ekipЭкология и промышленность РоссииEcology and Industry of Russia1816-03952413-6042ООО "Калвис"10.18412/1816-0395-2021-4-21-27ekip-1768Research ArticleНАУЧНЫЕ РАЗРАБОТКИSCIENTIFIC DEVELOPMENTSТехнология картирования рисков загрязнения атмосферы предприятиями теплоэнергетики на примере города АлматыThe Technology of Mapping the Risks of Atmospheric Pollution by Heat and Power Enterprises on the Example of the City of AlmatyЗакаринЭ.А.ZakarinE.А.

д-р техн. наук, директор

Dr. Sci. (Eng.), Director

podpiska@kalvis.ruДедоваТ.В.DedovaT.V.

канд. техн. наук, вед. науч. сотрудник

Cand. Sci. (Eng.), Leading Research Fellow

podpiska@kalvis.ruБалакайЛ.А.BalakayL.А.

канд. техн. наук, вед. науч. сотрудник

Cand. Sci. (Eng.), Leading Research Fellow

podpiska@kalvis.ruБостанбековК.А.BostanbekovК.А.

канд. техн. наук, мл. науч. сотрудник

Cand. Sci. (Eng.), Junior Research Fellow

podpiska@kalvis.ruТОО "EcoRisk"Казахстан"EcoRisk" LLPKazakhstan2021140420212542127Copyright © ООО "Калвис", 20212021ООО "Калвис"ООО "Калвис"https://www.ecology-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.ecology-kalvis.ru/jour/article/view/1768

Рассмотрена технология картирования экологических рисков при переносе и трансформации загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу города стационарными источниками. Технология реализована на примере загрязнения воздушного бассейна города Алматы двуокисью серы SO2 предприятиями теплоэнергетики. Расчеты выполнены с помощью модели WRF-Chem, предварительно настроенной на условия атмосферы города путем параметризации микрофизических процессов и сопоставления с данными наблюдений на метеостанциях города и окрестностей. Построены карты риска на основе множества концентраций примеси для различных метеоситуаций. При этом использованы следующие меры риска: математическое ожидание с исключением маловероятных (менее 1 %) всплесков высоких концентраций и повторяемость случаев превышения максимально разовой ПДК. Технология может служить основой информационно-аналитической системы решения различных задач по размещению предприятий и анализу планов воздухоохранных мероприятий.

The technology of mapping of environmental risks during the transfer and transformation of pollutants emitted into the atmosphere of the city by stationary facilities is considered. The technology is implemented on the example of the pollution of the air basin of the city of Almaty with sulfur dioxide SO2 by heat power enterprises. The calculations were made using the WRF-Chem model, previously adjusted to the city atmosphere by parametrizing of microphysical processes and comparing them with observational data at meteorological stations in the city and the surrounding area. Risk maps were constructed according to a variety of impurity concentrations for various meteorological conditions. The following risk measures were used: the mathematical expectation with the exclusion of unlikely bursts of high concentrations (less than 1%) and the recurrence of cases of exceeding of the maximum one-time MPC. The technology can serve as the basis of an information and analytical system for solving of various tasks concerning location of enterprises and the analysis of plans for air protection measures.

экологические рискивоздушный бассейнмодель WRF-Chemвоздухоохранные мероприятияenvironmental risksair basinWRF-Chem modelair protection measuresReferencesAnenberg S., Belova A., Brandt J., Fann N., Greco S. and etc. Survey of Ambient Air Pollution Health Risk Assessment Tools. Risk Analysis, Special Issue: Air Pollution Health Risks. September 2016. Vol. 36. Iss. 9. P. 1718—1736.Anenberg S., Belova A., Brandt J., Fann N., Greco S. and etc. Survey of Ambient Air Pollution Health Risk Assessment Tools. Risk Analysis, Special Issue: Air Pollution Health Risks. September 2016. Vol. 36. Iss. 9. P. 1718—1736.U.S.EPA. User's Guide for the AMS/EPA Regulatory Model — AERMOD. EPA-1 454/B-16-011. U.S. Environ. Protection Agency, Research Triangle Park, 2016. NC 2 27711.U.S.EPA. User's Guide for the AMS/EPA Regulatory Model — AERMOD. EPA-1 454/B-16-011. U.S. Environ. Protection Agency, Research Triangle Park, 2016. NC 2 27711.Р2.1.10.1290-04. Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду. М., Федеральный центр ГСЭН Минздрава России, 2004. 143 с.Р2.1.10.1290-04. Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду. М., Федеральный центр ГСЭН Минздрава России, 2004. 143 с.Baklanov A., Mahura A., Sokhi R. Integrated systems of meso-meteorological and chemical transport models. Springer, 2010. 190 p. ISBN 978-3-642-13979-6.Baklanov A., Mahura A., Sokhi R. Integrated systems of meso-meteorological and chemical transport models. Springer, 2010. 190 p. ISBN 978-3-642-13979-6.MIKE21 and MIKE 3 Flow Model FM. Hydrodynamic and Transport Module, Scientific Documentation. Danish Hydraulic Institute, Horsholm, Denmark, 2017. 64 p.MIKE21 and MIKE 3 Flow Model FM. Hydrodynamic and Transport Module, Scientific Documentation. Danish Hydraulic Institute, Horsholm, Denmark, 2017. 64 p.Zakarin E.A., Kim D.K. A Stochastic Model of Biota Damage in the Case of Accidental Pollution of Environment. Journal of Applied and Industrial Mathematics. 2014. Vol. 8. No. 1. P. 143—151.Zakarin E.A., Kim D.K. A Stochastic Model of Biota Damage in the Case of Accidental Pollution of Environment. Journal of Applied and Industrial Mathematics. 2014. Vol. 8. No. 1. P. 143—151.Grell G., Fast J., Gustafson W.I., Peckham S.E., McKeen S., Salzmann M., Freita S. On-line Chemistry within WRF. Description and Evaluation of a State-of-the-Art Multiscale Air Quality and Weather Prediction Model In book: Integrated Systems of Meso-Meteorological and Chemical Transport Models. Springer, 2010. P. 41—54. DOI: 10.1007/978-3-642-13980-2_3.Grell G., Fast J., Gustafson W.I., Peckham S.E., McKeen S., Salzmann M., Freita S. On-line Chemistry within WRF. Description and Evaluation of a State-of-the-Art Multiscale Air Quality and Weather Prediction Model In book: Integrated Systems of Meso-Meteorological and Chemical Transport Models. Springer, 2010. P. 41—54. DOI: 10.1007/978-3-642-13980-2_3.Закарин Э.А., Балакай Л.А., Бостанбеков К.А., Дедова Т.В., Жетписов Р.А. Математическое моделирование рисков загрязнения воздушного бассейна города. Гидрометеорология и экология. 2019. № 2. С. 50—61.Закарин Э.А., Балакай Л.А., Бостанбеков К.А., Дедова Т.В., Жетписов Р.А. Математическое моделирование рисков загрязнения воздушного бассейна города. Гидрометеорология и экология. 2019. № 2. С. 50—61.National Centers for Environmental Prediction/National Weather Service/NOAA/U.S. Department of Commerce (2015): NCEP GDAS/FNL 0.25 Degree Global Tropospheric Analyses and Forecast Grids. Research Data Archive at the National Center for Atmospheric Research, Computational and Information Systems Laboratory. DOI: 10.5065/D65Q4T4Z.National Centers for Environmental Prediction/National Weather Service/NOAA/U.S. Department of Commerce (2015): NCEP GDAS/FNL 0.25 Degree Global Tropospheric Analyses and Forecast Grids. Research Data Archive at the National Center for Atmospheric Research, Computational and Information Systems Laboratory. DOI: 10.5065/D65Q4T4Z.Solbakken K., Birkelund Y. Evaluation of the Weather Research and Forecasting (WRF) model with respect to wind in complex terrain. Journal of Physics: Conference Series. 2018. [Электронный ресурс]. URL: https://iopscience.iop.org/article/Solbakken K., Birkelund Y. Evaluation of the Weather Research and Forecasting (WRF) model with respect to wind in complex terrain. Journal of Physics: Conference Series. 2018. [Электронный ресурс]. URL: https://iopscience.iop.org/article/1088/1742-6596/1102/1/012011 (дата обращения 02.10.2020).1088/1742-6596/1102/1/012011 (дата обращения 02.10.2020).Mauree D., Blond N., Clappier A. Multi-scale modeling of the urban meteorology: Integration of a new canopy model in the WRF model. Urban Climate. 2018. DOI: 10.1016/j.uclim.2018.08.002.Mauree D., Blond N., Clappier A. Multi-scale modeling of the urban meteorology: Integration of a new canopy model in the WRF model. Urban Climate. 2018. DOI: 10.1016/j.uclim.2018.08.002.Skamarock W.C., Klemp J. B., Dudhia J., Gill D.O., Liu Z., Berner J., Wang W., Powers J.G., Duda M.G., Barke D.M., Huang X.-Y. A Description of the Advanced Research WRF Version 4. NCAR Tech. Note NCAR/TN-556+STR, 2019. 145 p. DOI: 10.5065/1dfh-6p97.Skamarock W.C., Klemp J. B., Dudhia J., Gill D.O., Liu Z., Berner J., Wang W., Powers J.G., Duda M.G., Barke D.M., Huang X.-Y. A Description of the Advanced Research WRF Version 4. NCAR Tech. Note NCAR/TN-556+STR, 2019. 145 p. DOI: 10.5065/1dfh-6p97.Stockwell W., Middelton P., Chang J. The Second Generation Regional Acid Deposition Model Chemical Mechanism for Regional Air Quality Modeling. J. of Geophysical Research Atmospheres. 1990. 95(D10). P. 16343—18367. DOI: 10.1029/JD095iD10p16343.Stockwell W., Middelton P., Chang J. The Second Generation Regional Acid Deposition Model Chemical Mechanism for Regional Air Quality Modeling. J. of Geophysical Research Atmospheres. 1990. 95(D10). P. 16343—18367. DOI: 10.1029/JD095iD10p16343.Погода в 243 странах мира [Электронный ресурс]. URL: http://rp5.kz/docs/about/ru (дата обращения 02.10.2020).Погода в 243 странах мира [Электронный ресурс]. URL: http://rp5.kz/docs/about/ru (дата обращения 02.10.2020).Вишняков Я.Д., Радаев Н.Н. Общая теория рисков. М., Академия, 2008. 368 с.Вишняков Я.Д., Радаев Н.Н. Общая теория рисков. М., Академия, 2008. 368 с.РД 52.04.667-2005 "Документы о состоянии загрязнения атмосферы в городах для информирования государственных органов, общественности и населения. Общие требования к разработке, построению, изложению и содержанию". [Электронный ресурс]. URL: https://meganorm.ru/Data2/1/4293791/4293791180.htm (дата обращения 02.10.2020).РД 52.04.667-2005 "Документы о состоянии загрязнения атмосферы в городах для информирования государственных органов, общественности и населения. Общие требования к разработке, построению, изложению и содержанию". [Электронный ресурс]. URL: https://meganorm.ru/Data2/1/4293791/4293791180.htm (дата обращения 02.10.2020).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.