Обсуждения

Аналитическая справка.

Сборник данных, которые применяют при проектировании зданий и сооружений, систем отопления, вентиляции, кондиционирования, водоснабжения, при планировке и застройке городских и сельских поселений. Содержит базовые показатели окружающей среды, необходимые для статических расчётов технических систем жизнеобеспечения, оценки воздействия на окружающую среду и других нормируемых компонент. Действует взамен СНиП 2.01.01-82 «СТРОИТЕЛЬНАЯ КЛИМАТОЛОГИЯ». По сравнению с предыдущей версией содержит большее количество пунктов наблюдений, и как следствие более точную информацию для начала проектирования. Некоторые данные были исключены вследствие развития научных знаний об окружающей среде (в основном атмосфере). Сложность создания таких баз данных связана со стоимостью, прежде всего метрологической (количество точек измерений, временные интервалы), и недостаточные до сих пор знания об атмосфере, как компоненте геосферы с точки зрения системности процессов. Данный сборник содержит данные об атмосферных значениях изученных мест с точки зрения, воспринимающей атмосферу, как систему, находящуюся в равновесном состоянии. Динамические характеристики и локальные изменения, обусловленные антропогенной деятельностью в нём не учитываются. Часто, проектировщики, использующие данный документ, используют данные формально для обоснования планируемой деятельности, хотя именно динамические характеристики позволяют действительно выполнить фактические задачи безопасности жизнедеятельности человека и охраны окружающей среды.

По сравнению с другими компонентами геосферы атмосфера имеет ряд присущих только ей особенностей – высокую подвижность, изменчивость составляющих её компонентов, своеобразие физико-химических процессов. Состояние атмосферы определяет тепловой режим поверхности Земли, а озоновый слой защищает биосферу от жёсткого ультрафиолетового излучения. Распределение теплоты и влаги в атмосфере – основная причина существования природных зон на Земле, определяющих особенности гидрологического режима, состояние почвенно-растительного покрова и важные процессы формирования рельефа. Тропосфера – нижний, непосредственно соприкасающийся с земной поверхностью слой атмосферы. Именно воздухом тропосферы дышат живые организмы, влага, конденсирующаяся в тропосфере и выпадающая с атмосферными осадками, обеспечивает человечество питьевой водой, а проникающее через тропосферу солнечное излучение используется автотрофными организмами в процессе фотосинтеза.

В XVIII в впервые был определён состав атмосферного воздуха, и с тех пор знания о химическом составе тропосферы и происходящих в ней химических превращениях постоянно пополняются. К середине XX в. имелась уже достаточно подробная информация о качественном составе атмосферы. С середины 50-х годов интенсивное развитие физико-химических методов анализа и совершенствование приборной базы сделали возможным количественные определения атмосферных примесей, объёмы которых не превышают одной миллионной доли объёма атмосферного воздуха. Как оказалось, несмотря на низкие значения концентраций, их роль в химических превращениях, протекающих в окружающей среде, чрезвычайно велика. Одни из них являются токсичными и отрицательно влияют на развитие живых организмов, другие уменьшают прозрачность атмосферы для теплового излучения Земли, третьи оказывают влияние на процессы конденсации паров воды в тропосфере. Результаты количественного определения микропримесей в тропосфере показали, что их концентрации значительно превышают равновесные значения, которые были рассчитаны на основании термодинамических данных для примесей, содержащих азот, кислород, углерод (концентрации различаются на десятки порядков).

Такое различие значений равновесных и истинных концентраций примесей свидетельствует о том, что, несмотря на постоянный состав основных компонентов, тропосфера является неравновесной химически активной системой. Поэтому в последние десятилетия основное внимание специалистов в области химии атмосферы направлено на изучение кинетических параметров процессов, вызывающих изменение концентраций примесей в тропосфере. Данные о скорости поступления (эмиссия из природных и антропогенных источников и образование непосредственно в атмосфере), а также скорости процессов выведения, или стока (перенос, сорбция и осаждение на поверхности, трансформация в атмосфере) позволяют оценить время пребывания примесей в тропосфере и дают представление о масштабах атмосферной части глобального круговорота веществ в природе.

Большинство газообразных примесей, выделяемых с поверхности планеты в атмосферу, в результате геохимических и биологических процессов находится в восстановленной форме или в виде оксидов с низкой степенью окисления (сероводород, аммиак, метан, гемиоксид и оксид азота и др.). В то же время анализ атмосферных осадков показывает, что возвращаемые на поверхность планеты примеси, в основном, - соединения в высокой степени окисления (серная кислота и сульфаты, азотная кислота и нитраты, диоксид углерода и карбонаты). Таким образом, тропосфера играет роль глобального окислительного резервуара. Различные направления процессов окисления примесей в тропосфере характеризуют процессы самоочищения атмосферного воздуха, и как правило, зависят в основном от присутствия свободных радикалов.

Таким образом, антропогенное воздействие на атмосферный воздух может вызывать и изменение микроклиматических показателей за счёт изменения скоростей и направлений реакций, недостаточного учёта пределов устойчивости природной системы, существенного изменения физико-химического состава выбросов, препятствующего дальнейшему смешению и переносу воздушных масс. В качестве природных процессов, препятствующих рассеиванию и включению в природный цикл очистки, на сегодняшний день хорошо изучен процесс температурной инверсии. Антропогенное воздействие, таким образом, может характеризоваться изменением температуры (тепловые острова и локальные снижения температуры вследствие загрязнения аэрозолями), увеличением средней скорости ветра, изменение агрессивности внешней среды к зданиям и ускоренный износ несущих конструкций (кислотные осадки).