Academic literature on the topic 'Прогнозування забруднення повітря'

Наявність величезної кількості джерел небезпеки, спричинених діяльністю людини, становить реальну загрозу для самої людини і навколишнього середовища. Сучасний рівень організації та моніторингу забруднення навколишнього середовища висуває вимоги до розроблення нових підходів щодо вирішення проблеми контролю якості атмосферного повітря, прогнозування його забруднення та управління джерелами викидів шкідливих речовин на основі нових інформаційних технологій. Тому створення інтегрованих автоматизованих систем контролю та управління якістю атмосферного повітря, розроблення перспективних моделей і алгоритмів прогнозування забруднення повітря є актуальною проблемою. Одночасно розроблювані алгоритми прогнозування повинні бути простими та зрозумілими у використанні, тому у дослідженні описано та проаналізовано такі методи прогнозування параметрів забруднення атмосферного повітря: метод наївного прогнозу та методи прогнозування на основі лінійної нейроподібної структури моделі послідовних геометричних перетворень. Оскільки метод наївного прогнозу є найпростішим серед всіх існуючих методів, було виконано порівняння методу прогнозування на основі лінійної нейроподібної структури моделі послідовних геометричних перетворень (НС МПГП) саме зі згаданим методом, з ціллю визначення який метод результує з кращими показниками. Експериментально доведено, що метод прогнозування тренду шкідливої домішки CO на основі лінійної нейроподібної структури моделі послідовних геометричних перетворень є ефективним методом, оскільки показує точніші результати, ніж метод наївного прогнозу. Тому за допомогою розроблюваного методу виконано короткочасне багатокрокове прогнозування тренду забруднення атмосферного повітря.

Розроблено математичну модель зони викиду газоподібних небезпечних речовин при різних умовах активного осадження небезпечної хмари. На основі диференційних рівнянь розповсюдження газу в просторі отримано поетапну модель розповсюдження хмари небезпечної хімічної речовини, яка описує етапи викиду речовини із аварійного технологічного обладнання, осадження небезпечного газу дрібнодисперсним рідинним потоком та вільне розповсюдження хмари в повітрі. Розроблена математична модель дозволяє проводити розрахунок розмірів зон хімічного забруднення з визначенням граничних умов безпеки з урахуванням напрямку та швидкості вітру, температури повітря, ступеня вертикальної стійкості повітря, ширини зони активного осадження та хімічних властивостей як газу так і рідини. На базі пакету математичних програм MAPLE розроблено алгоритм вирішення математичної моделі з можливістю візуалізації результатів прогнозування. Автоматизація процесу прогнозування масштабів надзвичайної ситуації з візуалізацією результатів прогнозування підвищує ефективність роботи штабів з ліквідації надзвичайної ситуації та скорочує час прийняття управлінського рішення. За допомогою розробленого алгоритму проведено прогнозування масштабів хімічного ураження за різними параметрами викиду небезпечної речовини, кількістю зон осадження та інтенсивністю подачі дрібнодисперсного потоку на осадження. Проведено порівняльний аналіз результатів прогнозування умовної зони хімічного ураження при вільному розповсюдженні хмари та при активній локалізації зони викиду оперативно-рятувальними підрозділами. Результати порівняльного аналізу показали, що врахування процесів осадження хмари небезпечних хімічних речовин при прогнозуванні масштабів надзвичайної ситуації дозволяють суттєво підвищити точність визначення розмірів небезпечної зони, що впливає на коректність прийняття управлінського рішення при проведенні аварійно-рятувальних та евакуаційних робіт

Моніторинг у галузі охорони атмосферного повітря проводиться з метою отримання, збирання, оброблення, збереження та аналізу інформації про рівень забруднення атмосферного повітря, оцінки та прогнозування його змін і ступеня небезпечності та розроблення науково обґрунтованих рекомендацій для прийняття рішень у галузі охорони атмосферного повітря У статті запропоновано комплексне технічне рішення щодо забезпечення автоматизованого моніторингу промислових викидів в атмосферу, що включає в себе технічні засоби вимірювання та інформаційні технології.

Проблема водневої енергетики – найактуальніша в паливно-енергетичній галузі й геології зокрема. Сумарні запаси паливних ресурсів досить великі, до того ж щороку стають відомими нові поклади викопного палива. Перспективним напрямом у розвитку енергетики є використання водню як палива. Водень – висококалорійний газ, який може знайти застосування в багатьох сферах промисловості. Великою перевагою водню є те, що в разі його спалювання утворюється лише пара води. Отже, водень також є екологічно чистим паливом. Сучасні технології відкривають доступ до використання нетрадиційних джерел енергетики, що засвідчує: абсолютного дефіциту енергетичних ресурсів на планеті поки що немає. До важливих стратегічних напрямів геологічної науки належать прогнозно­пошукові системні технології комплексних досліджень, де складовою частиною комплексу методичних рішень уперше в пошуковій практиці використовується водень.Перехід до водневої енергетики перспективний ще й тому, що водень – універсальна енергетична сировина. Потреба в такому паливі дуже актуальна, якщо врахувати, що основне джерело забруднення повітря в містах – продукти неповного згоряння вуглевмісного природного палива. Важливе завдання науки – прогнозування, пошуки та розроблення економічно вигідних способів добування і використання водню. В Україні є водневі дегазаційні структури з великим потенціалом у відкладах протерозою та фанерозою. Комплексний аналіз геологоструктурних, гідролого­гідрогеологічних матеріалів, що виконується впродовж майже 30 років у межах наукових фундаментальних і прикладних досліджень на пошукових об’єктах з метою обґрунтування картування перспективних місць для закладення параметричних і промислових свердловин на питні й термальні води, вуглеводні (ВВ), дегазаційних свердловин у зонах розвитку газодинамічних явищ у шахтних виробках, дав змогу встановити просторово-кількісні характеристики вуглеводневих родовищ та їхніх еманаційних газових індикаторів: Rn, Tn, He, CO₂ та H. І як показала практика, такий підхід уже на попередньому етапі досліджень дає змогу не тільки аргументовано визначити ступінь зосередження перспективних площ нафтогазоносних областей, відбракувати майже непродуктивні ділянки, а й виявити аномальні площі концентрацій одного з головних енергетичних компонентів – водню як відновлюваного енергетичного джерела кругообігу речовини в природі і як детонатора геодинамічних явищ у шахтних виробках, що призводять до катастроф і людських жертв.

В роботі на прикладі магістральної дороги біля парку проведено аналіз фактичної середньодобової інтенсивності руху автотранспорту і розраховані потужності емісії і концентрації забруднюючих речовин в атмосферному повітрі відпрацьованих автомобільних газів. Виявлено, що найбільш небезпечними для житлової забудови є оксиди азоту, особливо в несонячну погоду, коли їх фактичний вміст перевищує граничнодопустиму концентрацію в багато разів. Наведені дані про кількість та якість викидів на магістральних мережах доріг свідчать про значну шкоду здоров'ю людини. Виконані розрахунки є актуальними для вирішення завдань, пов'язаних з моделюванням і прогнозуванням забруднення атмосфери транспортними потоками і, відповідно, пошуку рішень щодо зниження вмісту шкідливих газів в атмосферному повітрі.

Вступ. В умовах швидкої урбанізації зростає частка людей, що живуть у мегаполісах. Міський розвиток створює власний мікроклімат і свою неповторну циркуляцію повітряних мас. Автомобільний транспорт є найбільшим забруднювачем міста, кількість якого з роками зростає, особливо в сучасних умовах, коли він став більш доступним. У результаті цього його вплив на здоров’я людини стає відчутнішим. Міські каньйони є основною функціональною одиницею мегаполісу. Вивчення впливу міських каньйонів на екологічну ситуацію в умовах щільної забудови мегаполісу є надзвичайно актуальним завданням. Моделювання полів забруднення атмосферного повітря урбанізованих територій є надзвичайно складним завданням, оскільки структура міського розвитку нерівномірна. У зв’язку з цим у статті представлено безліч елементарних фрагментів – вуличних каньйонів з відповідними просторово-геометричними характеристиками. Практичне значення результатів полягає в оцінці та прогнозуванні стану атмосферного повітря в міських каньйонах. Мета. Метою роботи є моделювання й оперативна оцінка концентрації забруднюючих речовин вуличних каньйонах у проектах екологічного менеджменту мегаполісу. Результати. На основі запропонованої моделі визначено динаміку рівня забруднення атмосферного повітря міст транспортними потоками, установлено періоди доби, коли концентрація забруднюючих речовин досягає критичного рівня, перевищуючи гранично допустимі значення. Висновки. Запропонована модель дасть змогу моделювати рівень забруднення вуличних каньйонів міст, а також визначати критичні значення інтенсивностей транспортних потоків, при яких концентрація забруднюючих речовин перевищуватиме гранично допустимі значення. Отримані результати можуть бути використані для побудови прогнозу щоденного забруднення екосистем придорожнього простору й управління екологічним станом мегаполісу.

Місто Одеса є одним з найбільш навантажених урбанізованих територій. Це пов`язано із багатьма факторами, основним з яких є відсутність метрополітену, що викликає значне навантаження на грунтовий покрив за рахунок автоторанспортних та інших транспортних систем. За рахунок цього формується біля 80% забруднення атмосферного повітря, водного середовища та грунтово – рослинного покриву, а також погіршуються еколого – хімічні характеристики якості грунтів, що в свою чергу призводить до погіршення якісних та кількісних характеристик екосистеми міста в цілому. В рамках роботи виконано аналіз основних характеристик грунту які визначають його еколого – хімічний стан, за даними 2012 по 2016 роки. На сучасному етапі розвитку екологічної науки актуальним є питання оцінки стану територій за допомогою математичного моделювання, яке ураховує більшість факторів навколишнього середовища і дає можливість прогнозування можливих змін їх стану з достатнім ступенем імовірності. У подальшому, за допомогою математичної моделі, буде виконано оцінку стану грунтів урбанізованих територій( на прикладі міста Одеса) при сучасному рівні антропогенного навантаження.

У багатьох регіонах України досить високий рівень забруднення атмосферного повітря. Теплові електростанції дають до третини усіх шкідливих викидів у атмосферу оксидів азоту. Переважну частину забруднення атмосфери оксидами азоту у великих містах та близько 32 % загальних викидів по країні дає автотранспорт. розвиток виробництва призводить до збільшення рівня викидів у атмосферу. Тому тема контролю та прогнозування забруднення атмосфери оксидами азоту є особливо актуальною, зокрема, для екологічних інспекцій.
Во многих регионах Украины достаточно высокий уровень загрязнения атмосферного воздуха. Тепловые электростанции дают до трети всех вредных выбросов в атмосферу оксидов азота. Большую часть загрязнения атмосферы оксидами азота в больших городах и около 32% общих выбросов по стране дает автотранспорт. развитие приводит к увеличению уровня выбросов в атмосферу. Поэтому тема контроля и прогнозирования загрязнения атмосферы оксидами азота является особенно актуальной, в частности, для экологических инспекций.
In many regions of Ukraine rather high level of air pollution. Thermal power given to a third of all emissions of nitrogen oxides into the atmosphere. The bulk of nitrogen oxides air pollution in large cities and about 32% of total emissions in the country gives vehicles. development of production leads to an increase of emissions to the atmosphere. Therefore Newest monitoring and forecasting of air pollution nitrogen oxides are particularly relevant in particular for environmental inspections.

The work contains a solution of the problem of predicting air pollution by neural networks. Also, with assistance of Python programming language and Ju-pyter Notebook development environment, a software product was created and comparative analysis of corresponding methods and the received test result was carried out.

У роботі розглядається проблема побудови моделі прогнозування забруднення повітря. Контроль якості повітря важливий для досягнення сприйнятних екологічних умов. Цей тип контролю здійснюється за допомогою контролю повітря. Рішення проблеми базується на рекурентних нейронних мережах, а точніше на мережах LSTM.

Скринченко К. А. Прогнозування рівня техногенного забруднення атмосферного повітря м. Запоріжжя : кваліфікаційна робота магістра спеціальності 101 "Екологія" / наук. керівник О. В. Маслова. Запоріжжя : ЗНУ, 2020. 89 с.
UA : В роботі 89 сторінки, 19 таблиць, 17 рисунків, було використано 90 літературних джерел, із них 17 іноземною мовою. Стан атмосферного повітря м. Запоріжжя та Запорізької області залишається незадовільним. Зростаючий вплив несприятливих факторів навколишнього середовища, що залежить від антропогенного забруднення повітря, є одним із факторів поширеності захворювання серед дорослих та дітей. В даний час в Україні не існує єдиної програми роботи з атмосферою на площі. Дані моніторингу фрагментовані і не мають конкретного тлумачення. Об’єкт дослідження: атмосферне повітря Запорізької області Мета: Визначити основні джерела викидів забруднюючих речовин в регіоні; визначити закономірності розподілу забруднюючих речовин та місця з високим рівнем небезпеки; висвітлити вплив деяких хімічних сполук (ксенобіотичного походження) на живі організми та приватну людину; Об’єкт дослідження: у Запорізькій області здійснюється моніторинг семи забруднюючих речовин (пил, діоксид азоту (NO2), діоксид сірки (SO2), оксид вуглецю, формальдегід (H2CO), свинцевий та бензо (а) пірен). Предмет дослідження: Принципи та закономірності розподілу забруднюючих речовин, їх вплив на навколишнє середовище та людину. Методи дослідження: статистична обробка даних моніторингу, інформації з екопаспортів міста та даних бюро статистики; математичне моделювання, картографічні методи. В результаті роботи було отримано карти фонового забруднення регіону з очікуваними концентраціями забруднюючих речовин, що спостерігаються на них. Крім того, на основі літературних джерел були визначені райони з різними вражаючими можливостями. Перспективи використання: Надалі, на основі отриманої інформації, можна створити програмне забезпечення для рекомендацій щодо раціоналізації харчування. Це завдяки антагоністичній дії зменшить інтоксикацію людського організму забруднюючими речовинами.
EN : In the work of 89 pages, 19 tables, 17 figures, 90 literary sources were used, 17 of them in a foreign language. The condition of the atmospheric air of Zaporizhia and Zaporizhia region remains unsatisfactory. The growing impact of adverse environmental factors, which depends on anthropogenic air pollution, is one of the factors in the prevalence of the disease in adults and children. At present, there is no uniform program for the work of the atmosphere on the square in Ukraine. Monitoring data are fragmented and have no specific interpretation. The object of the study: atmospheric air of the Zaporozhye region Purpose: Identify the main sources of pollutant emissions in the region; identify patterns of distribution of pollutants and locations with a high level of danger; to highlight the effects of certain chemical compounds (xenobiotic origin) on living organisms, and man in private; Object of research: seven pollutants monitored in the Zaporizhia region (dust, nitrogen dioxide (NO2), sulfur dioxide (SO2), carbon monoxide, formaldehyde (H2CO), lead and benzo(a)pyren). Subject of study: Principles and patterns of distribution of pollutants, their impact on the environment and humans. Methods of research: statistical processing of monitoring data, information from eco-passports of the city and data from bureau statistics; mathematical modeling, cartographic methods. As a result of the work, it was received the maps of background pollution of the region with the expected concentrations of pollutants observed on them. In addition, based on literature sources, areas with different impressive capacity were identified. Perspectives of use: In the future, based on the information received, it is possible to create software for recommendations on nutrition rationalization. This will, due to the antagonistic action, reduce the intoxication of the human body with pollutants.

Слабишєва М. Є. Правові аспекти моніторингу рівня забруднення довкілля : кваліфікаційна робота магістра спеціальності 101 "Екологія" / наук. керівник Н. М. Притула. Запоріжжя : ЗНУ, 2021. 78 с.
UA : У роботі 78 сторінок, 7 таблиць, 10 рисунків, було використано 59 літературних джерел, із них 8 іноземною мовою. Об’єктом дослідження є процес зміни стану атмосферного повітря, поверхневих вод та радіаційного забруднення м.Запоріжжя. Предметом дослідження є порівняння відповідностей даних, отриманих під час моніторингу, з законодавчо врегульованим. Методи досліджень: аналітичні, розрахункові, метематичні, статистичні, наукове моделювання. Метою кваліфікаційної роботи є: провести аналіз відповідності того, як проводиться моніторинг стану якості атмосферного повітря, поверхневих вод та радіаційного забруднення м. Запоріжжя з законодавчо регульованими нормами та зробити прогноз динаміки середньорічних концентрацій забруднення довкілля. Теоретично та експериментально визначено: сучасний стан поверхневих вод України дещо поліпшився в порівняні зі станом на кінець минулого сторіччя, в цілому ж проблема ще потребує вирішення. Багаторічний моніторинг якості атмосферного повітря свідчить про стабільно високе його забруднення як на межі санітарно-захисних зон, так і в житлових районах. Результати аналізу довели, що, не дивлячись на інтеграцію українського законодавства до Європейських стандартів та перехід до вимог Директив та Регламентів ЄС, що встановлюють загальні правила та стандарти, які повинні бути відображені у внутрішньодержавному праві, все ще спостерігаються значні відхілення від зазначених норм ГДК.
EN : In the work 78 pages, 7 tables, 10 pictures were used 59 literary sources, including 8in a foreign language. The object of the study is the process of changing the state of air, surface water and radiation pollution in Zaporozhye. The subject of the study is to compare the compliance of the data obtained during monitoring with the legislation. Research methods: analytical, computational, mathematical, statistical, scientific modeling. The purpose of the qualification work is to analyze the compliance of the monitoring of air quality, surface water and radiation pollution of Zaporozhye with legally regulated standards and to forecast the dynamics of average annual concentrations of environmental pollution. Theoretically and experimentally determined: The current state of surface waters of Ukraine has slightly improved compared to the end of the last century, but this is due to a decrease in production, in general, the problem still needs to be addressed. Long-term monitoring of air quality indicates a consistently high level of air pollution both at the border of sanitary protection zones and in residential areas. The results of the analysis showed that, despite the integration of Ukrainian legislation into European standards and the transition to the requirements of EU Directives and Regulations establishing general rules and standards to be reflected in domestic law, there are still significant deviations from these norms.