинах концентрации озона в суточном ходе.

          В Новосибирске, т.е. в континентальной части России, зимой в любое время суток озон практически отсутствует в атмосферном воздухе. В январе его концентрация находится на уровне чувствительности метода, среднее за месяц значение не превышает 4 мкг/м3. Летом с 24 до 08 часов утра фиксируются минимальные концентрации озона, они сохраняются на уровне 30–35 мкг/м3. Средние значения за любой час этого периода не превышают ПДК. Концентрация озона начинает увеличиваться с 09 часов утра и достигает максимума (80 мкг/м3) в 14–15 часов, а затем начинает снижаться. В среднем за месяц концентрация составляет 51 мкг/м3.

          Аналогичный суточный ход концентрации озона в июле наблюдается в Екатеринбурге (В.Дуброво) (рисунок 3.2). Он подтверждает повышенные значения концентраций озона до 30–35 мкг/м3 в ночное время летом, наблюдаемые в Новосибирске. Максимальная концентрация в дневное время составляет, как и в Новосибирске, около 80 мкг/м3.

 Увеличить
 
 Рисунок 3.1 ─ Суточные изменения концентрации озона в Новосибирске

          На Европейской части России, в Дзержинске, Нижегородской обл. (рисунок 3.3), суточный ход концентрации озона имеет сходный характер, однако в ночное и дневное время концентрации ниже, чем в Новосибирске и Екатеринбурге. Возможно, это связано с погодными условиями месяца, частыми дождями, которые обусловили вымывание примеси осадками.

          Концентрации озона в Санкт-Петербурге в январе (рисунок 3.4), как и в Новосибирске, невелики, хотя заметен слабый максимум в 5–6 часов. В июле суточный ход такой же, как в других городах, в 14–16 часов отмечаются максимальные концентрации озона. Однако здесь максимальные концентрации ниже и не превышают ПДК, хотя большую часть суток они низкие. Среднемесячная концентрация составляет 20 мкг/м3.

 

 Увеличить  Увеличить

 
Рисунок 3.2 – Суточный ход
концентрации озона
в Екатеринбурге (В. Дуброво)
в июле 2004 г.
Рисунок 3.3 – Суточный ход
концентрации озона
в Дзержинске
в июле 2004 г.
 Увеличить
 
 Рисунок 3.4 – Суточный ход концентрации озона в Санкт-Петербурге, станция 7, 2004 г.

 

          Интересно сравнить данные измерений в 1991 году в Санкт-Петербурге с данными, полученными в 2004 году. Как видим, те же высокие концентрации озона ночью, увеличение концентрации примеси с 08–10 часов до максимума в 14–15 часов, который достигал 60–65 мкг/м3. Различие состоит лишь в значениях концентрации, которая в 1991 году была выше и соизмеримей с концентрацией озона в городах с континентальным климатом. Летний часовой максимум не превышает ПДК.

 

 Увеличить
 
Рисунок 3.5 ─ Суточный ход средних за 30 мин. концентраций озона
(мкг/м3) в Санкт-Петербурге в 1991 году.

 

В начало                              Продолжение

 

Добавить комментарий Сообщение модератору


Защитный код
Обновить