ВРАХУВАННЯ ПАРАМЕТРІВ АЕРОЗОЛЬНИХ ВИКИДІВ ПІД ЧАС РОЗРОБКИ ТЕХНОЛОГІЧНИХ РІШЕНЬ ЗМЕНШЕННЯ ВПЛИВУ НА ДОВКІЛЛЯ

PDF(УКРАЇНСЬКА)

 

Козій Іван Сергійович

Сумський державний університет, Суми, Україна

https://orcid.org/0000-0003-0402-6876

 

Пляцук Леонід Дмитрович

Сумський державний університет, Суми, Україна

https://orcid.org/0000-0003-0095-5846

 

Гурець Лариса Леонідівна

Сумський державний університет, Суми, Україна

https://orcid.org/0000-0002-2318-4223

 

Трунова Інна Олександрівна

Сумський державний університет, Суми, Україна

https://orcid.org/0000-0001-7561-1162

 

DOI:  10.52363/2522-1892.2021.1.1

 

Ключові слова: технології захисту, зменшення впливу, аерозоль, фізико-хімічні параметри, класифікація

 

Анотація

У статті розглянуто питання дослідження параметрів аерозольних викидів різного походження з метою обґрунтованого вибору відповідних технологічних рішень для зменшення впливу на довкілля. На підставі аналізу літературних джерел розглянуто класичний підхід до існуючої класифікації аерозолів: за характером утворення; за дисперсністю; за агрегатним станом дисперсної фази; за морфологічними ознаками частинок; за концентрацією частинок; за характером впливу на людину. Було проведено уточнення існуючих класифікацій з урахуванням найбільш вагомих фізико-хімічних характеристик таких як злипливість часток, гігроскопічність та здатність поглинати додаткові речовини із зовнішнього середовища, що у свою чергу є вагомим чинником під час вибору технологічних природозахисних рішень. На підставі аналізу класифікацій аерозолів є можливість вирішення задачі підбору високоефективного і надійного обладнання, здатного вловлювати дрібнодисперсний пил з різноманітними фізичними та фізико-хімічними параметрами.

 

Посилання

  1. Butler T. M. The influence of megacities on global atmospheric chemistry: A modelling study. / T.M. Butler, M.G. Lawrence // Environmental Chemistry. – 2009. – Vol. 6, no. 3. – P. 219–225.

  2. Twomey S. Aerosols, clouds and radiation. / S. Twomey // Atmospheric Environment. – 1991. – Part A Gen. Top. 25. – P. 2435–2442.

  3. Xu J. Aerosol types and radiative forcing estimates over East Asia. / J. Xu, M. Szyszkowicz, B. Jovic, S. Cakmak, C.C. Austin, J.P. Zhu // Atmospheric Environment. – 2016. – Vol. 141. – P. 532–541.

  4. Kaskaoutis D. G. Influence of anomalous dry conditions on aerosols over India: Transport, distribution and properties. / D. G. Kaskaoutis, R. Gautam, R. P. Singh, E. E. Houssos, D. Goto, S. Singh, A. Bartzokas, P. G. Kosmopoulos, M. Sharma, N. C. Hsu, B. N. Holben, T. Takemura // Journal of Geophysical research. – 2012. – Vol. 117. – D09106. – DOI: 10.1029/2011JD017314.

  5. Hallquist M. The formation, properties and impact of secondary organic aerosol: current and emerging issues. / M. Hallquist, J. Wenger, U. Baltensperger, Y. Rudich, D. Simpson, M. Claeys, J. Dommen, N. Donahue, C. George, A. Goldstein // Atmospheric Chemistry and Physics. – 2009. – Vol. 9. – P. 5155–5236. – DOI: 10.5194/acp-9-5155-2009.

  6. Kahn R. Atmospheric Aerosol Properties and Climate Impacts / R. Kahn, H. Yu, S. Schwartz, M. Chin, G. Feingold, L. Remer, D. Rind, R. Halthore, P. DeCola. National Aeronautics and Space Administration: Washington, DC, USA, 2009. – 116 p.

  7. Берлянд М. Е. Прогноз и регулирование загрязнений атмосферы / М. Е. Берлянд. – Ленинград: Гидрометеоиздат, 1985. – 272 с.

  8. Lee K. Chemical characteristics of aerosols in coastal and urban ambient atmospheres / K. Lee, J. Park, M. Kang, D. Kim, T. Batmunkh, M. S. Bae, K. Park // Aerosol and Air Quality Research. – 2017. – Vol. 17. – P. 908–919.

  9. Alam K. Classification of aerosols in an urban environment on the basis of optical measurements. / K. Alam, K. Shaheen, T. Blaschke, F. Chishtie, H. U. Khan, B. S. Haq // Aerosol and Air Quality Research. – 2016. – Vol. 16. – P. 2535–2549.

  10. Choi Y. Identification of columnar aerosol types under high aerosol optical depth conditions for a single AERONET site in Korea. / Y. Choi, Y. S. Ghim, B. N. Holben // Journal of Geophysical Research: Atmospheres. – 2016. – Vol. 121. – P. 1264–1277. – DOI: 10.1002/2015JD024115.

  11. Chin M. Light absorption by pollution, dust, and biomass burning aerosols: A global model study and evaluation with AERONET measurements. / M. Chin, T. Diehl, O. Dubovik, T. F. Eck, B. N. Holben, A. Sinyuk, D. G. Streets // Annals of Geophysics. – 2009. – Vol. 27. – P. 3439–3464.

  12. Dubovik O. Accuracy assessments of aerosol optical properties retrieved from Aerosol Robotic Network (AERONET) Sun and sky radiance measurements. / O. Dubovik, A. Smirnov, B. N. Holben, M. D. King, Y. J. Kaufman, T. F. Eck, I. Slutsker // Journal of Geophysical Research. – 2000. – Vol. 105. – P. 9791–9806. – DOI: 10.1029/2000JD900040.

  13. Kim J. Consistency of the aerosol type classification from satellite remote sensing during the Atmospheric Brown Cloud–East Asia Regional Experiment campaign. / Kim J., Lee J., Lee H.C., Higurashi A., Takemura T., Song C. H. // Journal of Geophysical Research. – 2007. – Vol. 112, D22S33.

  14. Pöschl U. Atmospheric aerosols: Composition, transformation, climate and health effects. / Pöschl U. // Angewandte Chemie International Edition. – 2005. – Vol. 44(46). – P. 7520–7540.

  15. Atwood S. A. Classification of aerosol using a cluster model. Classification of aerosol population type and cloud condensation nuclei properties in a coastal California littoral environment using an unsupervised cluster model. / S. A. Atwood // Atmospheric Chemistry and Physics. – 2019. – Vol. 19. – P. 6931–6947.

  16. Qi-Xiang C. Spatiotemporal Distribution of Major Aerosol Types over China Based on MODIS Products between 2008 and 2017. / C. Qi-Xiang, H. Chun-Lin, Yuan Y., M. Qian-Jun, T. He-Ping // Atmosphere. – 2020. – Vol. 11. – 703 p.

  17. Лаптев А. Г. Очистка газов от аэрозольных частиц сепараторами с насадками. / А. Г. Лаптев, М. И. Фарахов, Р. Ф. Миндубаев. – Казань: издательство «Печатный двор», 2003. – 120 с.

  18. Фукс Н.А. Высокодисперсные аэрозоли. / Н.А. Фукс // Успехи химии. – 1968. – C. 1965 – 1980.

  19. Фукс Н.А. Механика аэрозолей / Н.А. Фукс. – Москва: Эксмо, 2009. – 351 c.

  20. Чекман И.С. Аэрозоли – дисперсные системы: Монография / И.С. Чекман, А.О. Сыровая, С.В. Андреева, В.А. Макаров. – Х.: «Цифрова друкарня №1». – 2013. – 100 с.

  21. Грин Х. Аэрозоли – пыли, дымы и туманы / Х. Грин, В. Лейн. – Ленинград: Химия, 1969. – 428 с.

  22. Райст П. Аэрозоли / П. Райст. – Москва: Мир, 1997. – 397 с.

  23. Tsuji H. Classification and collection of fine particles by means of backward sampling. / H. Tsuji, H. Makino, H. Yoshida // Powder Technology. – 2001. – Vol. 118. – P. 45–52.

  24. Hyvönen S. A look at aerosol formation using data mining techniques. / S. Hyvönen // Atmospheric Chemistry and Physics. – 2005. – Vol. 5. – P. 3345–3356.

  25. Verma S. A new classification of aerosol sources and types as measured over Jaipur, India. / S. Verma, D. Prakash, P. Ricaud, S. Payra, J.L. Attié, M. Soni // Aerosol and Air Quality Research. – 2015. – Vol. 15. – P. 985–993.

  26. Meng-Dawn C. Classification of Volatile Engine Particles. / C. Meng-Dawn // Aerosol and Air Quality Research. – 2013. – Vol. 13. – P. 1411–1422.

  27. Toledano C. Airmass Classification and Analysis of Aerosol Types at El Arenosillo (Spain). / C. Toledano // Journal of applied meteorology and climatology. – 2009. – Vol. 48. – P. 962–981.

  28. So Hyeon J. Classification and Characterization of Organic Aerosols in the Atmosphere over Seoul Using Two Dimensional Gas Chromatography-time of Flight Mass Spectrometry (GC × GC/TOF-MS) Data. / H. J. So, B. L. Hyung, R. C. Na, Y. L. Ji, K. A. Yun, P. K. Yong // Asian Journal of Atmospheric Environment. – 2019. – Vol. 13, no. 2. – P. 88-98.

  29. Dal Maso M. Formation and Growth of Fresh Atmospheric Aerosols: Eight Years of Aerosol Size Distribution Data from SMEAR II, Hyytiala, Finland. / M. Dal Maso, M. Kulmala, I. Riipinen, R. Wagner, T. Hussein, P. P. Aalto, K. E. Lehtinen // Boreal Environment Research. – 2005. – Vol. 10. – P. 323–336.

  30. Kunkel D. Urban emission hot spots as sources for remote aerosol deposition. / D. Kunkel, M. G. Lawrence, H. Tost, A. Kerkweg, P. Jöckel, S. Borrmann // Geophysical Research Letters. – 2012. – Vol. 39. L01808. – DOI: 10.1029/2011GL049634.

  31. Rodr’ıguez S. Influence of sea breeze circulation and road traffic emissions on the relationship between particle number, black carbon, PM1, PM2.5 and PM2.5−10 concentrations in a coastal city. / S. Rodr’ıguez, E. Cuevas, Y. Gonz’alez, R. Ramos, P.M. Romero, N. P’erez, X. Querol, A. Alastuey // Atmospheric Environment. – 2008. – Vol. 42. – P. 6523–6534.

  32. Remer L. Dynamic aerosol model - Urban/industrial aerosol. / Remer L., Kaufman Y. J. // Journal of Geophysical research. – 1998. – Vol. 103(D12). – P. 13859–13871.

  33. Almeida S. M. Ambient particulate matter source apportionment using receptor modelling in European and Central Asia urban areas. / S. M. Almeida // Environmental Pollution. – 2020. – Vol. 266. – P. 115–199.

  34. Calvo A. I. Research on aerosol sources and chemical composition: past, current and emerging issues. / A. I. Calvo, C. Alves, A. Castro, V. Pont, A. M. Vicente, R. Fraile // Atmospheric Research. – 2013. – Vol. 120. – P. 1-28. – DOI: 10.1016/j.atmosres.2012.09.021.

  35. Abdul-Razzak H. A parameterisation of aerosol activation. Part I: Single aerosol type. / H. Abdul-Razzak, S. Ghan, C. Rivera-Carpio // Journal of Geophysical research. – 1998. – Vol. 103. – P. 6123–6132.

  36. Basart S. Aerosol characterization in Northern Africa, Northeastern Atlantic, Mediterranean Basin and Middle East. / S. Basart // Atmospheric Chemistry and Physics. – 2009. – Vol. 9. – P. 8265–8282.

  37. Всесвітня організація охорони здоров’я. – URL: https://www.who.int/.

  38. Belis C. A. Urban pollution in the Danube and Western Balkans regions: the impact of major PM2.5 sources. / C. A. Belis, E. Pisoni, B. Degraeuwe, E. Peduzzi, P. Thunis, F. Monforti-Ferrario, D. Guizzardi // Environment International. – 2019. – Vol. 133. – P. 105–158.

  39. Diapouli E. Evolution of air pollution source contributions over one decade, derived by PM10 and PM2.5 source apportionment in two metropolitan urban areas in Greece. / E. Diapouli, M. Manousakas, S. Vratolis, V. Vasilatou, Th. Maggos, D. Saraga, Th. Grigoratos, G. Argyropoulos, D. Voutsa, C. Samara, K. Eleftheriadis // Atmospheric Environment. – 2017. – Vol. 164. – P. 416–430.

  40. Lang J. L. Investigating the contribution of shipping emissions to atmospheric PM2.5 using a combined source apportionment approach. / J. L. Lang, Y. Zhou, D. S. Chen, X. F. Xing, L. Wei, X. T. Wang, N. Zhao, Y. Y. Zhang, X. R. Guo, L. H. Han // Environmental Pollution. – 2017. – Vol. 229. – P. 557-566.