Κεφάλαιο 1 Περιεχόμενα ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Πρόλογος... 5 ΜΕΡΟΣ Α ΡΥΠΟΙ, ΠΗΓΕΣ ΚΑΙ ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑΣ ΜΕΤΕΩΡΟΛΟΓΙΑΣ, ΔΙΑΣΠΟΡΑ, ΕΚΠΟΜΠΕΣ, ΑΝΤΙΡΡΥΠΑΝΤΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ, ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΑΕΡΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.1. ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΡΥΠΑΝΣΗ... 15 1.2. ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΡΥΠΑΝΣΗ ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ... 17 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ 2.1. ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ ΧΗΜΙΚΗ ΣΥΣΤΑΣΗ... 21 2.2. ΟΡΙΣΜΟΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ... 22 2.3. ΠΗΓΕΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΩΝ ΡΥΠΩΝ... 23 2.4. ΧΩΡΟΧΡΟΝΙΚΗ ΔΙΑΒΑΘΜΙΣΗ ΥΠΟΒΑΘΡΑ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ... 25 2.5 ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΥ ΤΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑΣ...26 2.5.1. Εναπόθεση...26 2.5.2. Χημική μετατροπή σε άλλο συστατικό:...28 2.5.3. Μεταφορά στη στρατόσφαιρα....29 2.6. ΠΟΣΟΤΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΤΗΣ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗΣ ΤΩΝ ΡΥΠΩΝ ΣΤΗΝ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ...29 2.7. ΑΝΑΓΩΓΗ ΤΩΝ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ...32 2.8. ΘΕΜΑΤΑ ΓΙΑ ΣΥΖΗΤΗΣΗ ΚΑΙ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ...33 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΟΙ ΡΥΠΟΙ 3.1. ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ, ΧΡΟΝΟΣ ΠΑΡΑΜΟΝΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΩΝ ΡΥΠΩΝ... 35 3.2. ΔΙΟΞΕΙΔΙΟ ΤΟΥ ΘΕΙΟΥ... 36 3.3. ΟΞΕΙΔΙΑ ΤΟΥ ΑΖΩΤΟΥ... 41 3.4. ΜΟΝΟΞΕΙΔΙΟ ΤΟΥ ΑΝΘΡΑΚΑ... 46 3.5. OZON... 47 3.6. ΑΙΩΡΟΥΜΕΝΑ ΣΩΜΑΤΙΔΙΑ...50 3.6.1. Γενικά...50 3. 6.2. Πηγές εκπομπής ΑΣ Μηχανισμοί σχηματισμού...50 3.6.3. Φυσικοχημικά Χαρακτηριστικά ΑΣ...52 3.6.4. Επιπτώσεις...58 3.6.5. Μηχανισμοί απομάκρυνσης - Χρόνος παραμονής ΑΣ...61 3.6.6. Μετρήσεις ΑΣ...62 3.6.7.Σκόνη από την Αφρική...66 3.6.8. Παράγοντας εμπλουτισμού...67 3.6.9. Διαφεύγουσα σκόνη (fugitive dust)... 67 3.7. ΑMIAΝΤΟΣ... 69 3.8. ΤΟΞΙΚΑ ΜΕΤΑΛΛΑ...71 7
Σάκης Τριανταφύλλου Αέρια Ρύπανση 3.9. ΟΡΓΑΝΙΚΟΙ ΡΥΠΟΙ - ΠΤΗΤΙΚΕΣ ΚΑΙ ΗΜΙΠΤΗΤΙΚΕΣ ΟΡΓΑΝΙΚΕΣ ΕΝΩΣΕΙΣ (VOCs, SVOCs)...76 3.9.1. Υδρογονάνθρακες...77 3.9.2. Φορμαλδεΰδη...84 3.9.3. Παραμένοντες Οργανικοί Ρύποι (Persistent Organic Pollutants, POPs)...84 3.10. ΑΕΡΙΑ ΟΡΥΧΕΙΩΝ...87 3.11. ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΟΙ ΡΥΠΟΙ ΚΑΙ ΑΥΤΟΚΙΝΗΤΟ...88 3.11.1. Εισαγωγή καυσαέρια αυτοκινήτων...88 3.11.2. Περιορισμός των εκπομπών...90 3.11.3. Υπολογισμός εκπομπών...91 3.11.4. Ελληνική πραγματικότητα...92 3.11.5. Βιοκαύσιμα...93 3.12. ΘΕΜΑΤΑ ΓΙΑ ΣΥΖΗΤΗΣΗ ΚΑΙ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ...95 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΤΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ 4.1. ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΣΤΗΝ ΥΓΕΙΑ...97 4.2. ΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ ΣΤΗ ΧΛΩΡΙΔΑ...98 4.3. ΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ ΣΤΗΝ ΠΑΝΙΔΑ...101 4.4. ΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ ΣΤΑ ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΤΙΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ...102 4.5. ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΣΤΗΝ ΟΡΑΤΟΤΗΤΑ...104 4.6. ΘΕΜΑΤΑ ΓΙΑ ΣΥΖΗΤΗΣΗ ΚΑΙ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ...108 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5: ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΤΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑΣ ΜΕΤΕΩΡΟΛΟΓΙΑΣ 5.1. Η ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΣΤΗΝ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ...109 5.2. ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ΚΑΙ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ...112 5.2.1.Ενεργειακό ισοζύγιο της γης...112 5.2.2.Ηλεκτρομαγνητικό φάσμα - μέλαν σώμα...112 5.2.3.Νόμοι ακτινοβολίας...113 5.2.4.Φάσμα ηλιακής και γήινης ακτινοβολίας...114 5.2.5.Ισοζύγιο ακτινοβολίας στην ατμόσφαιρα φαινόμενο θερμοκηπίου...115 5.3. ΥΓΡΑΣΙΑ ΤΟΥ ΑΕΡΑ...119 5.3.1. Υδρολογικός κύκλος...119 5.3.2. Το νερό στη ατμόσφαιρα...120 5.3.3 Τάση ατμών...120 5.3.4. Υγρολογικές παράμετροι...121 5.4. ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΠΙΕΣΗ...127 5.4.1. Ορισμός Πειραματική απόδειξη της ατμοσφαιρικής πίεσης...127 5.4.2. Μέτρηση Μονάδες Ατμοσφαιρικής Πίεσης....128 5.4.3. Καταστατική εξίσωση....130 5.4.4. Μεταβολή της ατμοσφαιρικής πίεσης....131 5.4.5. Ισοβαρείς καμπύλες...134 5.4.6. Κατανομή της α.π. στην επιφάνεια της γης...137 5.4.7. Οριζόντιες βαθμίδες πίεσης...139 5.5. ΚΙΝΗΣΗ ΑΕΡΙΩΝ ΜΑΖΩΝ ΣΤΗΝ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ - ΑΝΕΜΟΙ...141 5.5.1. Αίτια και μηχανισμός δημιουργίας των ανέμων...141 5.5.2. Διεύθυνση και ταχύτητα του ανέμου...143 5.5.3. Δυνάμεις που ρυθμίζουν την κίνηση των αερίων μαζών στην ατμόσφαιρα...146 5.5.3.1 Δύναμη βαροβαθμίδας...146 5.5.3.2. Δύναμη βαρύτητας...150 5.5.3.3. Δύναμη τριβής...151 5.5.3.4. Δύναμη Coriolis...153 8
Κεφάλαιο 1 Περιεχόμενα 5.5.3.5. Φυγόκεντρη δύναμη...155 5.5.4. Ενεργός βαρύτητα...156 5.5.5. Υδροστατική εξίσωση...157 5.5.6. Υδροστατική ισορροπία...159 5.5.7. Γενικές εξισώσεις κίνησης...160 5.5.8. Ελεύθερη ατμόσφαιρα...163 5.5.9 Άνεμοι στην επιφάνεια...168 5.5.10.Γενική κυκλοφορία της ατμόσφαιρας....170 5.5.11. Ειδικές ατμοσφαιρικές κυκλοφορίες...173 5.6. ΑΕΡΙΕΣ ΜΑΖΕΣ ΒΑΡΟΜΕΤΡΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ...177 5.6.1. Αέριες μάζες...177 5.6.2. Βαρομετρικά συστήματα...178 5.7. ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΣΕ ΧΑΡΤΕΣ ΚΑΙΡΟΥ - ΠΡΟΓΝΩΣΗ ΚΑΙΡΟΥ...186 5.8. ΘΕΜΑΤΑ ΓΙΑ ΣΥΖΗΤΗΣΗ ΚΑΙ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ...188 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6. ΜΕΤΕΩΡΟΛΟΓΙΑ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ - ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΔΙΑΣΠΟΡΑ 6.1. ΓΕΝΙΚΑ...189 6.2. ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΕΥΣΤΑΘΕΙΑ...190 6.2.1. Ορισμός του Ατμοσφαιρικού Οριακού Στρώματος...190 6.2.2. Κατακόρυφη Θερμοβαθμίδα...192 6.2.3. Συνθήκες ευστάθειας στην ατμόσφαιρα...198 6.2.4. Δυναμική θερμοκρασία...202 6.2.5. Θερμοκρασιακή αναστροφή...203 6.2.6. Ημερήσια εξέλιξη του ΑΟΣ Στρώμα ανάμειξης...208 6.2.7. Κριτήρια προσδιορισμού της ευστάθειας στην ατμόσφαιρα...213 6.3. ΑΝΕΜΟΣ...215 6.3.1. Η διεύθυνση...215 6.3.2. Η ταχύτητα...216 6.4. ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΕΣ ΤΟΠΟΓΡΑΦΙΚΕΣ ΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ...220 6.4.1. Γεωγραφικά παραγόμενοι τοπικοί άνεμοι...220 6.4.1.1. Παραλιακές επιδράσεις - Θαλάσσια και απόγεια αύρα...220 6.4.1.2. Κυκλοφορία σε ορεινές περιοχές...222 6.4.2. Γεωγραφικά τροποποιημένη ροή...225 6.4.2.1. Το εσωτερικό οριακό στρώμα...225 6.4.2.2. Ροή πάνω από ανώμαλη τοπογραφία...229 6.4.3. Αστικές επιδράσεις...233 6.4.3.1. Ροή γύρω από κατασκευές...233 6.4.3.2. Αστική οδική χαράδρα...235 6.4.3.3. Αστική νησίδα θερμότητας...239 6.4.3.4. Το Αστικό Ατμοσφαιρικό Οριακό Στρώμα...241 6.5. ΠΟΙΟΤΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΔΙΑΣΠΟΡΑΣ...245 6.6. ΤΥΠΙΚΕΣ ΠΕΡΙΠΤΩΣΕΙΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑΣ ΘΥΣΑΝΟΥ ΑΝΥΨΩΜΕΝΩΝ ΣΗΜΕΙΑΚΩΝ ΠΗΓΩΝ...247 6.7. ΘΕΜΑΤΑ ΓΙΑ ΣΥΖΗΤΗΣΗ ΚΑΙ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ...253 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7: ΜΟΝΤΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΑΣΠΟΡΑΣ ΜΟΝΤΕΛΑ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑΣ 7.1. ΓΕΝΙΚΑ...265 7.2. ΜΕΘΟΔΟΙ ΑΠΟΤΙΜΗΣΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ...265 9
Σάκης Τριανταφύλλου Αέρια Ρύπανση 7.2.1.Επιτόπιες μετρήσεις...265 7.2.2.Φυσικές προσομοιώσεις...267 7.2.3. Μαθηματικές προσομοιώσεις - Μοντέλα ποιότητας της ατμόσφαιρας...268 7.3. ΜΟΝΤΕΛΑ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑΣ...269 7.3.1. Τα μαθηματικά μοντέλα...269 7.3.2. Μαθηματικά μοντέλα ποιότητας της ατμόσφαιρας...272 7.3.2.1. Μαθηματική διατύπωση του προβλήματος...272 7.3.2.2. Στατιστικά μοντέλα...272 7.3.2.3.Μοντέλα διασποράς...274 7.3.3. Xωρική ανάλυση μοντέλων ποιότητας αέρα...277 7.4. ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΕΙΣΟΔΟΥ ΣΤΑ ΜΟΝΤΕΛΑ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΤΟΥ ΑΕΡΑ...277 7.4.1. Δεδομένα εκπομπών...277 7.4.2. Μετεωρολογικά δεδομένα...278 7.4.3. Δεδομένα του εδάφους...281 7.4.4. Αρχικές και οριακές συνθήκες...281 7.5. ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΜΟΝΤΕΛΑ...281 7.5.1. Η έννοια του γραμμικού μοντέλου...281 7.5.2. Προσαρμογή και έλεγχος του μοντέλου Η γραμμική παλινδρόμηση...283 7.5.3. Πολλαπλή γραμμική παλινδρόμηση...291 7.5.4. Μετασχηματισμοί - Σύνοψη...292 7.5.5. Εφαρμογές - Παραδείγματα...293 7.6. ΑΝΑΛΥΤΙΚΑ ΜΟΝΤΕΛΑ - ΤΟ ΜΟΝΤΕΛΟ ΤΟΥ ΘΥΣΑΝΟΥ ΤΟΥ GAUSS...296 7.6.1. H εξίσωση διασποράς Gauss...296 7.6.2. Μέγιστη εδαφική συγκέντρωση...299 7.6.3. Υπολογισμός των συντελεστών διασποράς σy και σz...299 7.6.4. Υπολογισμός ενεργού ύψους καμινάδας κρίσιμη ταχύτητα ανέμου...303 7.6.5. Παραδοχές περιορισμοί του μοντέλου του Gauss...306 7.7. ΤΟ ΛΑΓΚΡΑΣΙΑΝΟ ΣΩΜΑΤΙΔΙΑΚΟ ΜΟΝΤΕΛΟ ΔΙΑΣΠΟΡΑΣ (LPDM)...307 7.8. ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΜΟΝΤΕΛΩΝ...308 7.9. ΘΕΜΑΤΑ ΓΙΑ ΣΥΖΗΤΗΣΗ ΚΑΙ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ...312 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8. ΕΚΠΟΜΠΕΣ ΡΥΠΩΝ ΣΤΗΝ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ ΚΑΤΑΜΕΡΙΣΜΟΣ ΠΗΓΩΝ 8.1. ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΕΚΠΟΜΠΩΝ - ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΕΣ ΕΚΠΟΜΠΗΣ...317 8.2. ΔΙΑΦΕΥΓΟΥΣΑ ΣΚΟΝΗ ΜΕΘΟΔΟΙ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΥ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΩΝ ΕΚΠΟΜΠΗΣ...319 8.2.1. Μέθοδος upwind downwind...320 8.2.2. Μέθοδος exposure profile...323 8.2.3. Εκτίμηση πηγών διαφεύγουσας σκόνης με μοντέλα ανάστροφης διασποράς...323 8.3. ΕΚΠΟΜΠΕΣ ΣΚΟΝΗΣ ΑΠΟ ΑΝΟΙΧΤΑ ΟΡΥΧΕΙΑ...326 8.4. ΑΠΟΓΡΑΦΗ ΠΗΓΩΝ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ...338 8.5. ΚΑΤΑΜΕΡΙΣΜΟΣ ΠΗΓΩΝ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ (SOURCE APPORTIONMENT)...339 8.5.1. Γενικά...339 8.5.1. Ανάλυση εκπομπών...343 8.5.2. Ανάλυση τάσης (Trend Analysis)...343 8.5.3. Μελέτες ιχνηθετών (tracer studies)...343 8.5.4. Ανάλυση τροχιάς (trajectory analysis)...344 8.5.5. Mοντέλα αποδέκτη (receptor models)...345 8.5.6. Μοντέλα Διασποράς...347 8.6. ΘΕΜΑΤΑ ΓΙΑ ΣΥΖΗΤΗΣΗ ΚΑΙ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ...350 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9. ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΕΛΕΓΧΟΥ ΕΚΠΟΜΠΩΝ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΩΝ ΡΥΠΩΝ 9.1. ΓΕΝΙΚΑ...351 9.2. ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗΣ ΑΕΡΙΩΝ ΡΥΠΩΝ...352 10
Κεφάλαιο 1 Περιεχόμενα 9.2.1. Προσρόφηση...352 9.2.2. Απορρόφηση...357 9.2.3. Συμπύκνωση...379 9.2.4. Καύση θερμική οξείδωση...380 9.3. ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΕΛΕΓΧΟΥ ATMOΣΦΑΙΡΙΚΏΝ ΣΩΜΑΤΙΔΙΑΚΏΝ ΡΥΠΩΝ...383 9.3.1. Μέθοδοι διαχωρισμού αδράνειας...383 9.3.2. Ηλεκτροστατικοί κατακρημνιστήρες ή ηλεκτροστατικά φίλτρα...387 9.3.3. Διήθηση Αερίων Σακκόφιλτρα...394 9.3.4. Πλυντρίδες ή πύργοι έκπλυσης...399 9.3.5. Σύγκριση των τεχνολογιών απομάκρυνσης των αιωρουμένων σωματιδίων...401 9.4. ΘΕΜΑΤΑ ΓΙΑ ΣΥΖΗΤΗΣΗ ΚΑΙ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ...402 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 10. ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΤΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΤΟΥ ΑΕΡΑ 10.1. ΠΡΟΤΥΠΑ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΑΕΡΑ...403 10.2. ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ...408 10.3. ΑΝΑΛΥΣΗ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΕΠΙΚΙΝΔΥΝΟΤΗΤΑΣ (ENVIRONMENTAL RISK ANALYSIS)...417 10.3.1. Επικινδυνότητα (Ρίσκο, Risk)...417 10.3.2. Εκτίμηση επικινδυνότητας...419 10.3.3. Αξιολόγηση δόσης...420 10.3.4. Αποκρίσεις πληθυσμού...421 10.3.5. Έκθεση και επώαση...422 10.3.6. Έκφραση της επικινδυνότητας...423 10.3.7. Εκτίμηση επικινδυνότητας οικοσυστήματος...427 10.4. ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΟΣΤΟΥΣ ΟΦΕΛΟΥΣ...427 10.5 Η ΕΝΝΟΙΑ ΤΩΝ ΕΠΕΙΣΟΔΙΩΝ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ...429 10.5.1. Ορισμός, αιτίες, νέφη ατμοσφαιρικής ρύπανσης...429 10.5.2. Ενέργειες για την αντιμετώπιση επεισοδίων ατμοσφαιρικής ρύπανσης...432 10.6. Ο ΘΕΣΜΟΣ ΤΩΝ ΜΕΛΕΤΩΝ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΩΝ ΕΠΙΠΤΩΣΕΩΝ...439 10.7. ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΗ ΑΝΤΙΡΡΥΠΑΝΣΗΣ - ΣΥΣΤΗΜΑ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΑΕΡΑ (ΣΔΠΑ)...442 10.8. ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ...446 10.9. Η ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΤΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ...447 10.10. ΘΕΜΑΤΑ ΓΙΑ ΣΥΖΗΤΗΣΗ ΚΑΙ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ...454 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 11. ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΗ ΡΥΠΩΝ ΚΑΙ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ - ΜΑΚΡΟΧΡΟΝΙΕΣ ΠΛΑΝΗΤΙΚΗΣ ΚΛΙΜΑΚΑΣ ΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ ΤΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ 11.1. ΚΛΙΜΑΤΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ...455 11.2 ΤΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟΥ...456 11.2.1. Φυσική του θερμοκηπίου...456 11.2.2. Αέρια θερμοκηπίου ο ρόλος των aerosols...457 11.2.3. Θερμοκηπικό δυναμικό θέρμανσης...464 11.2.4. Θέρμανση λόγω θερμοκηπίου...465 11.2.5. Συνεισφορά στο RF...467 11.2.6. Κλιματική ευαισθησία...468 11.2.7. Παγκόσμια κατανομή του RF...469 11.2.8. Καταγραφές πλανητικής θερμοκρασίας...470 11.3. ΗΛΙΑΚΗ ΜΕΤΑΒΛΗΤΟΤΗΤΑ...474 11.4. ΑΠΟΚΡΙΣΕΙΣ ΣΤΟ FORCING ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ...478 11.4.1. Θερμοκρασία της ατμόσφαιρας...478 11.4.2. Άνοδος της στάθμης της θάλασσας...480 11
Σάκης Τριανταφύλλου Αέρια Ρύπανση 11.4.3. Αναδράσεις και άλλα αποτελέσματα...482 11.4.4. Εποχές παγετώνων και πιο κρύα κλίματα;...484 11.5. ΚΛΙΜΑΤΙΚΑ ΜΟΝΤΕΛΑ ΜΕΛΛΟΝΤΙΚΑ ΣΕΝΑΡΙΑ...485 11.6. ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΩΝ ΜΟΝΤΕΛΩΝ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ...487 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 12. ΡΥΠΑΝΣΗ ΕΣΩΤΕΡΙΚΩΝ ΧΩΡΩΝ 12.1. ΓΕΝΙΚΑ...491 12.2. ΚΥΡΙΟΤΕΡΟΙ ΡΥΠΟΙ ΚΑΙ ΟΙ ΠΗΓΕΣ ΤΟΥΣ...493 12.3. ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ...497 12.4. ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ...499 12.5. ΜΟΝΤΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥ ΑΕΡΙΣΜΟΥ...502 12.6. ΜΟΝΤΕΛΑ ΙΣΟΖΥΓΙΟΥ ΜΑΖΑΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΑΕΡΑ ΕΣΩΤΕΡΙΚΩΝ ΧΩΡΩΝ...502 12.7. ΘΕΜΑΤΑ ΓΙΑ ΣΥΖΗΤΗΣΗ ΚΑΙ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ...504 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 13. ΗΧΟΣ ΘΟΡΥΒΟΣ ΚΑΙ ΗΧΟΡΥΠΑΝΣΗ 13.1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ...505 13.2. ΗΧΟΣ ΗΧΗΤΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ...505 13.3. ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΤΗΣ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ ΤΟΥ ΗΧΟΥ...507 13.4. ΔΙΑΚΡΙΣΗ ΤΩΝ ΗΧΩΝ...509 13.5. ΗΧΗΤΙΚΗ ΠΙΕΣΗ, ΙΣΧΥΣ, ΕΝΤΑΣΗ Η ΜΟΝΑΔΑ DECIBEL (DB)...510 13.6. ΘΟΡΥΒΟΣ...516 13.7. ΑΠΟΚΡΙΣΗ ΤΟΥ ΑΝΘΡΩΠΙΝΟΥ ΑΙΣΘΗΤΗΡΙΟΥ ΤΗΣ ΑΚΟΗΣ ΣΤΟ ΘΟΡΥΒΟΥ - ΥΠΟΚΕΙΜΕΝΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΟΥ ΗΧΟΥ...517 13.8. ΣΤΑΘΜΙΚΟ ΚΥΚΛΩΜΑ Α...520 13.9. ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΚΑΙ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ ΤΟΥ ΘΟΡΥΒΟΥ...522 13.10. ΔΕΙΚΤΕΣ ΘΟΡΥΒΟΥ...523 13.11. ΕΠΙΤΡΕΠΟΜΕΝΑ ΟΡΙΑ ΘΟΡΥΒΟΥ...524 11.12. ΚΥΡΙΟΤΕΡΕΣ ΠΗΓΕΣ ΘΟΡΥΒΟΥ...525 11.13. ΟΙ ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΤΗΣ ΗΧΟΡΥΠΑΝΣΗΣ ΣΤΟΝ ΑΝΘΡΩΠΟ...527 11.14. ΗΧΟΑΠΟΡΡΟΦΗΤΙΚΑ ΥΛΙΚΑ...528 11.15 ΗΧΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑ...530 13.16. ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΘΟΡΥΒΟΥ...531 13.16.1. Μέτρηση της ηχητικής του στάθμης...531 13.16.2. Φασματική ανάλυση του θορύβου...532 13.17. ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗ ΘΟΡΥΒΟΥ...534 MΕΡΟΣ Β ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΡΥΠΑΝΣΗ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΟ ΟΡΙΑΚΟ ΣΤΡΩΜΑ Σύγχρονες Τεχνικές Μέτρησης 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.1. ΓΕΝΙΚΑ...537 1.2. ΔΕΙΓΜΑΤΟΛΗΨΙΑ ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ...537 1.2.1. Κριτήρια επιλογής θέσεων δειγματοληψίας...538 1.2.2. Διάρκεια και συχνότητα δειγματοληψίας...539 1.3. ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΩΝ ΡΥΠΩΝ...540 1.3.1. Μέθοδοι περιγραφής συγκεντρώσεων ρύπων...541 1.3.2. Μέτρηση συγκέντρωσης...542 12
Κεφάλαιο 1 Περιεχόμενα 1.3.3. Επαναληψιμότητα και Ακρίβεια...542 1.3.4. Στατιστική προσέγγιση...544 1.3.5. Γραφική παράσταση δεδομένων...545 2. ΜΕΤΡΗΣΗ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΕΩΝ ΑΕΡΙΩΝ ΡΥΠΩΝ 2.1. ΓΕΝΙΚΑ...549 2.2. ΔΙΟΞΕΙΔΙΟ ΤΟΥ ΘΕΙΟΥ...549 2.3. ΟΞΕΙΔΙΑ ΤΟΥ ΑΖΩΤΟΥ...555 2.4. ΜΟΝΟΞΕΙΔΙΟ ΤΟΥ ΑΝΘΡΑΚΑ...559 2.5. ΟΖΟΝ...566 2.6. YΔΡΟΓΟΝΑΝΘΡΑΚΕΣ...571 2.7. ΒΑΘΜΟΝΟΜΗΣΗ ΑΝΑΛΥΤΩΝ ΑΕΡΙΩΝ...572 2.7.1. Φιάλες αερίων...573 2.7.2. Σωλήνες διαπίδυσης...574 2.7.3. Διάταξη παραγωγής μηδενικού αέρα...575 2.7.4. Διάταξη αραίωσης...576 2.8. ΦΩΤΟΠΟΛΛΑΠΛΑΣΙΑΣΤΗΣ...579 3. ΜΕΤΡΗΣΗ ΑΙΩΡΟΥΜΕΝΩΝ ΣΩΜΑΤΙΔΙΩΝ (ΑΣ) 3.1. ΓΕΝΙΚΑ...581 3.2. ΔΕΙΓΜΑΤΟΛΗΠΤΗΣ HIGH VOLUME...583 3.2.1. Περιγραφή...583 3.2.2. Διαδικασία...585 3.2.3. Βαθμονόμηση...587 3.2.4. Ικανότητα κατακράτησης φίλτρων κριτήρια επιλογής...588 3.2.5. Απαιτήσεις εγκατάστασης...591 3.3. ΔΕΙΓΜΑΤΟΛΗΠΤΗΣ PM10...591 3.4. ΔΕΙΓΜΑΤΟΛΗΠΤΗΣ ΠΟΛΥΟΥΡΕΘΑΝΗΣ...591 3.5. ΔΕΙΓΜΑΤΟΛΗΠΤΗΣ ΠΟΛΛΑΠΛΩΝ ΦΙΛΤΡΩΝ...593 3.6. ΔΙΧΟΤΟΜΙΚΟΣ ΔΕΙΓΜΑΤΟΛΗΠΤΗΣ...597 3.6.1. Αρχή λειτουργίας...597 3.6.2. Περιγραφή...597 3.6.3. Απαιτήσεις εγκατάστασης...599 3.6.4. Υπολογισμός συγκέντρωσης...599 3.7. ΜΕΤΡΗΣΗ ΑΣ ΜΕ ΤΗ ΜΕΘΟΔΟ ΤΟΥ ΜΑΥΡΟΥ ΚΑΠΝΟΥ...600 3.7.1. Γενικά...600 3.7.2. Περιγραφή της μεθόδου...601 3.7.3. Αξιοπιστία της μεθόδου...605 3.8. ΜΕΤΡΗΤΗ ΑΣ ΜΕ ΤΗ ΜΕΘΟΔΟ ΤΗΣ ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗΣ Β-ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ...606 3.9. ΜΕΤΡΗΣΗ ΑΣ ΜΕ ΤΗ ΜΕΘΟΔΟ ΤΟΥ ΔΟΝΟΥΜΕΝΟΥ ΣΤΟΙΧΕΙΟΥ...609 3.9.1.Περιγραφή και λειτουργία του αισθητήρα...609 3.9.2. Αρχή λειτουργίας...610 3.9.3. Περιγραφή του συστήματος...610 3.9.4. Εγκατάσταση...611 3.10. ΔΕΙΓΜΑΤΟΛΗΠΤΗΣ ΞΗΡΗΣ ΚΑΙ ΥΓΡΗΣ ΕΝΑΠΟΘΕΣΗΣ...612 3.11. ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΜΕΓΕΘΟΥΣ ΣΩΜΑΤΙΩΝ...614 3.11.1.Γενικά...614 3.11.2. Σύστημα καταμέτρησης και ταξινόμησης αιωρουμένων σωματιδίων κατά μέγεθος..615 13
Σάκης Τριανταφύλλου Αέρια Ρύπανση 4. ΑΝΑΛΥΣΗ ΣΩΜΑΤΙAKΗΣ ΥΛΗΣ 4.1. ΓΕΝΙΚΑ...621 4.2. ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ ΦΘΟΡΙΣΜΟΥ ΑΚΤΙΝΩΝ Χ...623 4.3. ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ ΕΚΠΟΜΠΗΣ ΑΚΤΙΝΩΝ Χ ΠΡΟΚΑΛΟΥΜΕΝΩΝ ΑΠΟ ΠΡΩΤΟΝΙΑ...631 4.4. ΜΕΘΟΔΟΣ ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΟΥ ΔΕΙΓΜΑΤΟΣ ΜΕ ΒΟΜΒΑΡΔΙΣΜΟ ΝΕΤΡΟΝΙΩΝ...634 5. ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΙΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗ ΜΕΤΡΗΣΗ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΩΝ ΡΥΠΩΝ 5.1. ΓΕΝΙΚΑ...641 5.2. ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗΣ ΕΚΤΕΤΑΜΕΝΟΥ ΔΡΟΜΟΥ...641 5.2.1. Φασματοσκοπία διαφορικής απορρόφησης...642 5.2.2. Φασματοσκοπία συσχέτισης...645 5.2.3. Οργανολογία...646 5.3. Η ΤΕΧΝΙΚΗ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΟΥ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΙΣΗΣ LASER...649 5.3.1. Μηχανισμοί αλληλεπίδρασης της ακτινοβολίας laser με την ατμόσφαιρα...650 5.3.2. Τεχνική LIDAR...651 5.3.3. Εφαρμογές Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της τεχνικής ενεργού τηλεπισκόπισης LASER...655 6. ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΒΑΣΙΚΩΝ ΜΕΤΕΩΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ ΣΤΟ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΟ ΟΡΙΑΚΟ ΣΤΡΩΜΑ 6.1. ΓΕΝΙΚΑ...657 6.2. ΔΕΣΜΙΟ ΜΕΤΕΩΡΟΛΟΓΙΚΟ ΑΕΡΟΣΤΑΤΟ...658 6.3. SODAR...661 6.3.1. Γενικά...661 6.3.2. Θεωρία λειτουργίας του SODAR...661 6.3.3. Περιγραφή...665 6.3.4. Doppler SODAR...668 6.3.5. Εφαρμογές - Χρήσεις...669 6.4. ΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ RASS...670 6.5. ΤΕΧΝΙΚΗ ΜΙΚΡΟΚΥΜΑΤΙΚΗΣ ΡΑΔΙΟΜΕΤΡΙΑΣ...673 6.6. ΑΝΕΜΟΜΕΤΡΟ ΥΠΕΡΗΧΩΝ...675 6.7. ΑΥΤΟΜΑΤΟΣ ΣΤΑΘΜΟΣ ΚΑΙΡΟΥ...676 7. ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ 7.1 ΑΝΤΙΠΡΟΣΩΠΕΥΤΙΚΗ ΤΙΜΗ ΡΥΠΑΝΣΗΣ...683 7.2. ΕΚΑΤΟΣΤΗΜΟΡΙΑ ΚΑΙ ΤΕΤΑΡΤΗΜΟΡΙΑ...684 7.3. ΘΗΚΟΓΡΑΜΜΑΤΑ (BOXPLOTS), Z-SCORES...686 7.4. ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΤΙΜΩΝ ΡΥΠΑΝΣΗΣ...688 7.5. ΔΙΑΚΥΜΑΝΣΕΙΣ ΤΙΜΩΝ...693 7.6. ΑΝΑΛΥΣΗ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΑΕΡΑ...699 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ...707 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ...711 ΕΥΡΕΤΗΡΙΟ ΟΡΩΝ...715 14