Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Исследование динамики газовых и аэрозольных примесей в приземном слое атмосферы города

ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Исследование динамики газовых и аэрозольных примесей в приземном слое атмосферы города"

На правах рукописи

ЦЫДЫПОВ Вадим Владимирович

ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ ГАЗОВЫХ И АЭРОЗОЛЬНЫХ ПРИМЕСЕЙ В ПРИЗЕМНОМ СЛОЕ АТМОСФЕРЫ ГОРОДА (НА ПРИМЕРЕ Г. УЛАН-УДЭ)

специальность 25.00.36 - геоэкология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Барнаул - 2005

Работа выполнена в Отделе физических проблем при Президиуме Бурятского научного центра СО РАН.

Научный руководитель: кандидат физико-математических наук,

доцент Жамсуева Галина Санжиевиа

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

Защита диссертации состоится 22 декабря 2005 г. в 13.30 час. на заседании диссертационного совета Д 003.008.01 в Институте водных и экологических проблем СО РАН по адресу: 656038, г. Барнаул, ул. Молодежная, 1, факс: (3852)24-03-96, e-mail: rotanova@iwep.asu.ru

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Института водных и экологических проблем СО РАН.

Автореферат разослан 21 ноября 2005 г.

профессор Букатый Владимир Иванович

кандидат физико-математических наук, Безуглова Надежда Николаевна

Ведущая организация:

Институт оптики атмосферы СО РАН

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат географических наук, доцент

хш

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. В общей системе мониторинга загрязнения «окружающей среды важную роль играют исследования атмосферных загрязнений, поскольку через атмосферу происходит загрязнение всех компонент природной среды. Процессы, происходящие в атмосфере, наиболее трудно поддаются контролю, прогнозу и управлению, что затрудняет проведение природоохранных мероприятий. В условиях городов наиболее опасными источниками загрязнения атмосферы являются выбросы крупных промышленных предприятий и автотранспорта.

Город Улан-Удэ входит в первую десятку городов России по степени загрязненности атмосферного воздуха. Результаты исследований по оценке риска здоровью населения от загрязнения атмосферного воз чуха показывают, что вклад загрязнения атмосферы в г. Улан-Удэ в общую заболеваемость и смертность населения оценивается на уровне 10-17 %. Около 1/3 экологически обусловленных заболеваний связано с загрязнением атмосферного воздуха. Сложившаяся сложная экологическая обстановка в городе требует проведения большого объема природоохранных мероприятий. Целесообразность и эффективность таких мероприятий зависит от качества информации о состоянии окружающей среды, которую может дать автоматизированная система контроля и прогноза загрязнения атмосферного воздуха. Поэтому экспериментальные исследования пространственно-временной изменчивости газовых и аэрозольных примесей в атмосфере г. Улан-Удэ на основе автоматизированной системы наблюдений и разработка численных методов расчета рассеяния загрязняющих веществ с применением ГИС-технологий представляют большой научный и практический интерес и являются весьма актуальными.

Цель работы заключалась в исследовании динамики процессов загрязнения атмосферы г. Улан-Удэ по результатам многолетних измерений концентраций газовых и аэрозольных примесей и в разработке программного комплекса расчета распространения атмосферных примесей от антропогенных источников выбросов.

Были поставлены и решены следующие задачи:

- экспериментальные исследования пространственно-временного распределения газовых и аэрозольных примесей в атмосфере;

- изучение стратификации 100-метрового приземного слоя атмосферы;

- разработка программного комплекса расчета распространения атмосферных примесей от стационарных и передвижных источников вы-

бросов;

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ !

- создание электронной карты г. Улан-Удэ в виде ГИС-проекта формата Arc View.

Научную новизну характеризуют следующие полученные результаты:

1 Разработана и внедрена методика измерения вертикальною распределения метеорологических параметров в нижнем 100-метровом приземном слое атмосферы. Впервые получены данные высотного распределения температуры в нижнем 100-метровом приземном слое атмосферы г. Улан-Удэ в различные сезоны года.

2. Создана электронная база данных, содержащая данные многолетнего ряда наблюдений за концентрацией малых газовых и аэрозольных примесей, метеорологических параметров атмосферы, высотных профилей температуры в нижнем 100-метровом слое атмосферы, карты пространственного распределения загрязняющих вещее i в в приземном слое атмосферы.

3. Впервые выявлены сезонные и суточные вариации концентраций малых газовых примесей в приземном слое атмосферы.

4. Впервые получены данные о пространственном распределении количественного и качественного состава аэрозольных примесей в атмосфере г. Улан-Удэ.

5. Разработанная программа расчета распространения атмосферных примесей совместно с любым геоинформационным пакетом GTS позволяет в комплексе проводить пространственный анализ распределения загрязняющих веществ в атмосфере.

На защиту выносятся:

1. Результаты экспериментальных исследований стратификации в нижнем 100-метровом слое атмосферы г. Улан-Удэ в различные сезоны года. Установлено, что в зимнее время повторяемость приземных инверсий наиболее высокая и составляет 77 % от общего числа наблюдений, что способствует накоплению примесей в атмосфере.

2. На основании многолетних непрерывных синхронных измерений концентраций малых газовых примесей в приземном слое атмосферы выявлены их сезонные суточные вариации.

3. Установлены количественные оценки пространственной неоднородности химического состава аэрозолей в приземном слое атмосферы г. Улан-Удэ.

4. Программный комплекс расчета рассеяния примесей в атмосфере, позволяющий учесть вклад всех основных антропогенных источников выбросов и прогнозировать загрязнение атмосферы города Достоверность полученных результатов обеспечивалась регулярным ежегодным проведением поверки газоаналитического оборудования,

проведением межлабораторного эксперимента по оценке точности определения концентрации газовых примесей между аккредитованными лабораториями Бурятского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды и лабораторией мониторинга загрязнения атмосферы БНЦ СО РАН и проведением калибровки приборов с использованием поверочно-газовых смесей.

Достоверность полученных результатов обеспечивается высокой статистической надежностью полученных оценок, основанных на большом объеме исходных данных.

Практическая значимость работы состоит в том, что экспериментальные результаты исследований пространственно-временного распределения газовых и аэрозольных примесей в атмосфере г. Улан-Удэ могут быть использованы для оценки риска здоровью населения.

Предложенный программный комплекс расчета рассеяния примесей в атмосфере может служить основой для построения единого модельного комплекса прогноза загрязнения атмосферы, для оценки степени загрязнения атмосферы выбросами всех основных антропогенных источников загрязнения воздушной среды, как в совокупности, так и от выбросов отдельных источников при разных метеорологических ситуациях, что важно для регулирования режима работы предприятий в различные сезоны года и для корректировки сводных томов предельно-допустимых выбросов населенных пунктов.

Результаты экспериментальных исследований использованы для обоснования наиболее приоритетных мероприятий по снижению выбросов загрязняющих веществ, для оценки риска здоровью населения г. Улан-Удэ от загрязнения атмосферного воздуха, что подтверждается актами использования результатов диссертации.

Основная часть исследований по теме диссертации имела целевую практическую направленность и выполнялась в рамках следующих проектов. РФФИ № 01-05-97240, № 05-05-97240; "Климато-эколо: ический мониторинг Сибири" РНТП "Сибирь"; ROLL № 113-3 Агентства США по международному развитию "Внедрение современных автоматизированных средств контроля качества воздуха в Байкальском регионе".

Материалы работы используются в Государственной программе Росгидромета "Организация регулярных наблюдений за содержанием приземного озона в Байкальском регионе", в программе "Социально-гигиенический мониторинг в Республике Бурятия", в "Комплексной экологической программе г. Улан-Удэ".

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на III и IV международных школах молодых ученых и специалистов "Физика окружающей среды" (Томск, 2002, 2004),

XXVIIth General Assembly of the URSI (Maastricht, the Netherlands, 2002), II Сибирской конференции пользователей программных продуктов ESRI и ERDAS "ГИС-технологии в науке, природопользовании и образовании" (Новосибирск, 2003), Международной конференции CITES-2003, 2005 "Вычислительно-информационные технологии для наук об окружающей среде" (Томск, 2003; Новосибирск, 2005), X Joint International Symposium "Atmospheric and Ocean optics. Atmosphere physics" (Томск, 2003), X и XI Рабочей группе"Аэрозоли Сибири" (Томск, 2003, 2004), International Соп-ference "Science for watershed conservation: multidisciplinary approaches for natural resource management" (Ulan-Ude - Ulan-Bator, 2004), The First International Symposium on Terrestrial and Climate Change in Mongolia (Ulaanbaatar, Mongolia, 2005), The Fourth Vereschagin Baikal Conference (Irkutsk, 2005).

Личный вклад диссертанта в выполнении работы заключался в создании программного комплекса, подготовке и проведении экспериментальных исследований, статистической обработке и анализе результатов, подготовке публикаций и докладов на конференциях. Все результаты, составляющие научную новизну диссертации, и выносимые на защиту положения получены автором лично.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 18 научных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы, приложения; изложена на 160 страницах, включая 47 рисунков и 18 таблиц. Список литературы включает 114 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследования, охарактеризованы новизна и практическая значимость исследований, достоверность полученных результатов, приведены основные защищаемые положения.

В первой главе приводится обзор исследований по изучению пространственно-временного распределения аэрозольно-газовых примесей в различных регионах. Рассмотрены различные подходы к моделированию загрязнения воздушного бассейна, используемые в мировой практике. Имеющиеся в литературе экспериментальные данные по распределению аэрозолей и газовых примесей в условиях городов систематизированы и проанализированы в зависимости от физико-климатических особенностей объекта исследования, влияния различных источников выбросов, неблагоприятных метеорологических условий.

Механизм формирования загрязнения атмосферы, особенно в горо-

лах, весьма сложен, многофункционален и в настоящее время недостаточно полно изучен, поэтому необходима информация, получаемая из натурных исследований и численных расчетов.

Во второй главе приведены результаты непрерывных синхронных

измерений малых газовых примесей и аэрозолей в атмосфере I. Улан-Удэ.

В § 2.1 описана методика измерения вертикального распределения метеорологических параметров в приземном слое атмосферы на основе метода радиозондирования Для подъема регистрирующего прибора была изготовлена специальная система подъема и спуска с использованием телевизионной мачты в г. Улан-Удэ (рис. 1). При измерении температуры использовался мостовой метод измерения и в качестве чувствительного элемента юм-пературы был применен терморезистор ММТ-1. Средняя квадратическая погрешность измерения температуры составляет ± 0,2 °С. Проведенные радиозондовые измерения показали, что термическая стратификация атмосферы характеризуется приземной и приподнятой инверсией температуры, как зимой, так и летом. Установлено, что в холодный период года повторяемость инверсий, приводящих к образованию задерживающего слоя и накоплению примесей, очень высокая и составляет 77 % от общего числа радиозондовых наблюдений. Средняя интенсивность инверсий зимой в 100-метровом слое атмосферы составляет 3 °С, максимальный градиент температуры составляет 5,7 °С/100 м. В летний период наблюдаются все три типа распределения изменения температуры с высотой, определяющие рассеивание примесей: приземная, приподнятая инверсии и падение температуры с высотой. Приземные инверсии темпе-

Рис. 1. Система подъема и спуска регистрирующего прибора; дневные зависимости: а) концентрации диоксида серы; б) направления и скорости ветра; в) температуры воздуха, г) вертикального распределения температуры в 100-метровом слое атмосферы (7.05.2003 г.)

ратуры наблюдаются в основном в утренние часы, приподнятые - в ночные.

В качестве примера, иллюстрирующего влияние метеорологических условий на распределение примесей в атмосфере г. Улан-Удэ, на рис. 1 представлена суточная зависимость концентрации диоксида серы Злесь же приведены распределение скорости ветра и температуры воздуха в период наблюдения. Повышенные концентрации диоксида серы наблюдались в дневные часы при слабом ветре, т.е. в условиях, когда процессы рассеяния примесей в атмосфере замедляются, и происходит накопление вредных примесей. Кроме того, при безветренной погоде обнаруживается инверсия температуры. Это обстоятельство является одной из причин высоких уровней концентрации диоксида серы в эти часы.

В § 2.2 приведено описание методики измерений и технические характеристики приборов. В экспериментальных исследованиях пространственно-временной изменчивости атмосферных примесей использовалась созданная в лаборатории автоматизированная оперативная система контроля загрязнения атмосферы, в состав которой входят современные отечественные и зарубежные газоанализаторы на диоксид серы, оксиды азота, озон, оксид углерода, а также средства регистрации и обработки данных. Измерения и запись проводились непрерывно с последующим осреднением за 1 ч. Калибровка и установка "О" осуществлялись 1 раз в 3 дня поверочно-газовыми смесями и калибратором. Предел допускаемой относительной погрешности измерений концентраций оксидов азота составляет ± 25 %, озона -±15 %, оксида углерода - ± 10 %, диоксида серы - ± 10 %, взвешенных частиц размером до 10 микрон - ± 5 %. Таким образом обеспечивались синхронность и точность наблюдений. Одновременно проводились наблюдения метеорологических параметров атмосферы с помощью метеорологической станции М-49 и двухуровневого автономного метеокомплекса АМК-02. Измерения атмосферных примесей проводились со стационарного поста, расположенного в здании БНЦ СО РАН, для проведения маршрутных и подфакельных наблюдений использовалась эколого-метеорологическая передвижная станция-лаборатория.

Представлены результаты исследований пространственно-временной изменчивости концентраций оксида углерода (СО), оксида азота (N0), диоксида азота (Ы02), приземного озона (Оз) за трехлетний период наблюдения. На основе большого статистического материала выявлены сезонные и суточные вариации малых газовых примесей в атмосфере г. Улан-Удэ. Анализ сезонной изменчивости концентрации газовых примесей свидетельствует о наличии максимумов концентрации оксида углерода, диоксида азота и озона в летний период, а оксида азота в зимние

месяцы (рис. 2). Такое поведение подтверждается и в межгодовом ходе сезонной изменчивости концентрации газовых примесей, но при этом с 2000 г. по 2002 г. отмечена тенденция повышения среднегодовых концентраций озона, оксида азота, диоксида азота в среднем на 1,1 мкг/м3, оксида углерода на 1,8 мг/м3.

Максимальные значения концентрации озона в летний период являются следствием фотохимического механизма образования озона и дальнейшей его генерации при быстром накоплении >Ю2 в условиях высокой солнечной освещенности. Сезонные изменения концентрации оксида азота с максимумом в холодный период года в основном определяются влиянием выбросов стационарных источников и автотранспорта, минимальные значения в летний период - расходом его на образование И02 вследствие взаимодействия с озоном.

Q2000 И2001 Щ2002 $000 02001 Щ2002

Рис. 2. Сезонные вариации концентрации газовых примесей в г. Улан-Удэ (2000-2002 гг.).

Суточный ход концентраций малых газовых примесей свидетельствует о различии их поведения по сезонам года. Максимальные амплитуды среднечасовых концентраций примесей наблюдаются в весенне-летний период, минимальные - в январе.

Суточный ход приземного озона противоположен суточному ходу оксида азота, максимальные концентрации приземного озона соответствуют минимальным значениям концентрации NO.

В § 2.3 приведены результаты пространственного распределения газовых примесей в атмосфере города, полученные при маршрутных и подфакельных измерениях с помощью передвижной станции-лаборатории. Выявлено, что максимальные концентрации оксида углерода соответствуют местам пересечения основных транспортных потоков на автомагистралях города. Обнаружена прямая зависимость между интенсивностью транспортных потоков на автомагистралях и концентрацией оксида углерода. По данным измерений были определены максимально разовые концентрации и средние значения концентраций оксида углерода, диоксида серы, оксидов азота за время измерений на каждом пункте наблюдения и построены карты-схемы их пространственного распределения по городу.

В § 2.4 проведен анализ газового загрязнения воздушного бассейна г. Улан-Удэ в весенне-летний период лесных пожаров 2002-2003 гг. При лесных пожарах в атмосферу города выделяется большое количество продуктов горения, в том числе газовых примесей; в задымленной городской атмосфере к этим примесям добавляются выхлопные 1азы авюмо-билей и выбросы других антропогенных источников загрязнения атмосферы. При задымлении городской атмосферы среднесуточные концентрации диоксида азота превышали в среднем ПДКСр Сут в 1,8 раза (рис. 3).

диоксид азота 1ПДКсосут С«аИОО! 1 май?0025ма?209Э

диочсед '¿зотэ ■ ПДК ср сут 1 тень 2001 П игонъ'2002 Я июиь'гСОЗ

5!

3 '

г з'

I2,

I

мод углерода ■ ПДКсрсуг □ На(<г001 С мэй'2002 С май 2003

оксид углерода ■ ПДКсрсуг ОиюиьТО" 1 чтъТХЯвиюньТООЗ

Рис. 3. Концентрации Диоксида азота, оксида углерода в сравнении с ПДКСР сут

Так, например, во время пика загрязнения атмосферы продуктами горения с 11 по 15 июля 2003 г. было отмечено превышение ПДКгр rvr в 4 раза rio угарному газу и в 3,8 раза по диоксиду азота. Высокие концентрации диоксида азота и угарного газа в периоды задымления были обусловлены, главным образом, неблагоприятными метеорологическими условиями, способствовавшими накоплению примесей в приземном слое атмосферы.

В § 2.5 приводятся результаты исследований ионного и элементного состав аэрозолей в атмосфере г. Улан-Удэ. С целью получения информации о пространственном и временном распределении загрязняющих веществ в атмосфере города были проведены отборы проб ajpojojeu а 39 пространственно разнесенных рецепторных точках города.

Отбор проб взвешенных частиц с диаметром, меньшим или равным 10 мкм, осуществлялся с помощью высокообъемных пробоотборников РМ-10 и TSP фирмы General Metal Works Inc. на фильгры двух типов "Whatman-41" и АФА-ХА с объемной скоростью потока 0,4-1,7 м3/мин., с точностью ± 0,03 м3/мин. Анализ ионного состава аэрозолей проводился в Лимнологическом институте СО РАН на анионы методом высокоэффективной жидкостной хроматографии, на катионы - атомно-абсорбционным методом. Элементный состав определялся рентгено-флуоресцентным методом с использованием синхротронного излучения в Институте ядерной физики СО РАН.

В табл. 1 приведены осредненные концентрации микроэлементного состава аэрозолей в атмосфере г. Улан-Удэ в осенний период.

Таблица 1

Место о гбора проб п. Загорск п. Восточный Центр Ж/д р-на 46 KUUpiXI Левый Ccpci БНЦ СО Р'М!

Na" 1,9 1,7 0,7 0,9 1,0 1,2

К" 1,5 0,8 0,6 0,3 1,01 0,7

Са5* 0,8 1,6 0,2 0,2 1,1 0,1

Mg^ 0,3 0,3 0,1 0,1 0,2 0,1

NH/ 5,4 7,4 2,1 1,3 0,9 0,9

Н+ 0,1 0,2 0,1 0,2 0,1 0,2

HCOf 3,6 7,0 0,8 2,0 0,2 2,3

сг 1,3 1,6 2,0 0,4 6.3 0.6

NOj" 3,6 8,5 0,9 0,8 2,0 0,0

so42- 5,7 7,1 5,1 2,1 3,1 2,5

PCV" 3,0 1.5 0,9 0,0 0,1 0,3

Микроэлементный состав аэрозолей в атмосфере города, как видно из таблицы, достаточно неоднороден. Пространственная неоднородность

распределения концентраций аэрозолей связана, прежде всего, с влиянием выбросов крупных промышленных предприятий, рассредоточенных по территории города неоднородно.

Наиболее высокое содержание мелкодисперсных взвешенных частиц отмечалось в воздухе жилых кварталов, расположенных вблизи крупных промышленных предприятий, таких, как Улан-Удэнский авиационный завод, ТЭЦ-1, Локомотиво-вагоноремонтный завод и др. Например, концентрации аэрозолей в атмосфере пос. Загорск и Восточный, находящихся в зоне влияния авиационного завода, по сумме катионов в 3 раза, а по сумме анионов в 4 раза выше, чем в "спальных" районах и составляют, соответственно, по сумме катионов 5,7 и 2,0 мкг/м3, по сумме анионов 25,7 и 5, 7 мкг/м3. Аэрозоль в этом промышленном районе также характеризуется высоким содержанием Fe, Mn, Mg, Ti, Sr, имеющих специфический и локальный характер, зависящий от близости источника выбросов авиационного завода.

В третьей главе в § 3.1 описывается разработка программного комплекса расчета рассеяния атмосферных примесей на основе диффузионной модели М.Е. Берлянда, позволяющей исследовать распространение примесей от источников различного типа при разных метеорологических условиях. Для разработки программного комплекса использовалась система быстрого создания приложения Delphi 6 Enterprise, Разработанный программный комплекс состоит из трех подпрограмм: "Точечный источник",¡"Линейш^_

г[Жпрогоамц>ый коитлекс расчета распространена примеоай в атмосфера даа^

1 , ^^HfiTWHt* | Линейный исгамник 1 Группа источнике» ! ГЪайис з

Not* : Сйсмг», ■ X! Coonlrra-Y OutoU НМдМ [Савюг jOuttpwtfj ТотрОиП TemnSrn] ж

► ТЭЦ-1 1 «30 1 7050 МО 100 j «| Mi I _ 70_ i I -3

ТЭЦ-1Л 1 8730 ! 7ВЗО | го 100 «j US ! 70 ! -з

Котмъимп Загар» 1 15530 ' 12000 I 05 50 Г з! 7 i 72 -3

зммх 13600 1 DUO во 50 ! з! . j -3

Атятоа j 17130 j 11370 73 50 1 '! ,01 50_1 -3

Могоииааод | 110» 1 4000 во i 30 ! з! 8 1 70 1 -3 1 '

XXX j тон , 70СО , 50 ео | 5___ 50 __ 3

|Г У

{ НШ1мши игра i I Смроспиги I I |Ко*Ф.А I Я

CZ3

I Кшф. Ни 1 |

| ВИЧИИОТЬ |

Рис. 4. Внешний вид программного комплекса.

-шллмсмья рмчат-

ВМОИ1* мличипа иопмник»

L5SS«K!SiJ

В основе каждой подпрограммы лежит процедура определения приземных концентраций загрязняющих веществ от одиночного точечного источника. Подпрограмма "Точечный источник" вычисляет значения приземных концентраций атмосферных примесей от одного точечного источника - трубы предприятия, котельной и т.д. В подпрограмме "Линейный источник" поток автотранспорта представляется совокупностью равноудаленных точечных источников, движущихся по автомагистрали. Поле приземных концентраций атмосферных примесей от выбросов группы точечных источников определяется суперпозицией полей концентраций от каждого отдельного источника. Подпрограмма "Линейный источник" предназначена для определения концентраций от потока автотранспорта. Подпрограмма 'Труппа источников" позволяет вычислять приземные концентрации от группы точечных источников.

В § 3.2 описывается разработанный ГИС-проект, конструктивно связанный с программным комплексом расчета рассеяния газовых примесей в атмосфере. В основу ГИС-проекта заложена созданная электронная карта г. Улан-Удэ. Электронная карта предназначена для представления в графическом виде информации о пространственном распределении техногенного загрязнения атмосферы города от конкретных источников выбросов и оперативного управления качеством воздуха. Создание электронной карты г. Улан-Удэ основывалось на методе векторизации изображений (метод растровой оцифровки). Основным инструментом по векторизации, вводу и оперированию данными был выбран пакет Arc-View GIS 3.2 фирмы ESRI. Технология создания электронной карты ш-ключалась в следующем:

- создание растровой карты г. Улан-Удэ;

- топографическая привязка растровой информации к территории РФ для векторизации с помощью встроенного модуля Image Data Source в ArcView;

- дешифрирование и векторизация растровой карты при помощи трассировки (интерактивной векторизации);

- разбиение отвекторизованной информации по объектам (полигон линия, точка);

- создание и последовательное заполнение основных полей для объектов в атрибутивной таблице.

ГИС-проект в формате ArcView состоит из следующих частей:

- "вид" - Улан-Удэ:

- "тематический слой" - блоки, улицы, реки, трамвайные пути, автомобильные дороги, промышленные предприятия;

- "объект" - графический образ "тематического слоя".

Каждому графическому объекту соответствует запись в базе данных.

Выбранный программный продукт Агс\1е\у для представления результатов позволяет эффективно решать поставленные задачи и обеспечивает дальнейшее развитие системы (расширение базы данных, детализация графических образов, моделирование пространственных ситуаций, генерация новых карт и т.д.). Построенный ГИС-проект обладает свойствами простоты и достаточности для последующего комплексирования и генерации при построении ГИС более сложного уровня, а также дальнейшей детализации.

В § 3.3 приводятся результаты численного расчета рассеяния атмосферных примесей в г. Улан-Удэ. Учитывается влияние выбросов автотранспорта, стационарных источников и анализируется их вклад в общее загрязнение атмосферы города. Входными данными для расчета являются параметры выбросов источников, а также координаты источников, определяемые с помощью разработанной электронной карты г. Улан-Удэ. Все входные данные для расчета были внесены в базу данных, динамически связанную с программным комплексом. Полученные результаты расчета приземной концентрации атмосферных примесей представлены в ГИС-проекте. На рис. 5 показан пример расчета пространственного распределения концентрации диоксида азота от пяти наиболее крупных промышленных источников, дающих основной вклад в загрязнение атмосферы города.

2000 «ВО «¡00 МОС 1О0Ш 1ХОО <4000 м

Рис. 5. Распределение концемрации диоксида азота (мг/м31

Высокие концентрации N02 формируются непосредственно над городскими кварталами вследствие прямой эмиссии от источников. Анализ

результатов тестовых расчетов, численных экспериментов и данных наблюдений позволил сделать вывод, что разработанный программный комплекс достоверно рассчитывает распространение примесей в атмосфере. Расхождение между результатами численного моделирования и экспериментальными данными не превышает 30%.

В Приложении приведены результаты тестовых расчетов, листинг программы расчета рассеяния газовых примесей в атмосфере, копия аттестата аккредитации аналитической лаборатории.

В заключении приведены основные результаты работы:

1. Создана база данных, содержащая результаты многолетних измерений концентраций газовых и аэрозольных примесей, метеорологических параметров, вертикального распределения температуры в нижнем 100-метровом слое атмосферы, карты-схемы пространственного распределения примесей в приземном слое атмосферы г. Улан-Удэ, начиная с 1995 г.

2. Установлено, что стратификация атмосферы в г. Улан-Удэ характеризуется приземной и приподнятой инверсией температуры, как зимой, так и летом. В холодный период года повторяемость инверсий, приводящих к образованию задерживающего слоя и накоплению примесей, очень высокая и составляет 77 % от общею чиила радио-зондовых наблюдений.

3. Выявлены годовые, сезонные, суточные вариации приземных концентраций малых газовых примесей в атмосфере г. Улан-Удэ. Анализ их сезонной изменчивости свидетельствует о наличии максимумов концентрации оксида углерода, диоксида азота и озона в летний период, а оксида азота в зимние месяцы. Такое поведение подтверждается и в межгодовом ходе сезонной изменчивости концентрации газовых примесей. Приведенные в работе данные суточного хода концентраций малых газовых примесей свидетельствуют о различии их поведения в разные сезоны года.

4. Проведен анализ газового загрязнения воздушного бассейна г. Улан-Удэ в период лесных пожаров в весенне-летний период 2002-2003 гг. При задымлении городской атмосферы среднесуточные концентрации диоксида азота превышали в среднем ПДКСрсуг в 1,8 раза. Во время пика загрязнения атмосферы продуктами горения было отмечено превышение ПДКсрсут в 4 раза по угарному газу и в 3,8 раза по диоксиду азота.

5. Выявлена пространственная неоднородность распределения концентраций химического состава аэрозолей по территории города, связанная с влиянием выбросов крупных промышленных предприятий

города. Наиболее высокое содержание мелкодисперсных взвешенных частиц отмечалось в воздухе жилых кварталов, расположенных вблизи крупных промышленных предприятий, таких, как Улан-Удэнский авиационный завод, ТЭЦ-1, ЛВРЗ и др. Построены карты пространственного распределения концентраций оксидов азота, оксида углерода, диоксида азота, взвешенных частиц в атмосфере юрода.

6. Разработан программный комплекс, позволяющий проводить численный расчет пространственного распределения загрязняющих веществ от выбросов всех основных антропогенных источников за-

• грязнения как в совокупности, так и от выбросов отдельных источников, с оценкой их вклада в общее загрязнение атмосферы города при разных метеорологических ситуациях, что особенно важно при планировании и разработке наиболее приоритетных мероприятий по снижению выбросов и оценке их экономической эффективности.

7. Разработана электронная карта г. Улан-Удэ в виде ГИС-проекта формата ArcView, конструктивно связанная с программным комплексом.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих

работах:

1. Цыдыпов, В.В. Дневные изменения концентраций окиси углерода, окислов азота, озона в г. Улан-Удэ 1 Цыдыпов В В . Пинаев А.Г Аюржанаев A.A., Цыдыпов Б.З. // Сб. статей III межд школы молодых ученых и специалистов "Физика окружающей среды". - Томск, 2002.-С. 199-201.

2. Tsydypov, V.V. Inhomogeneous of air refractive index N in high-latitude troposphere / Tsydypov V.V., Zhamsueva G.S., Zayakhanov A.S. /'/ Proc. of XXVIIth General Assembly of the URSI. - Maastricht, the Netherlands, 2002. - Session Fl, № 2164. - P. 341.

3. Цыдыпов, B.B. Неоднородности индекса преломления N в верхнем слое тропосферы / Жамсуева Г.С., Заяханов A.C. л Сб. фудов 11 Сибирской конференции пользователей программных продуктов ESRI и ERDAS "ГИС-технологии в науке, природопользовании и образовании". - Новосибирск, 2003. - С.76-78.

4. Цыдыпов, В.В. Пространственная изменчивость малых газовых составляющих в атмосфере акватории оз. Байкал / Бутуханов В.П., Жамсуева Г.С., Заяханов A.C., Цыдыпов Б.З., Цыдыпов В.В. // X Рабочая группа "Аэрозоли Сибири": Тез. докл. - Томск, 2003. - С. 22.

5. Цыдыпов, В.В. Загрязнение воздушного бассейна г Улан-Удэ при пожарах в 2002-2003 гг. / Цыдыпов Б.З., Цыдыпов В.В., Жамсуева

! I

Г.С., Заяханов A.C., Бутуханов В.П. // X Рабочая группа "Аэрозоли Сибири": Тез. докл. - Томск, 2003. - С. 57.

6. Tsydypov, V.V. Study of distribution features of gaseous and aerosol components in Baikal region atmosphere / Zhamsueva G.S, Zayakhanov A.S., Butukhanov V.P., Tzydypov B.Z., Tsydypov V.V. // Proc. of X Joint International Symposium "Atmospheric and Ocean optics. Atmosphere physics". - Tomsk, 2003. - P. 114-115.

7. Цыдыпов, B.B. Расчет пространственного распределения примесей в атмосфере от точечного источника в г. Улан-Удэ / Цыдыпов В.В., Аюржанаев А.А. /' Международная конференция CITCS-2003 "Вычислительно-информационные технологии для наук об окружающей среде": Тез. докл. - Томск, 2003. - С. 67.

8. Tsydypov, V.V. The database of aerosol and gaseous atmosphere impuri-v ties of Baikal region / Zhamsueva G.S., Zayakhanov A.S., Butukhanov

V.P., Tsydypov B.Z., Tsydypov V.V. // Proc. of International Conference "Science for water shed conservation: multidisciplinary approaches for natural resource management". - Ulan-Ude - Ulan-Bator, 2004. - Vol. 2. -P. 157-159.

9. Tsydypov, V.V. The analysis of spatial distribution of small gaseous impurities of Lake Baikal atmosphere / Zhamsueva G.S., Zayakhanov A.S., Butukhanov V.P., Tsydypov B.Z., Tsydypov V.V. // Proc. of XI Joint International Symposium "Atmospheric and Ocean optics. Atmosphere physics". - Tomsk, 2004. - P. 127-128.

10. Цыдыпов, B.B. Измерения газовых примесей на границе "вода-атмосфера" на юго-восточном побережье оз. Байкал / Заяханов А.С., Жамсуева Г.С., Бутуханов В.П., Цыдыпов Б.З., Цыдыпов В.В., Аюр-

f жанаев А.А. // XI Рабочая группа "Аэрозоли Сибири" Тез докл

Томск, 2004. - С. 42.

11. Цыдыпов, В.В. Программный комплекс расчета распространения атмосферных загрязнений / Цыдыпов В.В., Аюржанаев А.А. // Сб. статей IV межд. школы молодых ученых и специалистов "Физика окружающей среды". - Томск, 2004. - С. 75-78.

12. Tsydypov, V.V Spatial and temporary characteristic of atmosphere pollution of southern coast and water area of Lake Baikal / Zhamsueva G.S., Zayakhanov A.S., Tsydypov B.Z., Tsydypov V.V. // Proc. of the First International Symposium on Terrestrial and Climate Change in Mongolia. -Ulaanbaatar, 2005. - P. 34-37.

13. Tsydypov, V.V Diurnal and seasonal variations of small gaseous impurities in Ulan-Ude / Zhamsueva G.S., Zayakhanov A.S., Tsydypov B.Z., Tsydypov V.V. // Proc. of the First International Symposium on Terrestrial and Climate Change in Mongolia. - Ulaanbaatar, 2005. - P. 61-63.

14. Цыдыпов, B.B. Загрязнение атмосферы г. Улан-Удэ оксидами азота, озоном в осенний период / Цыдыпов В.В., Жамсуева Г.С., Заяханов A.C., Цыдыпов Б.З. // Деп. в ВИНИТИ 13.05.05., № 689-В2005. - 9 с.

15. Цыдыпов, В.В. Моделирование переноса атмосферных примесей в условиях г. Улан-Удэ / Цыдыпов В.В., Аюржанаев A.A. // Международная конференция CITES-2005 "Вычислительно-информационные технологии для наук об окружающей среде": Тез. докл. - Новосибирск, 2005.-С. 71-72.

16. Цыдыпов, В.В. Комплексные исследования С02 на Байкале в зимний период / Пестунов Д.А., Домышева В.М., Сакирко М.В., Аюржанаев A.A., Цыдыпов В.В., Заяханов A.C., Жамсуева Г.С., Белан Б.Д., Ма-мышев В.П., Одинцов СЛ., Панченко М.В. // IV Верещагинская Байкальская конференция: Тез. докл. - Иркутск, 2005. - С. 152.

17. Цыдыпов, В.В. Пространственно-временное распределение концентраций газовых примесей в атмосфере южного побережья оз. Байкал / Жамсуева Г.С., Заяханов A.C., Цыдыпов Б.З., Цыдыпов В.В. // IV Верещагинская Байкальская конференция: Тез. докл. - Иркутск, 2005.-С. 216.

18. Цыдыпов, В.В. Связь концентрации озона с концентрацией окислов азота и температурой воздуха в приземном слое атмосферы г. Улан-Удэ / Бутуханов В.П., Жамсуева Г.С., Заяханов A.C., Ломухин Ю.Л., Цыдыпов Б.З., Цыдыпов В.В. // Метеорология и гидрология, 2005 № 10.-С. 21-32.

Подписано в печать 21.11 2005 г. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Объем 1 печ. л. Тираж 100. Заказ № 127

Отпечатано в типографии Изд-ва БНЦ СО РАН 670047 г. Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6.

»25286

РНБ Русский фонд

2006-4 28709

(

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Цыдыпов, Вадим Владимирович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ, АНАЛИЗ И ОЦЕНКА

ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ В ГОРОДАХ.

§1.1. Загрязнение атмосферного воздуха техногенными газами и аэрозолями.

§ 1.2. Основные источники антропогенного загрязнения атмосферы г. Улан-Удэ.

§ 1.3. Численные модели прогнозирования загрязнения атмосферы.

§ 1.4. Состояние изученности распределения газовых и аэрозольных примесей в городах.

ГЛАВА 2. ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ

ГАЗОВЫХ И АЭРОЗОЛЬНЫХ ПРИМЕСЕЙ В АТМОСФЕРЕ г. УЛАН-УДЭ.

§ 2.1. Методика выполнения измерений и результаты вертикального распределения метеорологических параметров в приземном слое атмосферы.

§ 2.2. Сезонные и суточные изменения концентрации газовых примесей.

§ 2.3. Результаты маршрутных и подфакельных измерений концентрации диоксида серы и оксида углерода.

§ 2.4. Загрязнение воздушного бассейна города при лесных пожарах в 2002-2003 гг.

§ 2.5. Результаты исследований ионного и элементного состава аэрозолей.

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА РАСЧЕТА

РАССЕЯНИЯ АТМОСФЕРНЫХ ПРИМЕСЕЙ.

§ 3.1. Структура и состав программного комплекса расчета рассеяния атмосферных примесей.

§ 3.2. Создание ГИС-проекта (электронной карты г. Улан-Удэ).

§ 3.3. Результаты численного расчёта рассеяния атмосферных примесей в приземном слое атмосферы г. Улан-Удэ.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Исследование динамики газовых и аэрозольных примесей в приземном слое атмосферы города"

Актуальность темы исследования. В общей системе мониторинга загрязнения окружающей среды важную роль играют исследования атмосферных загрязнений, поскольку через атмосферу происходит загрязнение всех компонент природной среды. Процессы, происходящие в атмосфере, наиболее трудно поддаются контролю, прогнозу и управлению, что затрудняет проведение природоохранных мероприятий. В условиях городов наиболее опасными источниками загрязнения атмосферы являются выбросы крупных промышленных предприятий и автотранспорта.

Город Улан-Удэ входит в первую десятку городов России по степени загрязненности атмосферного воздуха. Результаты исследований по оценке риска здоровью населения от загрязнения атмосферного воздуха показывают, что вклад загрязнения атмосферы в г. Улан-Удэ в общую заболеваемость и смертность населения оценивается на уровне 10-17 %. Около 1/3 экологически обусловленных заболеваний связано с загрязнением атмосферного воздуха. Сложившаяся сложная экологическая обстановка в городе требует проведения большого объема природоохранных мероприятий. Целесообразность и эффективность таких мероприятий зависит от качества информации о состоянии окружающей среды, которую может дать автоматизированная система контроля и прогноза загрязнения атмосферного воздуха. Поэтому экспериментальные исследования пространственно-временной изменчивости газовых и аэрозольных примесей в атмосфере г. Улан-Удэ на основе автоматизированной системы наблюдений и разработка численных методов расчета рассеяния загрязняющих веществ с применением ГИС-технологий представляют большой научный и практический интерес и являются весьма актуальными.

Цель работы заключалась в исследовании динамики процессов загрязнения атмосферы г. Улан-Удэ по результатам многолетних измерений концентраций газовых и аэрозольных примесей и в разработке программного комплекса расчета распространения атмосферных примесей от антропогенных источников выбросов.

Были поставлены и решены следующие задачи: экспериментальные исследования пространственно-временного распределения газовых и аэрозольных примесей в атмосфере; изучение стратификации 100-метрового приземного слоя атмосферы; разработка программного комплекса расчета распространения атмосферных примесей от стационарных и передвижных источников выбросов; создание электронной карты г. Улан-Удэ в виде ГИС-проекта формата Arc View.

Научную новизну характеризуют следующие полученные результаты:

1. Разработана и внедрена методика измерения вертикального распределения метеорологических параметров в нижнем 100-метровом приземном слое атмосферы. Впервые получены данные высотного распределения температуры в нижнем 100-метровом приземном слое атмосферы г. Улан-Удэ в различные сезоны года.

2. Создана электронная база данных, содержащая данные многолетнего ряда наблюдений за концентрацией малых газовых и аэрозольных примесей, метеорологических параметров атмосферы, высотных профилей температуры в нижнем 100-метровом слое атмосферы, карты пространственного распределения загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы.

3. Впервые выявлены сезонные и суточные вариации концентраций малых газовых примесей в приземном слое атмосферы.

4. Впервые получены данные о пространственном распределении количественного и качественного состава аэрозольных примесей в атмосфере г. Улан-Удэ.

5. Разработанная программа расчета распространения атмосферных примесей совместно с любым геоинформационным пакетом GIS позволяет в комплексе проводить пространственный анализ распределения загрязняющих веществ в атмосфере.

На защиту выносятся:

1. Результаты экспериментальных исследований стратификации в нижнем 100-метровом слое атмосферы г. Улан-Удэ в различные сезоны года. Установлено, что в зимнее время повторяемость приземных инверсий наиболее высокая и составляет 77 % от общего числа наблюдений, что способствует накоплению примесей в атмосфере.

2. На основании многолетних непрерывных синхронных измерений концентраций малых газовых примесей в приземном слое атмосферы выявлены их сезонные суточные вариации.

3. Установлены количественные оценки пространственной неоднородности химического состава аэрозолей в приземном слое атмосферы г. Улан-Удэ.

4. Программный комплекс расчета рассеяния примесей в атмосфере, позволяющий учесть вклад всех основных антропогенных источников выбросов и прогнозировать загрязнение атмосферы города.

Достоверность полученных результатов обеспечивалась регулярным ежегодным проведением поверки газоаналитического оборудования, проведением межлабораторного эксперимента по оценке точности определения концентрации газовых примесей между аккредитованными лабораториями Бурятского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды и лабораторией мониторинга загрязнения атмосферы БНЦ СО РАН и проведением калибровки приборов с использованием поверочно-газовых смесей.

Достоверность полученных результатов обеспечивается высокой статистической надежностью полученных оценок, основанных на большом объеме исходных данных.

Практическая значимость работы состоит в том, что экспериментальные результаты исследований пространственно-временного распределения газовых и аэрозольных примесей в атмосфере г. Улан-Удэ могут быть использованы для оценки риска здоровью населения.

Предложенный программный комплекс расчета рассеяния примесей в атмосфере может служить основой для построения единого модельного комплекса прогноза загрязнения атмосферы, для оценки степени загрязнения атмосферы выбросами всех основных антропогенных источников загрязнения воздушной среды, как в совокупности, так и от выбросов отдельных источников при разных метеорологических ситуациях, что важно для регулирования режима работы предприятий в различные сезоны года и для корректировки сводных томов предельно-допустимых выбросов населенных пунктов.

Результаты экспериментальных исследований использованы для обоснования наиболее приоритетных мероприятий по снижению выбросов загрязняющих веществ, для оценки риска здоровью населения г. Улан-Удэ от загрязнения атмосферного воздуха, что подтверждается актами использования результатов диссертации.

Основная часть исследований по теме диссертации имела целевую практическую направленность и выполнялась в рамках следующих проектов: РФФИ № 01-05-97240, № 05-05-97240; "Климато-экологический мониторинг Сибири" РНТП "Сибирь"; ROLL № 113-3 Агентства США по международному развитию "Внедрение современных автоматизированных средств контроля качества воздуха в Байкальском регионе".

Материалы работы используются в Государственной программе Росгидромета "Организация регулярных наблюдений за содержанием приземного озона в Байкальском регионе", программе "Социально-гигиенический мониторинг в Республике Бурятия", "Комплексной экологической программе г. Улан-Удэ".

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на III и IV международных школах молодых ученых и специалистов "Физика окружающей среды" (Томск, 2002, 2004), XXVIIth General Assembly of the URSI (Maastricht, the Netherlands, 2002), II Сибирской конференции пользователей программных продуктов ESRI и ERDAS "ГИС-технологии в науке, природопользовании и образовании" (Новосибирск, 2003), Международной конференции CITES-2003, 2005 "Вычислительно-информационные технологии для наук об окружающей среде" (Томск, 2003; Новосибирск, 2005), X

Joint International Symposium "Atmospheric and Ocean optics. Atmosphere physics" (Томск, 2003), X и XI Рабочей группе"Аэрозоли Сибири" (Томск, 2003, 2004), International Conference "Science for watershed conservation: multidisciplinary approaches for natural resource management" (Ulan-Ude - Ulan-Bator, 2004), The First International Symposium on Terrestrial and Climate Change in Mongolia (Ulaan-baatar, Mongolia, 2005), The Fourth Vereschagin Baikal Conference (Irkutsk, 2005).

Личный вклад диссертанта в выполнении работы заключался в создании программного комплекса, подготовке и проведении экспериментальных исследований, статистической обработке и анализе результатов, подготовке публикаций и докладов на конференциях. Все результаты, составляющие научную новизну диссертации, и выносимые на защиту положения получены автором лично.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 18 научных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы, приложения; изложена на 160 страницах, включая 47 рисунков и 18 таблиц. Список литературы включает 114 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Цыдыпов, Вадим Владимирович

Основные результаты работы заключаются в следующем: Создана база данных, содержащая результаты многолетних измерений концентраций газовых и аэрозольных примесей, метеорологических параметров, вертикального распределения температуры в нижнем 100-метровом слое атмосферы, карты-схемы пространственного распределения примесей в приземном слое атмосферы г. Улан-Удэ, начиная с 1995 г. Установлено, что стратификация атмосферы в г. Улан-Удэ характеризуется приземной и приподнятой инверсией температуры, как зимой, так и летом. В холодный период года повторяемость инверсий, приводящих к образованию задерживающего слоя и накоплению примесей, очень высокая и составляет 77 % от общего числа радиозондовых наблюдений. Выявлены годовые, сезонные, суточные вариации приземных концентраций малых газовых примесей в атмосфере г. Улан-Удэ. Анализ их сезонной изменчивости свидетельствует о наличии максимумов концентрации оксида углерода, диоксида азота и озона в летний период, а оксида азота в зимние месяцы. Такое поведение подтверждается и в межгодовом ходе сезонной изменчивости концентрации газовых примесей. Приведенные в работе данные суточного хода концентраций малых газовых примесей свидетельствуют о различии их поведения в разные сезоны года. Проведен анализ газового загрязнения воздушного бассейна г. Улан-Удэ в период лесных пожаров в весенне-летний период 2002-2003 гг. При задымлении городской атмосферы среднесуточные концентрации диоксида азота превышали в среднем ПДКср.сут. в 1,8 раза. Во время пика загрязнения атмосферы продуктами горения было отмечено превышение ПДКср.сут. в 4 раза по угарному газу и в 3,8 раза по диоксиду азота. Выявлена пространственная неоднородность распределения концентраций химического состава аэрозолей по территории города, связанная с влиянием выбросов крупных промышленных предприятий города. Наиболее высокое содержание мелкодисперсных взвешенных частиц отмечалось в воздухе жилых кварталов, расположенных вблизи крупных промышленных предприятий, таких, как Улан-Удэнский авиационный завод, ТЭЦ-1, JIBP3 и др. Построены карты пространственного распределения концентраций оксидов азота, оксида углерода, диоксида азота, взвешенных частиц в атмосфере города.

6. Разработан программный комплекс, позволяющий проводить численный расчет пространственного распределения загрязняющих веществ от выбросов всех основных антропогенных источников загрязнения как в совокупности, так и от выбросов отдельных источников, с оценкой их вклада в общее загрязнение атмосферы города при разных метеорологических ситуациях, что особенно важно при планировании и разработке наиболее приоритетных мероприятий по снижению выбросов и оценке их экономической эффективности.

7. Разработана электронная карта г. Улан-Удэ в виде ГИС-проекта формата Arc View, конструктивно связанная с программным комплексом.

136

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Цыдыпов, Вадим Владимирович, Барнаул

1. Адикс Т.Г. Оценка концентрации субмикронного сульфатного аэрозоля в атмосфере Москвы// Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. - 2003. — Т. 39, № 1 - С. 98-104.

2. Адикс Т.Г. Сульфатный и нитратный аэрозоль в атмосфере Москвы. Влияние параметров атмосферного пограничного слоя// Изв. РАН. Физика атмосферы и океана.-2001.-Т. 37, № 1.-С. 98-104.

3. Александров В.Ю. Экологические проблемы автомобильного транспорта. -Новосибирск, 1995.-413 с.

4. Алисов Б.П., Дроздов О.А., Рубинштейн Е.С. Курс климатологии. Ч. I, II. — Л.: Гидрометеоиздат, 1952. 487 с.

5. Аргучинцев В.К., Сирина Н.В. Моделирование распределения загрязняющих веществ в окрестности действия алюминиевых заводов// Оптика атмосферы и океана. 2002. - Т. 15, № 10.-С. 941-943.

6. Аршинов М.Ю., Белан Б.Д., Давыдов Д.К. и др. Автоматический пост для мониторинга малых газовых составляющих атмосферного воздуха// Метеорология и гидрология. 1999. -№ 3. - С. 110-118.

7. Атмосфера. Справочное издание. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. - 510 с.

8. Атмосферная турбулентность и моделирование распространения примесей / Под ред. Ф.Т.М. Ньюистада и X. Ван Хопа. Л.: Гидрометеоиздат, 1975.-352 с.

9. Балин Ю.С., Ершов А.Д., Бриль А.И., Кабашников В.П., Попов В.М., Чайковский А.П. Исследование распространения примеси от импульсного источника в турбулентной атмосфере// Оптика атмосферы и океана. 2002. -Т. 15, №2.-С. 178-184.

10. Балин Ю.С., Ершов А.Д., Пеннер И.Э. Лидарные корабельные исследования аэрозольных полей в атмосфере оз. Байкал. Часть I. Продольные разрезы// Оптика атмосферы и океана. 2003. - Т. 16, № 5-6. - С. 438-446.

11. Безуглая Э.Ю. Мониторинг состояния загрязнения атмосферы в городах.- Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 284 с.

12. Безуглая Э.Ю., Расторгуева Г. П., Смирнова И.В. Чем дышит промышленный город?-Л.: Гидрометеоиздат, 1991. -256 с.

13. Беккер А.А., Агаев Т.Б. Охрана и контроль загрязнения природной среды.- Л.: Гидрометеоиздат, 1989. 286 с.

14. Белан Б.Д., Гришин А.И., Матвиенко Г.Г., Самохвалов И.В. Пространственная изменчивость характеристик атмосферного аэрозоля. — Новосибирск: Наука, 1989. 152 с.

15. Белан Б.Д., Колесников JI.A., Лукьянов О.Ю., Микушев М.К. и др. Изменения концентрации озона в приземном слое воздуха// Оптика атмосферы и океана. 1992.-Т. 5, №6.-С. 561-672.

16. Белан Б.Д., Мелешкин В.Е., Мелешкина И.Е., Толмачев Г.Н. Результаты климато-экологического мониторинга на TOR-станции. 4.2. Газовый состав приземного воздуха// Оптика атмосферы и океана. — 1995. Т. 8, № 6.-С. 875-883.

17. Белов И.В., Беспалов М.С., Клочкова Л.В., Павлова Н.К, Сузан Д.В., Тиш-кин В.Ф. Сравнительный анализ некоторых математических моделей для процессов распространения загрязнений в атмосфере. Математическое моделирование, 1999, т. 11, №7.

18. Белых Л.И., Малых Ю.М., Пензина Э.Э., Смагунова А.И. Источники загрязнения атмосферы полициклическими ароматическими углеводородами в промышленном Прибайкалье// Оптика атмосферы и океана. 2002. -Т. 15, № 10.-С. 944-948.

19. Берлянд М.Е. Метеорологические аспекты загрязнения атмосферы. М: Московское отделение Гидрометеоиздата, 1981.

20. Берлянд М.Е. Прогноз и регулирование загрязнения атмосферы. — Л.: Гидрометеоиздат, 1985. -272 с.

21. Бримклумб Питер. Состав и химия атмосферы. М.: Мир, 1998. - 350 с.

22. Букатый В.И., Самойлов А.С., Суторихин И.А. Динамика микрофизических параметров приземного аэрозоля г. Барнаул// Оптика атмосферы и океана. 2004. - Т. 17, № 5-6. - С. 461-463.

23. Букатый В.И., Самойлов А.С., Суторихин И.А. Исследование аэрозольных загрязнений приземной атмосферы г. Барнаул// XI Рабочая группа "Аэрозоли Сибири": Тез. докл. — Томск, 2004. С. 7.

24. Булдаков Л.А. Радиоактивные вещества и человек. М.: Энергоатомиз-дат, 1980- 160 с.

25. Бутуханов В.П., Жамсуева Г.С., Заяханов А.С., Ходжер Т.В., Ломухин Ю.Л. Пространственно-временное распределение приземного аэрозоля в Байкальском регионе// Оптика атмосферы и океана. -2001. Т. 14, №6-7. -С. 564-568.

26. Вызова Н.Л., Гаргер Е.К., Иванов В.Н. Экспериментальные исследования атмосферной диффузии и расчеты рассеяния примеси. Л.: Гидрометеоиздат, 1991.-273 с

27. Голобокова Л.П. Разработка и реализация методик для исследования химического состава газовых примесей и атмосферного аэрозоля (на примере Байкальской природной территории): Автореф. дис. . канд. техн. наук. Барнаул, 2004. - 19 с.

28. Гришин Г.П. О некоторых результатах многолетних наблюдений за озоном в Воейково (С.-Петербург)// Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. — 1999. Т. 35, №5. - С. 612-615.

29. Гуревич Н.А., Домбровская Э.П., Куклин A.M. Исследование динамики системы оксиды азота озон в городском воздухе// Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. - 1998.-Т. 35, №2.-С. 123-129.

30. Доклад о состоянии окружающей природной среды и природоохранной деятельности в Республике Бурятия (по состоянию на 01.01.02). — Улан-Удэ: Госкомэкология РБ, 2002. 95 с.

31. Еланский Н.А, Смирнова О.И. Концентрация озона и окислов азота в приземном воздухе г. Москвы// Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. -1997. Т. 33, №5. - С. 597-611.

32. Еланский Н.Ф., Звягинцев A.M., Тарасова О.А. Исследования тропосферного озона в Европе и России// Метеорология и гидрология. 2003, № 1. -С. 125-128.

33. Еланский Н.Ф., Сеник И.А. Измерение приземной концентрации озона на высокогорной научной станции Кисловодск: сезонные и суточные вариации// Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 1995. - Т. 31, №2. - С. 251259.

34. Елохов А.С., Груздев А.Н. Измерение общего содержания и вертикального распределения NO2 на Звенигородской научной станции// Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2000. - Т. 36, №6. - С. 831-846.

35. Заяханов А.С, Жамсуева Г.С., Бутуханов В.П., Ломухин Ю.Л., Баранников Г.Е. Измерение приземной концентрации газовых примесей в. г. Улан-Удэ// Оптика атмосферы и океана. 1998. - Т. 11, №7. - С. 740-743.

36. Заяханов А.С., Жамсуева Г.С., Бутуханов В.П., Цыдыпов Б.З. Результаты мониторинга газовых аэрозольных примесей в атмосфере г. Улан-Удэ// X

37. Звягинцев A.M., Иванова Н.С., Какаджанова Г.Б., Крученицкий Г.М., Ша-лыгина И.Ю., Демин В.И., Жамсуева Г.С. Содержание озона над территорией Российской Федерации во втором квартале 2005 г.// Метеорология и гидрология. 2005, № 8. - С. 115-120.

38. Зуев В.В., Гришаев М.В., Долгий С.И. Многолетняя изменчивость озона и диоксида азота в стратосфере по результатам шестилетних наблюдений на Сибирской лидарной станции// Оптика атмосферы и океана. 2003. - Т. 16, № 1. - С. 58-62.

39. Зуев В.В., Маричев В.Н., Смирнов С.В. Мониторинг озоносферы на Сибирской лидарной станции// Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. -1999. Т. 35, №3. - С. 602-611.

40. Зуев В.В., Маричев В.Н., Смирнов С.В., Хряпов П.А. Оптический мониторинг невозмущенной озоносферы на Сибирской лидарной станции// Оптика атмосферы и океана. 1999. - Т. 12, № 10. - С. 902-910.

41. Ивлев JI.C. Химический состав и структура атмосферных аэрозолей. — JL: Изд. ЛГУ, 1982.-368 с.

42. Ильенко С.П., Исакова А.И., Пенин С.Т., Чистякова Л.К. Компьютерная система прогноза газовых шлейфов в атмосфере, обусловленных газовыми и литосферными источниками// Оптика атмосферы и океана. — 2002. -Т. 15, №8.-С. 702-711.

43. Кабанов В.М. Региональный мониторинг атмосферы. 4.1. Научно-методические основы/ Под ред. академика В.Е. Зуева. Томск: Изд-во СО РАН, 1997.-211 с.

44. Кадышевич Е.А., Еланский Н.Ф. Измерение приземной концентрации озона и окислов азота в г. Москве// Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 1993. - Т. 29, №3. - С. 346-352.

45. Каплинский А.Е., Суторихин И.А. Динамика физико-химических параметров городского аэрозоля при прохождении холодного фронта// Оптика атмосферы и океана. 1994.-Т. 7, №8.-С. 1149-1153.

46. Кароль И.Л., Розанов В.В, Тимофеев Ю.М. Газовые примеси в атмосфере -Л.: Гидрометеоиздат, 1983.- 191 с.

47. Кашин Ф.В., Арефьев В.Н., Вишератин К.Н. Результаты экспериментальных исследований радиационно-активных составляющих атмосферы в центре Евразии// Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2000. - Т. 36, №4. - С. 463-492.

48. Климат Улан-Удэ. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. 239 с.

49. Климатические ресурсы Байкала и его бассейна/ Под ред. Н.П. Ладейщи-кова. Новосибирск: Наука, 1976. - 319 с.

50. Кондратьев К.Я., Григорьев А.А. Лесные пожары как компонент природной экодинамики // Оптика атмосферы и океана. 2004. - Т. 17, № 4. - С. 279-290.

51. Копейкин В.М. Сажевый аэрозоль в атмосфере города Москвы// Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 1998. - Т. 34, №1. - С. 104-110.

52. Лайхтман Д.Л. Физика пограничного слоя атмосферы. Л.: Гидрометео-издат. 1970.-С. 287-293.

53. Ларин И.К. Российские исследования в области атмосферной химии в 1999-2002 гг.// Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2004. - Т. 40, №5 -С. 712-720.

54. Матвеев А.Т. Курс общей метеорологии. Физика атмосферы. — Л.: Гид-рометеоиздат, 1976. 639 с.

55. Михайлюта С.В., Тасейко О.В. Исследование процессов формирования уровней загрязнения приземной атмосферы г. Красноярск// Вычислительные технологии. 2004. - Т. 9, Ч. 2.-С. 115-123.

56. Мурин А.В. Параллельная объектно-ориентрованная среда для моделирования процессов атмосферного переноса при аварийных выбросах// Вычислительные технологии. 2004. - Т. 9, Ч. 2. - С. 42-49.

57. Оболкин В.А, Потемкин В.Л., Ходжер Т.В. Сравнительные данные о химическом составе аэрозолей континентальных и арктических районов Восточной Сибири// Оптика атмосферы и океана. 1998. - Т. 11, № 6. — С. 632-635.

58. Панченко М.В., Терпугова С.А. Внутрисезонные факторы изменчивости характеристик субмикронного аэрозоля. I. Воздушные массы// Оптика атмосферы и океана. 1995. - Т. 8, № 12. - С. 1761-1772.

59. Панченко М.В., Терпугова С.А. Внутрисезонные факторы изменчивости характеристик субмикронного аэрозоля. И. Суточный ход (вертикальный профиль)// Оптика атмосферы и океана. 1996. - Т. 8, № 6. - С. 735-748.

60. Пененко В.В., Алоян А.А. Модели и методы для задачи охраны окружающей среды. Новосибирск: Наука, 1985. 280 с.

61. Потемкин B.JI, Шультайс Э.В. Сезонная динамика концентрации приземного озона над Восточным Саяном // Оптика атмосферы и океана. 2004. -Т. 17, №4.-С. 317-320.

62. Рейфер А.Б., Алексеенко М.И., П.Н. Бурцев. Справочник по гидрометеорологическим приборам и установкам. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. -372 с.

63. Ровинский Ф.Я., Егоров В.И. Озон, окислы азота и серы в нижней атмосфере. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. - 184 с.

64. Садовский А.П., Зыков С.В., Олькин С.Е., Рапута В.Ф. Антропогенный аэрозоль урбанизированных территорий и его влияние на структуры здоровья населения// Оптика атмосферы и океана. 1999. - Т. 12, № 6. - С. 516-518.

65. Самарская Е.А., Сузан Д.В., Тишкин В.Ф. Построение математической модели распространения загрязнений в атмосфере// Математическое моделирование. 1997. - Т. 9, № 11. - С. 59-71.

66. Селегей Т.С., Юрченко И.П. Потенциал рассеивающей способности атмосферы// География и природные ресурсы. 1990. - № 2. - С. 136.

67. Семенов С.М., Кунина И.М., Кухта Б.А. Тропосферный озон и рост растений в Европе. М., Издательский центр "Метеорология и гидрология", 1999.-207 с.

68. Семенченко Б.А., Белов П.Н. Метеорологические аспекты охраны природной среды. М.: Изд-во МГУ, 1984. - 296 с.

69. Старченко А.В. Численное моделирование городской и региональной атмосферы и оценка ее влияния на перенос примеси// Вычислительные технологии. 2004. - Т. 9, Ч. 2. - С. 98-107.

70. Тарасова О.А., Бреннинкмайер К.А.М., Еланский Н.Ф., Кузнецов Г.И., Ассонов С.С. Исследование изменчивости концентрации моноксида углерода над Россией по данным экспедиций TROICA. // Оптика атмосферы иокеана.-2005.-Т. 18, № 5-6.-С. 511-516.

71. Тищенко Н.Ф., Тищенко А.Н. Охрана атмосферного воздуха. Часть 2: Распределение вредных веществ. М.: Химия, 1993. - 234 с.

72. Фокеева Е.В., Гречко Е.И., Пекур М.С. Изучение загрязненности центра Москвы окисью углерода в осенний период// Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 1998. - Т. 34, № 4. - С. 565-572.

73. Ходжер Т.В., Потемкин B.JL, Голобокова Л.П., Оболкин В.А., Нецветаева О.Г. Станция "Монды" как фоновая станция для изучения переноса загрязняющих веществ в нижней атмосфере Прибайкалья// Оптика атмосферы и океана. 1998. - Т. 11, № 6. - С. 636-639.

74. Ходжер Т.В., Потемкин В.Л., Оболкин В.А. Химический состав аэрозоля и малые газовые примеси в атмосфере над Байкалом// Оптика атмосферы и океана. 1994. - Т. 7, № 8. - С. 1059-1065.

75. Хргиан А.Х. Физика атмосферного озона. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. -280 с.

76. Хргиан А.Х. Физика атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1978. - 246 с.

77. Хуторова О.Г., Тептин Г.М. Временные вариации аэрозоля и малых газовых примесей в приземном городском воздухе// Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2003. - Т. 39, № 6. - С. 782-790.

78. Цыдыпов Б.З., Цыдыпов В.В., Жамсуева Г.С., Заяханов А.С., Бутуханов В.П. Загрязнение воздушного бассейна г. Улан-Удэ при пожарах в 20022003 гг.// X Рабочая группа "Аэрозоли Сибири": Тез. докл. Томск, 2003. -С. 57.

79. Цыдыпов В.В., Аюржанаев А.А. Программный комплекс расчета распространения атмосферных загрязнений// Сб. статей IV межд. школы молодых ученых и специалистов "Физика окружающей среды". Томск, 2004. - С. 75-78.

80. Цыдыпов В.В., Жамсуева Г.С., Заяханов А.С., Цыдыпов Б.З. Загрязнение атмосферы г. Улан-Удэ оксидами азота, озоном в осенний период// Деп. в ВИНИТИ 13.05.05., № 689-В2005. 9 с.

81. Чебаненко Б.Б., Майсюк Е.П. Применимость моделей рассеивания примесей в атмосфере для условий Восточной Сибири / Препринт. — Иркутск: ИСЭМ СО РАН, 2000. 37 с.

82. Щербаков А.Ю. Метеорологический режим и загрязнение атмосферы городов. Калинин: издательство КГУ, 1987. - 314 с.

83. Dorokhov V., Khaikon S., Ignatev D., Variability of ozone over Eastern Siberia: Yakutsk 1992-2002// Sixth European Symposium on stratospheric ozone. -Goteborn, Sweden, 2002. P. 45.

84. Eerens H.C., Sliggers C.J., van den Hout K.D. The Car model: the dutch method determine city air quality// Atmos. Environ. 1993. Vol. 27B. P. 389399.

85. Junge C.E., Ryan T.G. Study of Sulfur dioxide oxidation in solution and its role in atmospheric chemistry// Quart. J. Roy. Meteorol. Soc. 1958. - V. 84. № 359. - P. 46-55.

86. Koutsinogii K.P., Makarov V.I., Kovalskaya G.A., Smirnova A.I., Smolyakov

87. Leighton P.A. Photochemistry of air pollution. N.Y.: Academic press, 1961. 490 p.

88. Logan J. A. Troposphere ozone: seasonal behavior, trends and anthropogenic influence// J. Geoph. Res. 1985. V. 90. № 2. - P. 1063-1082.

89. Pratt G.C., Hendrickson R.S., Chevone B.Y. Ozone and oxides of nitrogen in the rural upper-midwestern USA// Atmos. Environ., 1983. V. 17. - P. 20132023.

90. Rasmussen R.A., Khalil M.A.K. Behavior of trace gazes in the troposphere// Sci. Total Environ. 1986, - V.l. № 48. - P. 169-186.

91. Samfield M. Energy sources// Atmos. Environ. 1977. - V. 3.- P. 22-28.

92. Stevens C.S. The NO, NO2, O3 photostationary state and rate of photolysis of N02 in Central Johannesburg// Atmos/ Environ. 1987. V. 21. № 4. - P. 799 -805.

93. Wiegand A.N., Bofinger N.D. Review of empirical methods for the calculation of the diurnal NO2 photolysis rate coefficient// Atmos. Environ. 2000. V.34.-P. 99-108.

94. Zakarin E. Modeling and monitoring of urban atmosphere pollution in a composition of GIS // J. of Computational Technologies. 2002. Vol. 7. Special issue. P. 48-56.