Региональное распространение ЗВ

Региональное распространение загрязняющих веществ и дальний перенос

В предыдущих статьях раздела обсуждались вопросы распространения выброса в атмосфере лишь над тем районом, который непосредст­венно примыкает к источнику и в котором турбулентное переме­шивание обусловливало относительно быстрые изменения размеров и характеристик выброса по мере его движения от источника. На некотором расстоянии от источника с подветренной стороны выброс уже заполняет определенный слой или объем атмосферы. Затем выброс рассеивается (размывается), но уже с меньшей скоростью разбавления или рассеивания. Область, над которой скорость рассеивания выброса незначительна, в дальнейшем изложении будем называть регионом, а процессы распространения выбросов в его масштабах определим как дальний перенос загрязнения. На достаточном удалении от источника (в масштабах региона) выброс уже в значительной степени рассеян, а достаточно устойчивые загрязняющие вещества, которые ранее составляли выброс, переносятся в атмосферном воздухе как составные части атмосферы. При дальнейшем переносе в воздушной массе от источника отсутствует значительный градиент концентрации загрязняющих веществ; концентрация отдельных соединений становится более стабильной по мере их удаления от точечного источника.

Распространение, или дальний перенос, загрязнения в масштабах региона зависит от метеорологических характеристик, влияющих на турбулентный обмен в воздушной массе, в которой находятся загрязняющие примеси. Такими факторами являются термодинамические свойства стабильности атмосферы, темпера­турный градиент (∆Т/∆z), поле ветра распространяющейся воздушной массы, характеризующееся скоростью и направлениями ветра над территорией региона и изменением ветра с высотой или ветровым сдвигом.

Огромные медленно перемещающиеся в пространстве системы высокого давления часто характеризуются такими сочетаниями значений стабильности атмосферы, ветра и ветрового сдвига, которые способствуют устойчивому состоянию загрязнения внутри этой воздушной массы. Влияние метеорологических параметров может обусловливать накопление относительно высоких концен­траций загрязняющих соединений внутри системы высокого давления. Высокий уровень загрязнения воздуха может регистриро­ваться в такой воздушной массе в течение значительного промежутка времени (около недели).

Например, внутри системы высокого давления имеются области с температурной инверсией, которые расположены на некотором расстоянии от поверхности Земли и препятствуют поступлению загрязнения в приземный слой, обусловливая, таким образом, накопление загрязнения, поступающего от источников, в самой воздушной массе. Многие системы высокого давления характеризуются и низкой скоростью ветра, что также способствует накоплению загрязнения вследствие незначительного горизонтального рассеивания выбросов загрязняющих веществ, попадающих в такую систему.

Системам высокого давления свойственна также и незначительная  облачность. Это увеличивает поступление солнечной радиации к земной поверхности и создает благоприятные условия для образования фотохимического загрязнения воздуха, которое в свою очередь оказывает негативное воздействие на окружающую среду. Системы высокого давления и безоблачное небо не способствуют также выпадению дождей, являющихся одним важных процессов выведения загрязняющих веществ из атмосферы. По этим причинам и в связи с тем, что системы высокого давления медленно перемещаются в атмосфере, в них в течении длительного времени могут сохраняться высокие концентрации загрязняющих веществ.

Дальний перенос загрязнения атмосферы обычно относится к таким составляющим воздушных масс, содержание которых обусловлено действием многих источников загрязнения. Под действием этих источников и под влиянием метеоусловий  образуется облако загрязняющих веществ, которое переносится движущимися массами воздуха на значительные расстояния (под «значительным расстоянием» в данном контексте понимается  расстояние, равное примерно тысяче километров и более). Таким образом, сферой воздействия загрязнения при дольнем переносе могут быть другие государства или даже другие континенты. При разработке программ контроля загрязнении воздуха может возникнуть много проблем политического характера, поскольку перенос загрязняющих веществ может причинять ущерб окружающей среде государства, на территории которого либо отсутствуют существенные источники загрязнения, либо эффективно осуществляется программа контроля загрязнения окружающей среды.

Ветровой сдвиг, или изменение направления ветра с высотой, становится важным фактором при дальнем переносе загрязняющих веществ, так как ветровой сдвиг обусловливает действие механизма разбавления воздушной массы, в которой содержатся загрязняющие примеси. Поскольку верхние и нижние слои воздушных масс, содержащих , перемещаются в различных направлениях с разной скоростью, наличие ветрового сдвига спо­собствует значительному рассеиванию загрязняющих компонентой атмосферы за время их переноса, Таким образом, ветровой сдвиг способствует разбавлению примесей и воздушной массе даже при атмосферных условиях, способствующих образованию в ней устойчивого загрязнения с высокой концентрацией,

Одной из наиболее широко обсуждаемых проблем дальнего переноса загрязнении является образование кислотных соединений в результате химических превращений с участием двуокиси серы и окислов азота, происходящих во время их переноса в атмосфере. Последующие процессы вымывания загрязняющих веществ из атмосферного воздуха осадками приводит к поступлению кислотных соединений с дождевыми каплями, имеющими низкое значение рН, на поверхности Земли (кислотные дожди). Проблема кислотных осадкой, которые представляют одно из проявлений процесса дальнего переноса загрязнения,- важная область научных и практических исследований.

При изучении вопросов, связанных с дальним переносом, ус­тойчивостью загрязняющих соединений в атмосфере за время переноса, составляющее неделю или более, чрезвычайную важность приобретают процессы выведения загрязняющих веществ из атмосферы, влияющие на уровень их содержания в приземном воздухе. Поэтому следующие несколько статей будут посвящены обсуждению некоторых механизмов выведения загрязнения из атмосферы.

Понравился пост? Оценить легко!
0 оценок, среднее: 0,00 из 50 оценок, среднее: 0,00 из 50 оценок, среднее: 0,00 из 50 оценок, среднее: 0,00 из 50 оценок, среднее: 0,00 из 5 (0 голосов, среднее: 0,00 из 5)
Оставлять голоса могут только зарегистрированные пользователи.
Загрузка...
Вы можете следить за комментариями с помощью RSS 2.0-ленты. Вы можете оставить комментарий или трекбэк с вашего сайта.

Оставить комментарий

XHTML: Вы можете использовать следующие теги: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

?