Тема: Оцінювання стану атмосферного повітря за результатами спостережень
Систематизація, опрацювання і узагальнення результатів спостережень дає змогу визначити статистичні характеристики забруднення атмосфери, за допомогою яких виявляють динамічні зміни в забрудненні атмосфери певною речовиною. До таких характеристик належать:
1.Середнє арифметичне значення концентрації домішки (забруднюючої речовини) (¯qc) — середньодобові, середньомісячні, середньорічні, середні багаторічні концентрації забруднюючих речовин (дл), обчислені за сумарними даними стаціонарних, пересувних, підфакельних постів спостережень. Цей показник визначають за формулою:
| n |
| ;=і |
(3.5)
де n — кількість разових концентрацій, які були визначені за відповідний період.
2. Середнє квадратичне відхилення результатів вимірювань від середнього арифметичного: середньорічних концентрацій на постах від середньорічної і середньої багаторічної концентрації по місту; разових концентрацій від середньорічної концентрації по місту (району); середньорічних концентрацій для міста від середньорічної концентрації для групи міст; максимальних концентрацій домішки для міста за рік від середньої з максимальних концентрацій домішки за рік; разових (середньодобових) концентрацій від середньомісячної та середньорічної, середньомісячної — від середньорічної та середньої багаторічної; середньорічної — від середньої багаторічної:
/(n-1), мг/ 
(3.6)
3.Коефіцієнт варіації вказує на ступінь змінності концентрації домішки (забруднюючої речовини) і обчислюється за формулою:
V= 
/q, (3.7)
де q — середня концентрація.
4. Максимальне значення концентрації домішки обчислюють, вибираючи максимальну концентрацію (найбільше значення) домішки з разових, середньомісячних, середньодобових, середньорічних концентрацій з невеликої кількості спостережень, а також максимальну з разових концентрацій за даними підфакельних спостережень та обчислюють середню з максимальних концентрацій за рік по групі міст за формулою:
(3.8)
де L — кількість міст, що розглядаються.
5. Максимальну концентрацію домішки із заданою вірогідністю її перевищення визначають з припущення логарифмічно нормального розподілення концентрацій домішок в атмосфері для заданої вірогідності її перевищення:
(3.9)
де q — середня концентрація; при Р—0,1 %, 2=3,08; Р = 1 %, z = 2,33; Р = 5 %, z = 1,65.
6. Індекси забруднення атмосфери (ІЗА) кількісно характеризують рівень забруднення атмосфери окремою домішкою, що враховує різницю в швидкості зростання ступеня шкідливості речовин, приведеного до ступеня шкідливості діоксиду сірки, зі зростанням перевищення ГДК:
(3.10)
дeCі — константа, що набуває значеннь 1,7; 1,3; 1,0; 0,9, відповідно, для 1, 2, 3 та 4-го класів небезпечності речовин і дає змогу привести ступінь шкідливості і-тої речовини до ступеня шкідливості діоксиду сірки.
7. Комплексний індекс забруднення атмосфери міста (КІЗА) є кількісною характеристикою рівня забрудненості атмосфери, що створюється я-речовинами, які присутні в атмосфері міста (чи району міста):
(3.11)
де n — кількість домішок, що розглядаються (може включати всі забруднюючі речовини, що присутні в атмосфері міста, або тільки пріоритетні речовини, які визначають її стан). Його широко використовують для порівняння ступеня забруднення атмосфери в містах та регіонах.
Для оцінювання змін стану атмосферного повітря отримані середні концентрації забруднюючих речовин порівнюють з фоновими концентраціями.
Фонова концентрація — статистично вірогідна максимальна кон-центрація (СФ, мг/м3), яка характеризує забруднення атмосфери.
Її визначають як значення концентрації, перевищене не більше ніж у 5 % випадків від загальної кількості спостережень. Фонова концентрація характеризує утворену всіма джерелами, розташованими на даній території, сумарну концентрацію. За відсутності необхідних даних спостережень фонова концентрація може бути обчислена. Визначення Сф для кожного поста спостережень здійснюють за даними, отриманими протягом періоду від 2 до 5 років. З метою підвищення вірогідності розрахунку Сф необхідно вибрати такий період спостережень, протягом якого суттєво не змінювався характер забудови в районі поста спостережень, характеристики промислових викидів у радіусі 5 км від поста, розташування самого поста, а відбір та аналіз проб здійснювалися за однаковими методиками. При цьому кількість спостережень повинна бути не меншою 200 на рік щодо кожної речовини, а загальна їх кількість за певний період — не менше 800.
Для визначення Сф можуть бути використані дані стаціонарних і підфакельних постів спостережень. В результаті обробки даних для кожного поста з усіх результатів спостережень знаходять значення Сфі, де і = 0; 1; 2; 3; 4, які відповідають різним градаціям напрямку та швидкості вітру w (табл. 3.10).
Таблиця 3.10