ЗАБРУДНЕННЯ АТМОСФЕРНОГО ПОВІТРЯ ВІД АВТОТРАНСПОРТНИХ ЗАСОБІВ НА ФОНІ ГЛОБАЛЬНИХ КЛІМАТИЧНИХ ЗМІН

Сіпаков Ростислав

Волошкіна Олена

(Київ, Україна)

ЕКОЛОГІЯ

(Екологічна безпека)

ЗАБРУДНЕННЯ АТМОСФЕРНОГО ПОВІТРЯ ВІД АВТОТРАНСПОРТНИХ ЗАСОБІВ НА ФОНІ ГЛОБАЛЬНИХ КЛІМАТИЧНИХ ЗМІН

Останнім часом все більше уваги приділяється інвентаризації викидів парнікових газів  від автотранспортних засобів з бензиновими та дизельними двигунами на урбанізованих територіях. Увага до цього питання посилюється сталою тенденцією збільшення особистого транспорту в країнах, що розвивається, зокрема і в Україні. За прогнозами Програми ООН по населеним пунктам, в 2050році світ буде мати збільшення пересувних приватних засобів на 50% порівняно з 2011роком. Крім збільшення викидів вуглеводнів СхНу від автомобільного транспорту в великих містах України  над автотранспортними перехрестями та автошляхопроводами почастішала поява фотохімічного смогу в повітрі внаслідок фотохімічних перетворень при сталих умовах атмосфери та підвищенних температурних показниках.  За думкою, багатьох авторів, які займалися дослідженням якості атмосферного повітря в м. Києві, вторинне забруднення формальдегідом може слугувати появою фотохімічного смогу в повітрі. Крім цього, це токсичне з’єднання негативно впливає на здоров’я населення, викликаючи захворювання верхніх дихальних шляхів, а в деяких випадках сприяє розвитку онкозахворювань.

На території Києві на даний час діють 16 пунктів спостережень за станом атмосферного повітря в приземному шарі атмосфери, де ведуться спостереження  за концентраціями  формальдегіду. І хоча більшість з них  знаходяться  поблизу великих  автомобільних розв’язок та  автошляхопроводів, цього зовсім недостатньо, враховуючи появу на дорогах міста наявність автомобільних заторів і так званих «тягнучек», де транспорт рухається з невеликою швидкістю. Для прийняття  концепцій  та планів  сталого розвитку міста постала необхідність в створенні дієвого інструментарія для оцінки та прогнозу вторинного забруднення атмосферного повітря формальдегідом для підтримки прийняття управлінських рішень.

На основі  математичного апарату теорії конвективного струменя з теплої поверхні та рівнянь хімічної кінетики, авторами була створена модель, яка дозволяє визначати викиди вуглеводнів над теплою поверхнею шляхопровода в залежності від кількості автомобілей, які перебувають одночасно на цій території та температурних умов місцевості. Модель пройшла апробацію на великих автошляхопроводах та перехрестях м. Києва та результати розрахунку показали задовільну похибку (до 20%) з даними моніторингових спостережень по стаціонарних постах міста. Похибка між розрахунковими значеннями формальдегіду  та  максимальними моніторинговими значеннями не перевищує 7%. Була підтверджена гіпотеза  багатьох дослідників про переважний вплив підвищених температур на умови сталості атмосферного повітря у умовах щільної забудови міста та отримані кореляційні залежності між  концентрацією формальдегіду в повітрі та температурою повітря.

На основі розробленого математичного апарату було створено в середовищі Excel калькулятор, що дозволило оперативно визначати кількість  викидів вуглеводнів в забрудненому конвективному струмені над теплою поверхнею автошляхопроводу і може стати дієвим інструментом  при інвентаризації викидів парнікових газів від пересувних джерел забруднення та  визначати концентрацію формальдегідного забруднення при підвищенні температури внаслідок фотохімічних  перетворень та прогнозувати появу смогових ситуацій над даними ділянками міста. На базі ArcGIS Hub за результатами досліджень створено веб-портал та створені карти з з шарами окремо по пори року або доби і кожен окремий шар для розрахункових і виміряних даних концентрацій формальдегіду.

Науковий керівник: доктор технічних наук, професор Волошкіна О.С.