Автоматизированные системы контроля загрязнения воздушного бассейна
Курсовой проект - Экология
Другие курсовые по предмету Экология
изводства, в особенности во второй половине XX в., увеличило загрязнение атмосферы вредными газами, которое в ряде случаев привело в некоторых странах к катастрофическим последствиям - массовым заболеваниям и гибели люден (например, при лондонских смогах и др.,).
Борьба с загрязнением воздуха (3В) в промышленных районах, городах и на промышленных площадках заводов, фабрик и ТЭС представляет сложную научно-техническую задачу, основой для решения которой является наличие надежных методов и средств контроля и прогнозирования качества воздушной среды.
При решении комплекса перечисленных вопросов пользуются термином мониторинг атмосферы, в который включают анализ, контроль (т. е. наблюдение и оценка), прогноз основных параметров состояния и управление качественным составом атмосферы. В нашей стране данная проблема решается под общим руководством Государственного комитета Украины по гидрометеорологии и контролю природной среды. Наиболее сложным и трудоемким вопросом является создание эффективных средств и методов контроля загрязнения воздушной среды современного промышленного города, содержащей множество веществ, в том числе - вредных, с постоянно меняющейся концентрацией. Так, для воздуха населенных пунктов стандартом установлена ПДК по 120 веществам к 25 их комбинациям.
Все методы и средства анализа состава атмосферного воздуха можно разделить на четыре группы:
) аналитические методы лабораторного анализа воздуха;
) автоматические приборы для определения концентрации загрязняющих атмосферу веществ;
) автоматизированные системы контроля загрязнения окружающей среды - АСКЗ;
) дистанционная лазерная локация загрязнения атмосферы. Аналитическому методу предшествует разовый эпизодический (или в установленные заданием определенные отрезки времени) отбор проб воздуха с последующим их анализом и обработкой. Применяются инструментальные, химические и биологические разновидности аналитического метода. Из химических наиболее широко используются микрокалориметры, позволяющие с необходимой для практики точностью производить экспресс-анализ концентраций паров и пылей металлов, формальдегидов, оксидов азота и углерода, аммиака, сероводорода, фтора и других соединений. Инструментальные методы (спектрофотомерия, ультразвуковой и др.) - сложные и в промышленных условиях практически не применяются, а биологические, хотя и обладают высокой чувствительностью, но в основном дают лишь качественную оценку определяемого вещества.
Автоматические методы газового анализа целесообразно использовать в автоматизированных системах контроля загрязнения атмосферы (АСКЗ-А) в виде непрерывнодействующих приборов-датчиков для телеконтроля основных вредных ее ингредиентов. Была создана серия автоматических приборов для определения в указанных ниже пределах концентраций пяти ингредиентов (табл.2).
В условиях возрастающего загрязнения атмосферы городов и промышленных центров возникла необходимость создания на базе автоматических приборов автоматизированных систем для оперативной оценки состояния о загрязнении воздуха (3В) и предупреждения опасных ситуаций, возникающих в отдельных районах.
Таблица 2. Приборы-датчики АСКЗ-А
Назначение.Тип прибора - датчика и принцип действия. Пределы измерения.№мг/м3.Измерение концентраций: Сернистого газа и сероводородаАтмосфера-1; кулонометрический0...0.5: 0…2; 0…10; 0…0/5;-------Хлора и кислородаАтмосфера-2; кулонометрический0…0.2; 0…1; 0…0.1; 0…0.5 -----Пыли ИКП-1; зарядно-индукционный------0.1…500
При ззначительных выбросах вредных веществ предприятиями, транспортом и другими источниками в условиях изменяющейся метеорологической обстановки. АСКЗ-А состоит из разветвленной сети непрерывно действующих датчиков вредных ингредиентов и метеопараметров и включает телеметрическую аппаратуру централизованного сбора и обработки (с помощью ЭВМ) получаемой от датчиков информации, которая используется для прогноза ожидаемого уровня загрязнения и оперативного управления качеством атмосферы данного региона. Первые работы по научному обоснованию, разработке и внедрению АСКЗ-А в нашей стране были выполнены в Институте технической теплофизики (ИТТФ) под руководством академика А. Н. Щербаня и доктора технических наук А. В. Примака. Алгоритм данной системы включает:
) оперативный сбор информации от отдельных пунктов города - контрольно-замерных станций (КЗС) - об уровне концентрации вредных веществ и величине метеопараметров;
) контроль достоверности полученных данных и передачу информации в центральную станцию (ЦС), где производится их оценка и анализ репрезентативности всей получаемой информации, и принимаются решения по управлению качеством состояния атмосферы. Здесь же на ЦС накапливается информация о 3В, производится ее обработка, усреднение (данные пиковых загрязнений: среднесуточные, месячные, сезонные и годовые) и передача систематизируемого и прогнозируемого материала в соответствующие организации и Информационный центр общегосударственной системы контроля загрязнения окружающей среды. Одновременно с этим создаются картотеки источников 3В с данными о их месторасположении и характеристикой качественного состава воздуха, определяются степень опасности загрязнения и возможности снижения его интенсивности в критических для данного района ситуациях (когда возникает необходимость регулирования выбросов); выдаются предупреждения о необходимости принятия