Оценка роли метеорологических условий в формировании аэротехногенного загрязнения городской среды

Леонид Мусамудинович Акимов; Евгений Леонидович Акимов

doi:10.17308/geo/1609-0683/2023/3/68-78

Леонид Мусамудинович Акимов Воронежский государственный университет https://orcid.org/0000-0003-0749-1976
Евгений Леонидович Акимов Воронежский государственный университет https://orcid.org/0000-0003-4909-4290

DOI: https://doi.org/10.17308/geo/1609-0683/2023/3/68-78

Ключевые слова: индексы устойчивости, стабильность атмосферы, турбулентность, концентрация, загрязняющие вещества, вероятность, корреляция

Аннотация

Целью статьи явилось установление связей между различными параметрами атмосферной турбулентности, описывающими вертикальное перемешивание воздуха, и концентрациями загрязняющих веществ. Материалы и методы исследования основываются на анализе данных стационарных постов наблюдения о концентрации загрязняющих веществ, а также данных температурно-ветрового зондирования атмосферы Воронежа. Произведены вычисления индексов устойчивости атмосферы, установлены их критериальные значения устойчивости атмосферы. Для определения тесноты связей между параметрами устойчивости атмосферы и поллютантами использовался корреляционный анализ. Результатами исследования явилось установление пространственных и временных закономерностей распространения поллютантов, а также выявление зависимости их концентрации от устойчивости атмосферы. Наибольшая загрязненность воздуха наблюдается на левом берегу Воронежского водохранилища, особенно летом, с плотным автомобильным потоком и развитой промышленностью. Вероятность превышения ПДК м.р. в летнее время у пыли составило 47,0 %, у диоксида азота 83,4 %. Летом также наблюдается увеличение вероятности превышения концентраций ПДК м.р. у формальдегида (CH2 O) до 54,9 %. Зимой превышения ПДК м.р. формальдегида не наблюдается, что свидетельствует о зависимости концентрации CH2 O от температуры и указывает на годовой ход. Выводы. Доказана целесообразность использования индексов устойчивости атмосферы для прогноза концентрации загрязняющих веществ. Корреляционная связь между концентрациями загрязняющих веществ и индексами устойчивости атмосферы летом достигает заметного уровня (r = 0,45 – 0,55), а для пыли и формальдегида с индексом CAPE она высокая и достигает значений 0,79 и 0,80, соответственно.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Леонид Мусамудинович Акимов, Воронежский государственный университет

кандидат географических наук, доцент, заведующий кафедрой природопользования факультета географии, геоэкологии и туризма Воронежского государственного университета, г. Воронеж, Российская Федерация

Евгений Леонидович Акимов, Воронежский государственный университет

кандидат географических наук, преподаватель кафедры природопользования факультета географии, геоэкологии и туризма Воронежского государственного университета, г. Воронеж, Российская Федерация

Литература

1. Akimov L. M. Analiz vremennogo raspredeleniya srednikh kontsentratsiya ntropogennykh primesey v g. Voronezhe s uchetom klimaticheskikh pokazateley [Analysis of the time distribution of average concentrations of anthropogenic impurities in Voronezh, taking into account climatic indica-tors]. Ekologiya regionov: sbornik materialov III yubileynoy Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii, posvyashchennoy 20-letiyu kafedry ekologii Vladimirskogo gosudarstvennogo universiteta, 2010, pp. 8-12. (In Russ.)
2. Akimov L. M., Vinogradov P. M., Akimov E. L. Analiz vliyaniya funktsional'no-planirovochnoy struktury goroda na zagryaznenie vozdushnogo basseyna [Analysis of the infl uence of the functional and planning structure of the city on the pollution of the air basin]. Ekologicheskaya otsenka i kartografi rovanie sostoyaniya gorodskoy sredy, 2014, pp. 55-65. (In Russ.)
3. Akimov L. M. Yakushev A. B., Kurolap S. A. Geoekologicheskaya otsenka zagryazneniya vozdushnogo basseyna goroda Voronezha avtotransportom v zavisimosti ot sostoyaniya atmosfery [Geoecological assessment of pollution of the air basin of the city of Voronezh by motor transport, depending on the state of the atmosphere]. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Seria: Geografi a. Geoekologia, 2011, no. 2, pp. 158-165. (In Russ.)
4. Bezuglaya E. Yu. Meteorologicheskiy potentsial i klimaticheskie osoben-nosti zagryazneniya vozdukha gorodov [Meteorological potential and climatic features of urban air pollution]. Leningrad: Gidrometeoizdat, 1980. 184 p. (In Russ.)
5. Bezuglaya E. Yu., Rastorgueva G. P., Smirnova I. V. Chem dyshit promyshlennyy gorod [What the industrial city breathes]. Leningrad: Gidrometeoizdat, 1991. 256 p. (In Russ.)
6. Berlyand M. E. Prognoz i regulirovanie zagryazneniya atmosfery [Fore-cast and regulation of atmospheric pollution]. Leningrad: Gidrometeoizdat, 1985. 272 p. (In Russ.)
7. Bushtueva K. S. Sostoyanie problem sanitarnoy okhrany atmosfernogo vozdukha i perspektiv yee resheniya [The state of the problem of sanitary protection of atmospheric air and prospects for its solution]. Rukovodstvo po gigiene atmosfernogo vozdukha, 1976, pp. 56-58. (In Russ.)
8. Gorodskoy mikroklimat, zagryaznenie atmosferyi risk dlya zdo-rov'ya naseleniya gorodaVoronezha [Urban microclimate, atmospheric pollution and the risk to the health of the population of the city of Voronezh] / S. A. Kurolap, S. A. Eprintsev, O. V. Klepikov, Yu. N. Barvitenko. Aktual'nye problem geografi i i geoekologii: elektronnoe nauchnoe periodicheskoe izdanie, 2009, v. 1 (5), pp. 1-13. (In Russ.)
9. Izrael' Yu. A. Ekologiya i kontrol' sostoyaniya prirodnoy sredy [Ecology and control of the state of the natural environment]. Leningrad: Gidrometeoizdat, 1984. 380 p. (In Russ.)
10. Isaev A. A. Ekologicheskaya Klimatologiya [Environmental climatolo-gy]. Moscow: Izdatel'stvo Nauchnyy Mir, 2003. 470 p. (In Russ.)
11. Kostyleva L. N. Korystin S. I., Kurolap S. A. Ekologicheskaya otsenka sezonnoy dinamiki zagryazneniya vozdushnogo basseyna goroda Vor-onezha [Ecological assessment of seasonal dynamics of pollution of the air basin of the city of Voronezh]. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Seria: Geografi a. Geoekologia, 2009, no. 2, pp. 107-113. (In Russ.)
12. Mamchik N. P., Klepikov O. V., Kurolap S. A. Otsenka riska dlya zdo-rov'ya naseleniya pri tekhnogennom zagryaznenii gorodskoy sredy [Assessment of the risk to public health from technogenic pollution of the urban environment]. Voronezh: Voronezhskiy gosudarstvennyy universitet, 2006. 220 p. (In Russ.)
13. Nazarenko A. V., D'yakov S. A. Issledovanie urovnya zagryazneniya vozdukha g. Voronezha pri ispol'zovanii aerosinopticheskogo materiala [Investigation of the level of air pollution in Voronezh using aerosynoptic material]. Vysokie tekhnologii v ekologii: sbornik materialov VI Mezhdunarodnoy-nauchno-prakticheskoy konferentsii, 2003, pp. 41-45. (In Russ.)
14. Chubirko M. I. Stepkin Yu. I. Doklad «O sostoyanii sanitarno-epidemiologicheskogo blagopoluchiya v gorodskom okruge gorod Voronezh v 2013 godu» [Report "On the state of sanitary and epidemiological well-being in the Voronezh City District in 2013"]. Voronezh: Upravlenie Rospotrebnadzora po Voronezhskoy oblasti, 2014. 107 p. (In Russ.)
15. Chaddock R. E. Principles and methods of statistics. Boston, New York, [etc.]. 1925. 471 p.
16. Galway J. G. The lifted index as a predictor of latent instability. Bulletin of the American Meteorological Society (BAMS), 1956, рр. 528-529.
17. Miller R. C. Notes on analysisand severe storm forecasting procedures of the Air Force Global Weather Central. Tech. Rept. 200 (R). Headquarters, Air Weather Service, USAF, 1972. 190 p.
18. Showalter A. K. A stability index for forecasting thunder-storms. Bulletin of the American Meteorological Society (BAMS), 1947, no. 34, рр. 250-252.
19. Turiel I. Indoor air pollution. Stanford University Press. Stanford, CA. 1985. 124 p. 20. Wilson R. Simple Area Source Algorithm for Risk Assessment Screening. Memorandum to P. Cirrone, 1990, рр. 135-137.