Измайлова М.А, Хайбуллин Р.Р.

Карагандинский Государственный Технический Университет

Применение станций автоматического мониторинга атмосферы (СКАТ) в Республике Казахстан

Большая часть человечества сегодня живет в городах с мегаполисах, где самая актуальная проблема- качество атмосферного воздуха. С каждым годом увеличивается количество автомобильного транспорта. Ежедневно промышленными предприятиями в атмосферу выбрасывается десятки тонн веществ антропогенного происхождения.

Контроль за экологической ситуацией понятие возникшее не так давно. Обнаружение аварийных выбросов и утечек, отслеживание тенденций, обнаружение нарушителей сбор необходимых данных для принятия решений как оперативного, так и долговременного характера.

Вот поэтому в современном мире очень актуальна тема выбора экологического оборудования.

Качество воздуха ключевая составляющая экологической проблемы. Правительство Республики Казахстан выделяет большие средства на расширение приборного парка, создание станций атмосферного мониторинга. Не секрет что методы контроля содержания загрязняющих веществ в воздухе основанные на ручном пробоотборе и лабораторном анализе давно устарели. На сегодня полноценный метод осуществления мониторинга состояния атмосферного воздуха связан с применением автоматических станций.

Структура системы мониторинга представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Структура системы мониторинга

Следующие основные функции являются основными для автоматизированной информационной системы мониторинга состояния окружающей среды:

1. Мониторинговое слежение и формирование банка данных об источниках выбросов предприятия в атмосферный воздух.

2. Мониторинговое слежение и формирование банка данных о загрязнении атмосферного воздуха на границе санитарно-защитной зоны (стационарный пост).

3. Мониторинговое слежение и формирование банка данных о загрязнении атмосферного воздуха в селитебной территории (стационарный пост).

4. Мониторинговое слежение и формирование банка данных о загрязнении водных объектов сбросами предприятия.

5. Непрерывное информирование менеджеров предприятия о процессах влияния на окружающую среду в целях поддержки принятия решений. Формирование регулярных оперативных сводок.

6. Моделирование рассеивания загрязнителей в приземном слое атмосферы и оценка воздействия предприятия на загрязнение воздуха на приближенных и отдаленных территориях.

7. Отслеживание динамики выбросов по ключевым источникам, статистический контроль и оперативное информирование ответственных лиц о происходящих изменениях.

8. Предоставление необходимой информации заинтересованным пользователям.

В современных условиях развития Казахстана, весьма актуальны вопросы оценки воздействия промышленных предприятий и автомобильного транспорта на состояние атмосферного воздуха и влияние на здоровье человека и состояние окружающей среды. Поэтому разрабатывается и внедряется для мониторинга окружающей среды станции экологического мониторинга «СКАТ»(производство ЗАО «ОПТЭК», г. Санкт-Петербург).

Основными загрязнителями атмосферного воздуха являются оксиды углерода, азота, диоксид серы, сероводород, озон, углеводороды, взвешенные частицы. Для проведения непрерывного автоматического контроля атмосферного воздуха за содержанием основных загрязняющих веществ используются специальные средства измерения - газоанализаторы.

Газоанализаторы атмосферного мониторинга составляют основу измерительного комплекса станций контроля качества атмосферы типа «СКАТ»

На сегодняшний момент по Казахстану установлено 15 подобных станций как наземного, так и высотного наблюдения. Они позволяют установить непрерывный контроль за состоянием атмосферы, как в автоматическом режиме, так и на серверных центрах.

Целью создания автоматизированных систем контроля промышленных выбросов в атмосферу и сбросов в открытые водоемы является повышение оперативности доставки информации о фактических выбросах на основных источниках загрязнения, повышение ее достоверности и обеспечение динамического регулирования выбросов в зависимости от метеоусловий.

Появляется возможность постоянно контролировать экологическую ситуацию, а в случае экстремальных ситуаций, используя геоинформационный моделирующий комплекс, иметь возможность для принятия обоснованного оптимального решения.

Система работает в автоматическом и непрерывном режимах: результаты измерений и служебная информация передаются на удаленный компьютер, на котором устанавливается специальное программное обеспечение.

Общая схема структуры станции мониторинга загрязнения атмосферы «Скат» предоставлена ниже на рисунке

Рисунок 2 - Структура станции мониторинга загрязнения атмосферы «Скат»

Комплекс обеспечения состоит из технических средств, обеспечивающих работу станции атмосферного мониторинга:

- Экологический павильон представляет собой сооружение, обеспечивающее защиту от внешних атмосферных воздействий и несанкционированного доступа. При размещении станции мониторинга на охраняемой территории его может заменить герметичный термостатирующий шкаф, который поставляется со встроенной системой жизнеобеспечения.

- Система энергопитания обеспечивает подачу питающего напряжения для оборудования станции мониторинга. Имеет резервный источник, который используется в случае перебоев в подаче электроэнергии.

- Система отопления и кондиционирования поддерживает климатические параметры, необходимые для стабильной работы оборудования.

- Система пожарной и охранной сигнализации передает информацию о возгорании, попытках несанкционированного проникновения в станцию в устройство управления и соответствующие оперативные службы, включает сигналы оповещения.

- Устройство пробоподготовки отвечает за отбор проб и обеспечивает соответствие требованиям технической документации параметров газовой смеси на входе в анализаторы.

- Комплекс градуировки (калибровки) необходим для метрологического обеспечения работы станции мониторинга.

- Дата-логгер – устройство, обеспечивающее управление работой станции атмосферного мониторинга, а также сбор, обработку, хранение и передачу информации через модем по телефонным линиям связи на буферный компьютер и далее в центр управления качеством воздуха.

С помощью станций «СКАТ» возможно, осуществлять круглосуточный мониторинг атмосферного воздуха в городах Казахстана в санитарно защитной зоне промышленных предприятий. Результаты наблюдений сохраняются в базе данных на серверном компьютере. В любой момент ими можно воспользоваться, наблюдать, как меняется картина загрязнений атмосферы в течении суток и по дням недели. По сравнению с ручными, автоматические методы оперативны, т. к. осуществляются непрерывно и не требуют участия обслуживающего персонала. Объективны, т. к. не связанны с человеческим фактором. Расширение сети станций атмосферного мониторинга переход на автоматические методы измерений, позволяют получить полноценную информацию о качестве воздуха и управлять экологической ситуацией в целом.