Методы и приборы контроля окружающей среды и экологический мониторинг : мониторинг атмосферных загрязнений урбанизированных территорий

УДК 504.3.064.36 

Р17 

Методы и приборы контроля окружающей среды и экологический мониторинг: Мониторинг атмосферных загрязнений урбанизированных территорий: Курс лекций/ А.З. Разяпов, И.В. Кудрин, 
Д.А. Шаповалов, А.М. Степанов. М.: МИСиС, 2001. 54 с. 

Изложены принципы построения систем экологического мониторинга. Описаны методы и средства контроля загрязнений окружающей 
природной среды. Основное внимание уделено проблемам контроля атмосферных загрязнений урбанизированных территорий (крупных городов, 
индустриаьных центров, городских агломераций). Приведены результаты 
исследований загрязнения воздушного бассейна г. Москвы – крупнейшего 
мегаполиса России. 

© Московский государственный 
институт стали и сплавов 
(Технологический университет) 
(МИСиС) 2001 

РАЗЯПОВ Анвар Закирович 
КУДРИН Игорь Владимирович 
ШАПОВАЛОВ Дмитрий Анатольевич 
СТЕПАНОВ Александр Михайлович 

МЕТОДЫ И ПРИБОРЫ КОНТРОЛЯ 
ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И  
ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ 

Раздел: Мониторинг атмосферных загрязнений 
урбанизированных территорий 

Курс лекций 
для студентов специальностей 3301, 3302, 6566 

Рецензент д-р хим. наук, проф. Карпов Ю.А. 

Редактор Преображенская Г.Б. 

Объем 54 стр.  
Тираж  110 экз. 

Заказ 
Цена  
Регистрационный   № 451 

Московский государственный институт стали и сплавов, 
119991 Москва, Ленинский пр-т, 4 
Отпечатано в типографии издательства «Учеба» МИСиС, 117419, Москва 
ул. Орджоникидзе, 8/9 

СОДЕРЖАНИЕ 

Предисловие.............................................................................................4 
1. Введение и основные понятия............................................................6 
2. Общая характеристика загрязнения природной среды..................11 
3. Экологические проблемы урбанизированных 
территорий .............................................................................................17 

3.1. Проблемы Московского региона .............................................19 
3.2. Эколoгические проблемы г. Москвы.......................................21 

4. Системы мониторинга атмосферных загрязнений.........................23 

4.1. Принципы построения и возможности....................................23 
4.2. Системы мониторинга Российской Федерации......................25 
4.3. Система мониторинга Московского региона..........................28 

5. Методы и средства контроля загрязнений ......................................33 
6. Контроль атмосферных загрязнений и  
источников выбросов на территории г. Москвы ................................40 

6.1. Результаты мониторинговых наблюдений..............................40 
6.2. Контроль промышленных выбросов .......................................45 

Литература .............................................................................................50 
Приложения...........................................................………....…………..49 

3 

ПРЕДИСЛОВИЕ 

Охрана окружающей природной среды и экологическая 
безопасность являются в настоящее время одними из наиболее 
острых 
проблем, 
затрагивающих 
интересы 
всего 
мирового 
сообщества и особенно России на современном этапе ее нелегкого 
пути 
обновления 
и 
коренных 
социально-экономических 
преобразований. 
Исключительное 
внимание, 
уделяемое 
этим 
проблемам, обусловлено, прежде всего, тем, что весьма ощутимыми 
становятся 
негативные 
последствия 
широкомасштабных 
антропогенных 
воздействий 
на 
биосферу, 
непрерывно 
возрастающего 
загрязнения 
воздушной 
среды, 
гидросферы, 
почвенно-растительного покрова. 

В окружающую среду поступает огромное количество 
веществ органического и неорганического происхождения, многие из 
которых не образуются в результате естественных процессов. 
Оценки отечественных и зарубежных специалистов показывают, что 
объемы выбросов загрязняющих веществ приобретают угрожающий 
характер и могут привести к необратимым процессам в экосистемах 
на региональном уровне и в глобальных масштабах. 

Особую тревогу вызывает загрязнение природной среды 
урбанизированных территорий (крупных городов и индустриальных 
центров, городских агломераций), где на площади, занимающей 
примерно 1 % территории суши, проживает более половины 
населения планеты, а в индустриально развитых странах эта цифра 
достигает 75...85 %. 

Основным источником загрязнения природной среды этих 
территорий является автотранспорт. Значительный вклад в общее 
загрязнение 
среды 
вносят 
также 
объекты 
энергетики, 
стройиндустрии, 
металлургии, 
коммунально-бытового 
сектора, 
залповые выбросы и сбросы загрязняющих веществ в результате 
техногенных аварий на промышленных предприятиях, пожаров и 
других ситуаций чрезвычайного характера, несанкционированные 
свалки мусора и захоронения промышленных и бытовых отходов. 

В общем комплексе природоохранных мер особое место 
занимают системы наблюдения и контроля, применяемые для этих 
целей методы и аппаратурно-технические средства, поскольку о 

4 

масштабах, характере и источниках загрязнения природной среды 
можно судить лишь по результатам экспериментальных данных. 

Данный 
курс 
лекций 
является 
первой 
частью 
подготовленного авторами курса по проблеме “Экология и 
экологическая 
безопасность 
урбанизированных 
территорий”. 
Описаны системы мониторинга атмосферных загрязнений. Дана 
характеристика применяемых в настоящее время методов и средств 
контроля загрязняющих веществ. Значительное место отведено 
проблемам контроля загрязнений воздушного бассейна г. Москвы и 
Московского региона – самого крупного промышленного региона 
России. 

Здесь 
представлены 
также 
результаты 
собственных 
исследований авторов, связанных с разработкой методологии 
контроля атмосферных загрязнений и его аппаратурно-методическим 
обеспечением. 
В 
экспериментах 
по 
исследованию 
выбросов 
промышленных предприятий различного профиля, обработке и 
обобщении результатов этих исследований принимали участие 
аспиранты МИСиС, МВТУ им. Н.Э.Баумана и др. вузов г. Москвы: 
Евлашкин О.С., 
Ильвицкий Д.Ю., 
Меланевская Л.А., 
Гражданкин А.И. В этих же экспериментах при выполнении 
курсовых и дипломных работ участвовали также студенты МИСиС 
Чернышева И. 
А., 
Кузнецова Ю.А., 
Короткова О.А. 
и 
Короткова С.А., 
Присяжный И.Х., 
Прокофьева О.И. 
Авторы 
выражают им свою благодарность. 

5 

1. ВВЕДЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ 

Современная 
экологическая 
наука 
переживает 
период 
интенсивного 
развития 
и 
качественных 
преобразований. 
В 
соответствии с этим трансформируются и наполняются новым 
содержанием термины, понятия, определения, относящиеся к 
различным ее разделам и направлениям. 

Ниже рассмотрены ключевые понятия и определения, 
принятые в системах наблюдения и контроля за состоянием 
окружающей природной среды и происходящими в ней процессами. 
Основное внимание уделено терминологии систем мониторинга 
(контроля) загрязняющих веществ. 

Термин 
мониторинг 
(от 
англ. 
monitoring – постоянное 
наблюдение за каким-либо процессом) в начале 80-х годов 
ХХ столетия был рекомендован экспертами комиссии ООН по 
проблемам окружающей среды и принят в качестве официального 
термина, означающего (применительно к окружающей среде) 
систему непрерывных наблюдений, оценки состояния и прогноза 
изменений природной среды в соответствии с научно обоснованной 
программой. 

Термин контроль (от фр. сontrole – проверка, а также 
наблюдение с целью проверки), использованный в тексте Закона 
Российской Федерации “Об охране окружающей природной среды”, 
принятого Верховным Советом РСФСР в декабре 1991 г, лишь в 
известной степени соответствует термину мониторинг. 

Контроль 
(экологический 
контроль) – понятие 
более 
широкое, которое, наряду с процессом наблюдения (измерения 
параметров и характеристик природных объектов), включает 
элементы регулирования и управления состоянием окружающей 
среды. 

В системах контроля за состоянием окружающей среды 
центральное 
место 
занимают 
организационно-правовые 
и 
контрольно-инспекционные 
функции, 
осуществляемые 
государственными службами. В системах же мониторинга основное 
внимание уделяется методологии наблюдения, научно-методическим 
и информационно-аналитическим его аспектам. 

Управление качеством среды предусматривает комплекс 
мероприятий по снижению антропогенных воздействий (в частности, 

6