Концентрация двуокиси азота на подстилающей поверхности в апреле (Атлас)

На юге Иркутской области сосредоточены крупные промышленные объекты, расположенные в основном в долине р. Ангары, ориентация которой определяет направление преобладающих воздушных потоков (северо–западных и юго–восточных) в приземном слое. В результате статистической обработки многолетних метеорологических наблюдений выявлено, что для указанного региона декабрь и апрель можно рассматривать как характеризующие экстремальные условия для рассеивания примесей. Декабрь – типичный зимний месяц, когда в Восточной Сибири устанавливается азиатский антициклон с повышенным атмосферным давлением, приземными и приподнятыми инверсиями в сочетании со слабыми ветрами. В этот сезон года примеси от приподнятых источников в населенных пунктах Приангарья в основном концентрируются поблизости от них, создавая высокий потенциал загрязнения. Однако в районе Южного Байкала из–за больших температурных перепадов водной поверхности и суши возникают ветры с сильной муссонной составляющей, обеспечивающей перенос примесей, выбрасываемых промышленными предприятиями п. Култука, городов Слюдянки и Байкальска в сторону Байкала. С увеличением в конце зимы солнечной радиации азиатский антициклон постепенно разрушается, скорости ветра заметно возрастают, достигая максимальных значений в апреле – мае. В это время года антропогенная примесь, подхваченная ветровыми потоками, перемещается на более значительные расстояния, что приводит к наложению полей загрязнения, создаваемых различными промышленными предприятиями, расположенными в долине р. Ангары. В то же время непосредственно вокруг источников выброса концентрация их уменьшается по сравнению с зимними месяцами.

Количественные характеристики распространения пыли, двуокиси серы, окислов азота и окиси углерода получены на основе нестационарной нелинейной модели переноса и турбулентной диффузии (Аргучинцев. Аргучинцева, 2001). Рассматривались распространение суммарных выбросов промышленных объектов Иркутска, Ангарска, Усолья–Сибирского, Черемхова, Шелехова, Слюдянки и Байкальска для следующих типичных метеорологических ситуаций: 1) в южной части Восточной Сибири устанавливается малоградиентное барическое поле, преобладает безветренная погода; 2) ветровое поле задавалось характерным для северо–западного типа, возникающего при прохождении фронтальных разделов и мощных вторжениях холодных воздушных масс (очаги холода перемещаются либо из северных районов, районов Западной Сибири, либо из центральных районов Якутии).

Приземные концентрации рассчитаны в долях средних суточных предельных допустимых концентраций (ПДК), значения которых указывают допустимую степень загрязнения воздуха в течение длительного периода без строгого фиксирования его продолжительности. В установившейся практике абсолютные концентрации обычно сравнивают с менее жесткими максимальными разовыми ПДК, поскольку они относятся к кратковременному воздействию примесей на живые организмы (20–30–минутному интервалу времени). С нашей точки зрения, для населенных пунктов надежнее использовать средние суточные ПДК. Следует отметить, что при штилевой ситуации в непосредственной близости от промышленных центров возникают области повышенных концентраций. Так, наибольшие площади превышения значений максимальных разовых ПДК составляют, примерно, для взвешенных частиц – 350 км² в Ангарске, 80 км² в Иркутске; двуокиси серы – 900 км² в Ангарске, 90 км² в Иркутске, 40 км² в Усолье–Сибирском; окислов азота – 2000 км² в регионе, включающем города Усолье–Сибирское, Ангарск, Иркутск, Шелехов; окиси углерода – 200 км² в Ангарске.

При северо–западном переносе в ближайших окрестностях промышленных центров загрязнение уменьшается, а наибольшие площади превышения значений максимальных разовых ПДК составляют для взвешенных частиц – 100 км² в Ангарске, 50 км² в Иркутске; двуокиси серы – 300 км² в Ангарске, 90 км²– в Иркутске, 10 км² в Усолье–Сибирском; окислов азота – 1 300 км² в регионе, включающем города Усолье–Сибирское, Ангарск, Иркутск, Шелехов; окиси углерода – 70 км² в Ангарске.

Анализ результатов численных экспериментов позволяет отметить, что наибольший вклад в загрязнение атмосферы над Южным Байкалом вносят предприятия Байкальска и Слюдянки, влияние же промышленных выбросов предприятий Иркутско–Черемховского индустриального комплекса значительно меньше даже при северо–западном ветре, вследствие их удаленности и наличия орографических препятствий Приморского хребта и Олхинского плато.

Карты предназначены для экологического мониторинга, планирующих органов и проектных учреждений.

Литература

1. Аргучинцев В.К., Аргучинцева А.В. Модели и методы для решения задач охраны атмосферы, гидросферы и подстилающей поверхности. – Иркутск, 2001.