Открытый доступ
Только для подписчиков
Разработка модели определения содержания мелкодисперсных частиц рм2,5 и рм10 в приземном слое атмосферного воздуха
https://doi.org/10.18412/1816-0395-2017-12-38-43
Аннотация
Концентрации мелкодисперсной пыли (РМ10 и РМ2,5) являются важнейшими показателями загрязнения атмосферного воздуха. Для развития системы управления качеством атмосферы были предложены методы расчета концентраций РМ2,5 и РМ10 в приземном слое воздуха на основе искусственных нейронных сетей, входными параметрами которых являются суммарное содержание пыли в воздухе и общераспространённые метеопараметры. Результаты пробного проектирования и обучения нейронных сетей показали отсутствие скрытой взаимосвязи между концентрациями двух фракций мелкодисперсной пыли, следовательно для расчета РМ10 и РМ2,5 должны использоваться отдельные нейросетевые модели. Было показано, что точность моделирования может быть повышена с помощью учета коэффициента химической трансформации, характеризующего способность атмосферы к самоочищению. Спроектированные нейронные сети продемонстрировали высокую точность расчета концентраций РМ10 и РМ2,5.
Об авторах
Ю.А. Тунакова
Казанский национальный исследовательский технический университет им. А. Н. Туполева ‒ КАИ
Россия
д-р хим. наук, зав.к афедрой
Россия
д-р хим. наук, зав.к афедрой
С.В. Новикова
Казанский национальный исследовательский технический университет им. А. Н. Туполева ‒ КАИ
Россия
д-р техн. наук, профессор
Россия
д-р техн. наук, профессор
А.Р. Шагидуллин
Институт проблем экологии и недропользования АН РТ (обособленное подразделение ГНБУ "Академия наук Республики Татарстан")
Россия
канд. физ.-мат. наук, ст. науч. сотрудник
Россия
канд. физ.-мат. наук, ст. науч. сотрудник
Р.Р.Шагидуллин Шагидуллин
Институт проблем экологии и недропользования АН РТ (обособленное подразделение ГНБУ "Академия наук Республики Татарстан")
Россия
д-р хим. наук, директор
Россия
д-р хим. наук, директор
Список литературы
1. Ломтев А.Ю., Мозжухина Н.А., Карелин А.О., Мельцер А.В., Еремин Г.Б., Никонов В.А. Методические вопросы контроля РМ частиц в селитебной зоне и на границе санитарно-защитной зоны. Материалы пленума научного совета РФ по экологии человека и гигиене окружающей среды "Методологические проблемы изучения, оценки и регламентирования химического загрязнения окружающей среды и его влияние на здоровье населения". Москва, 17-18 декабря 2015 г. 2015. С. 238—240.
2. Информационный бюллетень "Воздействие взвешенных частиц на здоровье. Значение для разработки политики в странах Восточной Европы, Кавказа и Центральной Азии". Европейское региональное бюро Всемирной организации здравоохранения. ВОЗ, 2013. 20 с.
3. Acosta J.A., Faz А′., Kalbitz K., Jansen B., Martínez-Martínez S. Heavy metal concentrations in particlesize fractions from street dust of Murcia (Spain) as the basis for risk assessment. J. Environ. Monit. 2011. V. 13. Р. 3087—3096.
4. Balakrishnan K., Ganguli B., Ghosh S., Sankar S., Thanasekaraan V., Rayudu V.N, Caussy H. Part 1. Shortterm effects of air pollution on mortality: results from a time-series analysis in Chennai, India. Res. Rep. Health. Eff. Inst. 2011. V. 157. Р. 7—44.
5. РД 52.04.186-89. Руководство по контролю загрязнения атмосферы (в ред. РД 52.04.667-2005). М., Росгидромет, 2006. 556 с.
6. Организация мониторинга загрязнения атмосферного воздуха мелкодисперсными частицами: Методические указания. М., Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2009. 5 с.
7. РД 52.04.830-2015. Массовая концентрация взвешенных частиц РМ10 и РМ2,5 в атмосферном воздухе. Методика измерений гравиметрическим методом. СПб, ГГО им. А.И. Воейкова, 2015. 41 с.
8. Методическое пособие по расчету, нормированию и контролю выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух (дополненное и переработанное). СПб, ОАО "НИИ Атмосфера", 2012. 224 с.
9. Цыро С.Г. Региональная модель формирования, трансформации и дальнего переноса аэрозольных частиц в атмосфере. Метеорология и гидрология. 2008. №2. С. 34—46.
10. Марченко М.А., Ложкин В.Н., Невмержицкий Н.В. О решении обратной задачи моделирования опасного воздействия частиц РМ2,5 и РМ10 в окрестности автомагистрали. Вестник Санкт-Петербургского университета Государственной противопожарной службы МЧС России. 2015. № 2. С. 13—23.
11. Рапопорт О.А., Копылов И.Д., Рудой Г.Н. К вопросу о нормировании выбросов мелкодисперсных частиц. Экологический вестник России. 2012. № 4. С. 56—61.
12. Неменко Б.А., Илиясова А.Д., Сыздыков Д.М. Методы определения взвешенных аэрозолей в атмосферном воздухе. Вестник КазНМУ. 2014. № 2(2). С. 488—490.
13. Май И.В., Макс А.А., Загороднов С.Ю., Чигвинцев В.М. Методические подходы к учёту скорости оседания различных пылевых фракций для задач оценки экспозиции населения мелкодисперсными частицами. Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2012. Т. 14. № 5(3). С. 792—795.
14. Health risk of particulate matter from long-range transboundary air pollution-Joint WHO/UNECE Convention Task Force on the Health Aspects of Air Pollution. World Health Organisation. European Centre for Environment and Health, 2006. 100 р.
15. Health relevance of particulate matter from various sources. World Health Organization. European Centre for Environment and Health, 2007. 21 р.
16. Zender C., Bian H., Newman D. Mineral Dust Entrainmentand Deposition (DEAD) model: Description and 1990s dust climatology. J. Geophys. Res. 2003. V. 108. Р. 4416—4437.
17. Григорьева И.Г., Тунакова Ю.А., Александрова А.К., Валиев В.С., Кузнецова О.Н. Оценка коэффициента трансформации оксидов азота в приземном слое атмосферы Нижнекамского промышленного узла. Вестник Казанского технологического университета. 2015. Т.18. № 19. С. 242—245.
Рецензия
Для цитирования:
Тунакова Ю., Новикова С., Шагидуллин А., Шагидуллин Р. Разработка модели определения содержания мелкодисперсных частиц рм2,5 и рм10 в приземном слое атмосферного воздуха. Экология и промышленность России. 2017;21(12):38-43. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2017-12-38-43
For citation:
Tunakova Yu., Novikova S., Shagidullin A., Shagidullin R. Model Development for the Determination of PM2.5 and PM10 Fine Particles in Ground Layer of Atmospheric Air. Ecology and Industry of Russia. 2017;21(12):38-43. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0395-2017-12-38-43
Просмотров: 906
Послать статью по эл. почте 