Донецкая область относится к наиболее экологически напряженным регионам Украины. В структуре промышленного потенциала региона 78% занимают экологически опасные производства.
В атмосферный воздух города Донецка выбрасывается более 70 загрязняющих веществ (ЗВ). Для определения ЗВ, которое является наиболее опасным, был построен техногенный спектр, который показал, что наибольшее негативное влияние на окружающую среду оказывает диоксид серы (SO2 ).
В связи с этим, для улучшения качества атмосферного воздуха, в первую очередь, необходимо разработать мероприятия по уменьшению выбросов SO2. Для этого первоначально следует провести мониторинг атмосферного воздуха по SO2, где необходимо выявить основные источники выбросов, проанализировать тенденцию их изменения, рассмотреть возможные химические превращения SO2 в окружающей среде, уточнить места расположения стационарных постов контроля атмосферного воздуха по городу, разработать математические модели для прогнозирования концентрации SO2 в атмосферном воздухе в зависимости от объемов выбросов и сложившихся метеорологических условий.
Для анализа существующей системы мониторинга были расчитаны зоны влияния предприятий, выбрасывающих SO2. Расчет выполнялся согласно ОНД-86 с помощью программы “ЭОЛ+”.
Наибольшие зоны влияния имеют крупные промышленные предприятия: ОАО «Донецккокс» (10000 м), ЗАО ММЗ “Истил” (9000 м), ЗАО “Донецксталь” (8000 м), ОАО “Донецкий металлургический завод” (10000 м). Расчетные зоны влияния крупных предприятий и существующие стационарные посты наблюдений были нанесены на карту города.
Анализ полученной карты показал, что зоны влияния этих предприятий перекрываются, это приводит к увеличению концентраций SO2, которая в дни с неблагоприятными метеорологическими условиями может увеличится на 50-100 %. В район, где перекрываются зоны влияния этих предприятий попадает центр города.
В этом районе находится стационарный пост №4. Анализ по концентрациям SO2 на этом посту за период 2000-2005 гг. показал, что наибольшие уровни загрязнения атмосферного воздуха SO2 наблюдаются в зимний период. Это объясняется частой повторяемостью приземных инверсий, дней с туманами и дымкой, которые препятствуют рассеиванию выбросов промышленных предприятий. Для прогнозирования возможных уровней загрязнения атмосферного воздуха SO2, была разработана математическая модель зависимости концентрации диоксида серы (С) в атмосферном воздухе от метеоусловий.
Путем обработки данных по методу множественной регрессии с использованием программы Statgraphics было получено следующее уравнение:
c = - 0,0114352 + 0,0156554? sqrt(osad) + 0,509046 ? Р – 0,000728804 ? t – 0,00109532 ? osad ? t (R2 = 70,45 %)
где osad – количество осадков, мм; Р – инерционный фактор, представляющий собой концентрацию SO2 за предыдущий день, мг/м3; t – температура воздуха, 0С.
Невысокий коэффициент нормировки (R2 ) говорит о недостаточной точности имеющихся данных по концентрации диоксида серы и метеоусловиях, которые в г. Донецке определяются на одном стационарном посту и их значения используются на всех 6 постах, расположенных в разных частях города. Поэтому, для получения более точного прогноза, следует оснастить стационарные посты автоматическими газоанализаторами SO2, а также приборами для определения метеопараметров на каждом посту.