МЕТОД ОРГАНІЗАЦІЇ МОНІТОРИНГУ АТМОСФЕРНОГО ПОВІТРЯ — Науково-технічний журнал «Техногенно-екологічна безпека»

В роботі запропоновано створення мережі повністю автоматичних постів моніторингу за забрудненням атмосферного повітря на базі мереж базових станцій 3G/4G операторів мобільного зв’язку України, що дозволить отримувати дані про концентрації забруднюючих речовин що підлягають обов’язковому контролю в режимі реального часу в конкретній точці простору з відомими координатами. Проведено обґрунтування вибору і адаптація математичної моделі розрахунку поширення домішок забруднюючих речовин в атмосфері (необхідної складової частини запропонованого методу) з урахуванням інженерно-технічних засобів проведення автоматизованих вимірів. Розроблений метод прогнозування рівня забруднення і його поширення з урахуванням метеорологічних умов на базі адаптації моделі ОНД-86, а також її доповнення розрахунками за нестаціонарною моделлю Гауса. Метод відрізняється від існуючих оцінкою вкладу кожного джерела з використанням результатів оперативного контролю, що дозволяє створювати автоматизовані системи забезпечення якості атмосферного повітря.

Посилання

1. Ковалёв А.А. Обоснование метода оперативного контроля состояния атмосферы в условиях чрезвычайных ситуаций / А.А. Ковалёв // Проблеми надзвичайних ситуацій. – 2020. – Вип. 31. –С. 48-67

2. Директива 2008/50/ЄС Європейського парламенту та Ради від 21 травня 2008 року «Про якість атмосферного повітря та чистіше повітря для Європи». URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/994_950#Text

3. Beychok M.R. Fundamentals of Stack Gas Dispersion / M.R. Beychok. – 4th ed. – 2005. – 201 p.

4. Atkins N. Air Pollution Dispersion: Ventilation Factor. URL: http://apollo.lsc.vsc.edu/classes/met130/notes/chapter18/dispersion_intro.html.

5. Бызова Н.Л. Экспериментальные исследования атмосферной диффузии и расчёты рассеяния примеси / Н.Л. Бызова, Е.К. Гаргер, В.Н. Иванов. – Ленинград: Гидрометеоиздат, 1991. – 278 с.

6. Атмосферная турбулентность и моделирование распространения примесей / Под ред. Ф.Т. Ньюстада и Ч. Ван Дона. – Ленинград: Гидрометеоиздат, 1985. – 351 с.

7. Новиков А.Е. Метод случайных сил в теории турбулентности / А.Е. Новиков. // Экспериментальная и теоретическая физика. – 1963. – Т. 44. – № 6. – С. 2159-2168.

8. Яглом А.М. Модели турбулентной диффузии, опирающиеся на стохастические дифференциальные уравнения Ланжевеновского типа / А.М. Яглом. // Метеорологические аспекты загрязнения атмосферы. – М.: 1981. – Т. 2. – С. 178-183.

9. Pournazeri S. A computationally efficient model for estimating background concentrations of NO_x, NO₂, and O₃ / S. Pournazeri, S. Tan, N. Schulte, Q. Jing, A. Venkatram // Environmental Modelling & Software. – 2014. – V. 52. – Pp. 19-37.

10. Алоян А.Е. Динамика и кинетика газовых примесей и аэрозолей в атмосфере: Курс лекций / А.Е. Алоян. – М.: ИВМ РАН, 2002. – 201 с.

11. Гисина Ф.А. Динамическая метеорология / Ф.А. Гисина, Д.Л. Лайхтман, И.И. Мельникова. – Ленинград: Гидрометеоиздат, 1982. – 607 с.

12. Bardina J. Improved subgrid-scale models for large-eddy simulation / J. Bardina, J.H. Ferziger, W.C. Reynolds // AIAA 13th Fluid & Plasma Dynamics Conference. – American Institute of Aeronautics and Astronautics, 1980. AAIA PAPER 80-1357. – 10 p.

13. Deardorff J.W. Numerical investigation of neutral and unstable planetary boundary layers / J.W. Deardorff // Journal of the Atmospheric Sciences. – 1972. – No. 29. – Pp. 91-115.

14. Deardorff J.W. Preliminary results from numerical integration of the unstable boundary layer/ J.W. Deardorff // Journal of the Atmospheric Sciences. – 1970. – No. 27. – Pp. 1209-1211.

15. Deardorff J.W. Three-dimensional numerical study of the height and mean structure of a heated planetary boundary layer / J.W. Deardorff // Boundary-Layer Meteorology. – 1974. – No. 7. – Pp. 81-106.

16. Deardorff J.W. Three-dimensional numerical study of turbulence in an entraining mixed layer / J.W. Deardorff // Boundary-Layer Meteorology. – 1974. – No. 7. – Pp. 199-226.

17. Moeng C.-H. A large-eddy simulation model for the study of planetary boundary layer turbulence / C.-H. Moeng // Journal of the Atmospheric Sciences. – 1984. – No. 41. – Pp. 2052-2062.

18. Deardorff J.W. A numerical study of three-dimensional turbulent channel flow at large Reynolds numbers / J.W. Deardorff // Journal of Fluid Mechanics, 1970. – No. 41 (2). – Pp. 453-480.

19. Марчук Г.И. Динамика и кинетика газовых примесей и аэрозолей в атмосфере и их значения для биосферы / Г.И. Марчук, А.Е. Алоян // Биосфера. – 2009. – Т. 1, – № 1. – С. 48-57.

20. Guenther A. Three-dimensional numerical simulation of plume downwash with a K-E turbulence model / Guenther A., Lamb B. // Journal of Applied Meteorology and Climatology. – 1990. – No. 19. – Pp. 98-108.

21. Ermak D.L. A Comparison of Dense Gas Dispersion Model Simulation with Burro Series LNG Spill Test Results / D.L. Ermak, S.T. Chan, D.L. Morgan, L.K. Morris // Journal of Hazardous Materials. – 1982. – No. 6. – Pp. 129-160.

22. Ooms G. Dispersion of a plume heavier than air / G. Ooms, N.J. Duijm // Proceedings of the Atmospheric Dispersion Heavy Gases and Small Particles Symposium Berlin e. a. – 1984. – Pp. 1-23.

23. Carnevale C. Surrogate models to compute optimal air quality planning policies at a regional scale / C. Carnevale, G. Finzi, G. Guariso, E. Pisoni, M. Volta // Environmental Modelling & Software. – 2012. – V. 34. – Pp. 44-50.

24. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий / Утверждена председателем государственного комитета СССР по гидрометеорологии и контролю природной среды № 192 от 04.08.1986 г. – Ленинград: Гидрометеоиздат,, 1987. – 68 с.

25. Atmospheric Dispersion Modelling System. URL: http://www.cerc.co.uk/environmental-software/ADMS-model/options.html

26. AERMOD: Description of Model Formulation. – 91 p. URL: http://www.epa. gov/scram001/7thconf/aermod/aermod_mfd.pdf

27. BUO-FMI (Dispersion from strongly buoyant sources – Finnish Meteorological Institute). URL: http://pandora.meng.auth.gr/mds/showlong.php?id=102

28. Official CALPUFF Modeling System. URL: http://www.src.com/calpuff/calpuff1.htm

29. Local Scale Atmospheric Dispersion Model. URL: http://pandora.meng.auth.gr/mds/showlong.php?id=36

30. Lagrangian Eulerian Diffusion. URL: http://pandora.meng.auth.gr/mds/showlong.php?id=56

31. MERCURE. URL: http://pandora.meng.auth. gr/mds/showlong.php?id=61 .

32. Riou Y. Comparison between MERCURE-GL code calculations, wind tunnel measurements and Thorney Island field Trials / Y. Riou // Journal of Hazardous Materials. – 1987. – No. 16. – Pp. 247-265.

33. Beychok M.R. Fundamentals of Stack Gas Dispersion / M.R. Beychok. – 4th ed. – 2005. – 201 p.

34. Canepa E. About the plume rise description in the dispersion code SAFE_AIR / E. Canepa, L. Dallorto, C.F. Ratto // International Journal of Environment and Pollution. – 2000. – No. 14. – Pp. 235-245.