Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Метеорологический режим и загрязнение воздуха в больших городах Украины (на примере Киева)

ВАК РФ 11.00.09, Метеорология, климатология, агрометеорология

Автореферат диссертации по теме "Метеорологический режим и загрязнение воздуха в больших городах Украины (на примере Киева)"

' ■ О ий

~ 5 ДПР ШЗ

ОДЕССКИЙ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

ЗАТУЛА ВАСИЛИЯ ИВАНОВИЧ

УДК 551.510.42(477-21)

МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙ РЕЖИМ И ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОЗДУХА В БОЛЬШИХ ГОРОДАХ УКРАИНЫ (НА ПРИМЕРЕ КИЕВА)

11.00.09 - метеорология, климатология, агрометеорология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Одесса - 1993

Работа выполнена в Киевском университете им.Тараса Шевченко

Научный руководитель - доктор географических наук,

Официальные оппоненты - доктор физико-математических наук,

Ведущая организация - Украинский региональный научно-

Защита состоится 8 апреля 1995 г. п 14°°

на заседании специализированного совета К 068.04.01 в Одесском гидрометеорологическим институте в зале заседаний, по адресу :

270016, г.Одесса, ул.Львовская, 15, 0ГМИ.

С диссертацией мокно ознакомиться в библиотеке Одесского гидрометеорологического института

профессор Щербань Михаил Ильич

профессор Буйков Михаил Васильевич

кандидат географических наук доцент Полетаева Лариса Николаевна

исследовательский гидрометеорологический институт Госкомгидромета Украины

Автореферат разослан

марта 1993 г.

Учений секретарь специализированного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТУ

Актуальность работы. Стремительное развитие производительных сил и современные процессы урбанизации обусловливают значительный интерес к проблеме охраны атмосферного воздуха городов . Украины, в которых проживает 2/3 населения республики. Загрязнение атмосферы оказывает непосредственное влияние не только на здоровье горожан, но и на производительность их труда, развитие яивотннх и растений, сроки службы материалов, зданий и механизмов. В загрязненной атмосфере снижается дальность видимости, нарушается режим других метеорологических характеристик.

Большая концентрация экологически опасных производств, а также уникальность многих природных комплексов определяют особую актуальность изучения закономерностей формирования загрязнения атмосферы на Украине. Охрана окружающей среды становится проблемой огромной социальной значимости, доказательством чего является создание специального государственного института -Минприроды Украины.

Регулярные наблюдения за состоянием городского воздуха в нацей республике ведутся с середины 1960-х годов по методикам, разработанным в ГГО им. А.И.Зоейкова. При создании системы мониторинга загрязнения атмосферы в городах учтены результаты теоретических и экспериментальных исследований распространения вредных примесей от различных источников, выполненных Н С.Бурениным, Е.Л.Гениховичем, Б.Б.Горогако, Р.И.Оникулом и другими под руководством М.Е.Берлянда.

Одной из сложнейших проблем атмосферной диффузии является исследование метеорологической обусловленности загрязнения воздуха. Наиболее полно она освещена в работах Э.Ю.Беэуглой, Л.Р.Сонькина, И.Н.Пономаренко. Особый интерес в области метеорологических аспектов загрязнения воздушного бассейна Украины представляют работы, выполненные учеными УкрНИГМИ, Одесского гидрометеорологического института, некоторых вузов и научных организаций республики.

Несмотря на значительные масштабы исследований, многие конкретные вопросы формирования загрязнения приземного слоя воздуха крупного промышленного города с неравномерно рассредоточенными источниками выбросов разработаны недостаточно. Изучение механизмов формирования режима загрязнения крайне важно

для обоснования воздухоохранных мероприятий и градостроительной политики.

Цель я задачи исследования. Основной целью работы явилозь из) .ение особенностей формирования загрязнения атмосферы большого города с многочисленными рассредоточенными источниками загрязнения к выработка рекомендаций по прогнозированию и регулированию качества воздуха. Исходя из этого, в диссертационной рьботе поставлены следующие задачи:

- раскрыть основные источники загрязнения воздуха;

- проанализировать пространственно-временную структуру и вероятностные характеристики загрязнения;

- выявить и изучить основные ({акторы, влияющие на распространение примесей в атмосфере, их роль, характер и механизм воздействия;

- смоделировать процесс загрязнения и оценить эффективность используемых моделей;

- разработать предложения по прогнозированию загрязнения атмосферы и регулированию качества воздуха в городе.

Научная новизна результатов исследования состоит в следующем :

- углублен научно-методический подход к изучению проблем загрязнения воздушного .бассейна;

- проведен анализ состояния воздушной среды в .крупных городах, отдельных областях, экономических и природно-хозяйственных регионах Украины;

- раскрыты основные закономерности формирования загрязнения атмооферы крупного промышленного города с многочисленными рассредоточенными источниками загрязнения;

- проведено районирование территории Киева по режиму загрязнения для отдельных его компонент;

- установлены законы распределения среднемесячных концентраций атмосферных примесей;

- оценено влияние различных метеорологических факторов и некоторых их сочетаний на уровень загрязнения воздуха, а такхе выявлены важные особенности загрязнения атмосферы во времени (тренды, циклические составляющие, инерционность процесса), которые позволили сформулировать предложения по использованию этих результатов для составления статистических прогнозов загрязнения атмосферы и регулирования качества воздуха;

- построен ряд моделей загрязнения и проведена тщательная проверка их эффективности.

Кроме того/ряд практических результатов, полученных для комплексных показателей загрязнения воздуха представляет особый интерес, поскольку их углубленный анализ до сих пор еще не заполнялся.

Практическая ценность. Конкретные результаты исследования, научно-методические выводы, расчеты и схемы могут использоваться в системе Государственного комитета Украины 170 гидрометеорологии при разработке методик анализа гидрометеорологической информации и статистических прогнозов загрязнения атмосферы.

Полученные результаты я разработанные программы обработки временных рядов могут использоватьоя в учебном процессе при подготовке специалистов-метеорологов.

Апробация работы и публикации. Основные результаты диссертационной работа докладывались и обсуждались на мэкдународ-ном симпозиуме "Работы по изучение атмосферного пограничного слоя в городских условиях; загрязнение атмосферы" (Ереван, 1933 г.), на научной конференции преподавателей и сотрудников Киевского университета (1990 г.), на республиканской научно-практической конференции по географическим проблемам большого города (Киев, 1991 г.), на международной конференции по интервальным и стохастическим кетадам в науке и технике (Москва, 1992 г.), на научных семинарах кафедры метеорологии и климатологии Киевского университета им. Тараса Шевченко (1986-1992 гг.) я опубликованы в 5 статьях.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы из 202 названий. Работа изложена на 199 страницах машинописного текста, вклячая 4 рисунка и 23 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Зо введении обоснованы актуальность темы', выбор сбгзкта, формулированы цель и основные задачи исследования, определена научная новизна и практическое значение работы, а такяе освежена основные направления изучения 'загрязнения атмосферы а «ду-!цих метеорологических организациях Украины к СНГ.

В первой главе рассмотрены основные направления теоретических и прикладных исследовании загрязнения атмосферы, а также дана общая характеристика системы контроля загрязнении.

Анализ исследовании отечественных и зарубежных азторов показывает, что па'современной этапе достаточно хорошо изучены физические основы влияния метеорологических услозий на поведение примесей в атмосфере, разработана методы и приемы оценки состояния атмосферы и ее загрязненности, однако противоречивость описанных эффектов обусловливает необходимость комплексного изучения этой проблемы.

Во второй главе рассматриваются отдельные источники поступления наиболее распространенных примесей в атмосферу, а также приводятся оценки соотношения природных и антропогенных выбросов. Показана растущая роль антропогенных загрязнений, основную массу которых составляют выбросы промышленных предприятий и автотранспорта. Здесь же рассматриваются некоторые направления сокращения вредных выбросов в атмосферу и улучшения качества воздуха.

Наиболее существенные различил в естественном загрязнении различных регионов Украины вызваны эоловыми процессами, и в частности, пыльными бурями. Фоновые уровни запыленности атмосферы в лесной и степной зонах наяей республики отличаются в несколько раз. По-видимому, в разных физико-географических зонах существует значительные различия и в продуцировании некоторых других видов загрязнений, но надежных данных, подтзерядап-цих это, нет.

Очень неравномерно распределены антропогенные источники загрязнения атмосферы. Согласно полученным оценкам, плотность антропогенных выбросов загрязняющих веществ колеблется от 8-10 т/км2 з некоторых районах Полесья и Причерноморья до 135 т/км2 в Донецкой области (рис.,1). Еще большей неравномерностью характеризуются промышленные выбросы вредных веществ: на территории Донецкой, Днепропетровской и Луганской областей сосредоточено почти 63 % всех выбросов от стационарных источников (рис. 2); свыпе НО % выбросов осуществляется всего лишь в 12 крупнейших промышленных центрах республики.

Как показывает анализ, в самых неблагополучных городах Украины высокий уровень загрязнения атмосферы в значительной• степени обусловлен выбросами специфических примесей: беиз(а)-

•пирена, формальдегида, фенола, аммиака и фтористого водорода. Чз числа основных примесей, вносящих наибольший вклад в общее загрязнение воздушного бассейна этих городов, мокно выделить пиль и двуокись азота. Основными источниками поступления указанна/. веществ в атмосферу являются предприятия черной и цветной металлургии, энергетики, угледобывающей, коксохимической, химической и нефтехимической промышленности, тяжелого машиностроения, предприятия, производящие строительные материалы и минеральные удобрения, а также автотранспорт. Опережающий рост автомобильных выбросов является важной тенденцией развития городов Украины, как и других регионов планеты.

В третьей главе рассматриваются основные закономерности загрязнения атмосферы большого города. Для выполнения исследования использовались архивные материалы 1'крайне кого центра радиационных и гидрометеорологических наблюдений. Основные результаты получены при обработке материалов наблюдений на стационарных пунктах контроля загрязнения атмосферы г.Киева за 19601969 гг.

Выполненный анализ эшссии вредных векеств от стационарных и передвижных источников в атмосферный воздух г.Киева,показал, что в 1938 году автотранспортные выбросы составляли 77 % суммарных выбросов в городе, причем по некоторым ингредиентам (СО и углеводородам) вклад автомобильного транспорта значительно выае; Отмечено, что распределение промышленных предприятий города весьма неравномерно. Самые высокие уровни загрязнения атмосферы отмечаются вдоль крупнейших автомагистралей и в районах сосредоточения превышенных предприятий. Здесь они на 25-50 и более процентов выле, чем а среднем для всего города.

Ваг.ную роль в формировании загрязнения .атмосферы играют топографические условия местности. Воэютешше районы города, если атому не препятствует их застройка, хороыо продуваются, за счет чего концентрация примесей значительно понижается. Содержание примесей на вершине Багриновой горы (пункт й 5) и соседней Московской площади (пункт И 20), представляющей собой своеобразный топографический приемник загрязнений, отличается в 2-3 и более раз. Значительно ниже среднегородского загрязнение атмосферы над Днепром и в районе крупных скверов и лесопарков.

На рис. 3 показано распределение в Киеве индекса загрязнения атмосферы (ИЗА) для четырех основных примесей, составляющих

около В5 % массы всех загрязняющих веществ в атмосфере города, -пили, сернистого ангидрида, окиси углерода и двуокиси азота:

1*1 ^

где сЦ - средняя многолетняя концентрация 1-оЯ прииеси;

П$Кс ез среднесуточная предельно допустимая концентрация; (V- константа, зависящая от класса опасности вещества. Для призязки к местности на рисунке кроив пройостборкых лунктоэ показана основные пути сообщения л р.Днепр. Все р-Ьне1? отмеченные особенности загрязнения атыос^ерц отлельтих пр/иесям/ вполне спразедллзц и для показателя 1(4).

Кроме рассчитанного таким образом ИЗА 1(4) характеристика многокомпонентного загрязнения атмосферы была дополнена показателем 1(12), для получения которого использовались результаты наблюдений за всеми теми 12-тыо примесями, для котор« разработаны необходимые гигиенические нормативы. Отсутствующие данные измерений оценивались нулевым уровнем. При учете дополнительных ингредиентов разница между интегральными оценками качества воздуха в разных районах города возрастает, причем в силу различной полноты программ наблюдений на разных пробоотборных пунктах она оказывается искусственно завышенной. Тем не менее, обцая картина распределения зон максимального и минимального загрязнения воздуха сохраняется той же. Единстзенное," что за счет высокой концентрации наиболее мощных химических производств в Левоберен-ной части города сюда перемещается и основной акцент в максимальном загрязнении воздуха для полного ИЗА. Здесь среднее значение этого показателя превышает 21 единицу при обычных 4-9 для остальной территории города.

Кроме того, различия з характере загрязнения в разных районах города устанавливались путем проверки статистической гипотезы об однородности рядов среднемесячных концентраций примесей. Статистическая-однородность оценивалась с помо^ьв рангового критерия Вилкоксона ка уровне значимости 5 %. .Благодаря анализу рассчитанных на ЭВМ матриц однородности проведенб районирование территории города по режиму загрязнения для различных примесей, при атом допускалось объединение нескольких выделенных районов в один, более крупный.. 3 диссертации представлены, окончательные результаты этой работы.

Несмотря на значительные отличия в режиме загрязнения, концентрации как одноименных, так и разноименных примесей в разных . районах города сильно коррелируют между собой, что говорит о синхронности изменения урозня загрязнения атмосферного воздуха над всем городом, кли, по крайней мере, над значительной его часты) для любого достаточно продолжительного периода осредне- ; ния данных. Очевидно, что такая тесная связь между изменением уровней загрязнения в разных районах.города иокет существовать только при наличии некоторых объективных закономерностей в режиме поступления и рассеивания загрязняющих веществ.

Установлено, что заметное снижение выбросов вредных веществ, достигнутое в 1970-1980-е годы благодаря комплексу прот

водимых на промышленных предприятиях и транспорте мероприятий, в целом способствовало улучшению качества воздуха, но в последнее время их эффективность существенно снизилась.

Сглаживание исходных шдоч наблпденил □естьи прсстейжми аппроксимирующими функциями в значительно:! част:? случаев было малоэффективным, но в среднем 23 7о обп;ей вариабельности срсдне-месячних характеристик загрязнения атмос^ери в Киеве может бить объяснено наличием детерминированнчх теидснц;;''. направленного изменения. Еще около 2 > обцей изменчивости загрязнения атмосферного воздуха в Киеве мотет быть объяснено влиянием сезонности.

Установлено, что в годовом ходе загрязнения атмосферы в Киеве наблюдаются резкие колебания концентрации специфических прьмесей, указывающие на нестабильность работа крупник промышленных предприятий - источников выбросов этих веществ. Боле-; плавные изменения уровня загрязнения характерны для основных примесей.

Спектральный и гармонический анализ среднемесячных характеристик загрязнения атмосферы позволил установить, что большая часть оби;ей дисперсии рассматриваемых рядов обусловлена долгопериодными колебаниями. Проведенные расчеты показали, что модель загрязнения атмосферы, представляющая случайные реализация ря£а з виде суммы среднего арифметического значения у. нескольких тср-вь'Х, с периодом не менее I года, гармоник, з среднем объясняет около 62 % обцей дисперсии. При этом доля объясненной вариации в общей изменчивости одного из индексов загрязнения атмосферы достигает 80, а для.заверенных частиц даже 66 «то говорит о высоком качестве модели и возможности ее использования для предсказания будуакх уровней загрязнения.

Очень важные методические и научно-практические вывода можно извлечь из анализа автокорреляционной функции. Так, установлено, что высокие (более 0,5)•коэффициента сериальной корреляции наблюдается при задержках в 2-3 и более месяцев. а в отдельных случаях'''для пыли, двуокиси серы и 1(4)) эта связь прослеживается в течение 1-2 лет. Значительная зависимость между последова-телЕными членами этих и многих других метеорологических рядов является следствием преемственности в развитчи атмосферных процессов во времени.

Аналогичные исследования, выполненные для срочных концентраций -атмосферных примесей, показали, что значительная связь

между членами одного ряда прослеживается в интервале первых суток и еще чаще - в пределах 12-18 ч. Это говорит о том, что загрязнение атмосферы йормируетса в значительной степени независимо от.его уровня в предшествующие дни.

Спектральный анализ автокоррелограмм срочных концентраций ряда примесей позволяет установить наличие недельного и суточного хода загрязнения, связанных с режимом работы промышленных предприятий и автотранспорта, а в последнем случае - и метеорологических условий. Размытость частного спектрального максимума в области колебаний с периодом около 24 ч, а такие невысокая его интенсивность по сравнению с аналогичными спектрами для некоторых метеорологических параметров (температуры и влажности воздуха, скорости ветра) объясняются действием многочисленных факторов, а также особенностями распространения выбросов от высоких и низких источников. В диссертационной работе рассмотрены некоторые особенности суточного хода отдельных примесей в теплый и холодный период года.

Важным этапом обработки рядов метеорологической информации является получение распределений повторяемостей значений рассматриваемых величин. Поскольку временные ряды среднемесячных концентраций атмосферных примесей имеют детерминированные тренды, возникает необходимость преодоления их статистической неустойчивости. Ретроспективный'анализ материалов по загрязнению воздуха з Киеве показал, что нарушение стационарности происходит уке через первые 2-3 года (проверка осуществлялась с помощью критерия Аббе для уровня значимости 5 %). Необоснованность подбора непрерывных зако: ов распределения для так"х коротких частей побудила прибегнуть к специальной процедуре исключения статистической неоднородности всего ряда, заключающейся в нормировании среднемесячных концентраций примесей среднегодовыми значениями.

Предварительный анализ таких рядов показал, что среднемесячные концентрации практически не превышают среднегодовые более чем в 2 раза, а большинство наблюдений меньше соответствующих среднегодовых концентраций или же превышает их не более чем э 1,5 раза. Для больаинстза показателей загрячкекия;характерна большая правосторонняя асимметрия. Почти все кривые распреде-• ленич Солге сстрозер^инные пс сравнении с нормальной кривой. Не^елъ^ой анализ показал, что кривые распределения могут :при-лад.:екать невольно акроксму классу кривых Пирсона, поэте;.';/ не-

посредственная их аппроксимация выполнялась с помощью подпрограммы УРСОН , включенноГг в стандартное математическое обеспечение ЕС ЭВМ и предусматривай,;ей выравнивание эмпирического распределения основными теоретическими законами. Учитывая особенности анализируемых рядов, проверка гипотезы о соответствии эмпирического распределении выбранному теоретическому осуществлялась при помощи критерия согласия Б.С.Ястремского. Было показано, что эмпирические распределения могут быть достаточно надеино аппроксимированы несколькими теоретическими законами, но наилучеее согласие обеспечивает применение распределений Лапласа-Шарлье, Вейбулла и гамма-распределения. Только какдмй четвертый ряд может быть описан лэгнориалышм законом.

Известно, что рекпм загрязнения приземного слоя воздуха во многом определяется погодно-климатичс-с.чими условиями. Для анализа их влияния на загрязнение атмосферы в Киеве привлекались материалы стандартных метеорологических и аэрологических наблюдений, а такте материалы наблюдений за чистотой воздушного бассейна города па четырех (.'1'5 Т-'О стационарных пунктах.

Из всех метеорологических ^лптороз действие ветра на формирование рекима загрязнения атооз^ера предзтазлястся паиболзо очевидном. Тем не менее, в работе показано, что средние концентрации примесей при разных направлениях' ветра мало отличаются друг от друга. Заметно (на 5-30 ;.;) возрастает содержание большинства примесей при стиле. ¿ругоР. максимум концентрации примесей при "опасной" скорости ветра-выражен менее заметно. Для большинства рассматриваемых примесей опасной является скорость ветра 4-6 м/с, несколько выше она для сернистого газа, поступающего з приземный слой воздуха главным образом через высокие трубы ТЗЦ.

При приземных инверсиях в Киеве значительно повышаются концентрации пыли, двуокиси азота, фенола и некоторых других специфических примесей. При приподнятых инверсиях, расположенных непосредственно над трубами ТЭЦ и крупных промышленных предприятий города, примерно на 15-20 % возрастает задымлен-ность приземного слоя воздуха сернистым ангидридом. Максимальные концентрации большинства примесей достигаются при максимальном развитии инверсий.

Особо неблагоприятные условия в приземном слое создаются при застоях воздуха и туманах, для которых характерно сочетание

гатилсзой погоды и глубоких инверсий, а в последней случае - и высокой влакности воздуха. Туманы не только способствуют аккумуляции примесей, находящихся в приземном слое воздуха и поступающих в него из вмпелекащих слоев, но и благоприятствуют трансформации некоторых загрязнителей г, более токсичные формы.

Во время тумана на пробоотборник пунктах г.Киева загрязнение атмосферного воздуха пылью, двуокисью сери, сероводородом, сероуглеродом, фенолом и хлористым водородом возрастает на 10-50 При дымке повышенные концентрации большинства примесей наблюдаются pese, чем при тумане. Поскольку после прекращения тумана достаточно быстро восстанавливаются исходные уровни загрязнения городского воздуха, то отношение отдельных компонент загрязнения в Киеве в дни с тумаками к их среднемесячным значениям близко к единице. Это говорит о том, что высокие концентрации могут отмечаться е дни с туманами- и без них.'

Если туман (или дымка) сопровождается выпадением моросящих осадков, обыкновенно наблюдается снижение уровня загрязнения воздуха за счет вымывания примесей, однако очищение атмосферы осадками во всех остальных случаях проявляется менее заметно. Исследования И.Н.Пономаренко к др. показывают, что вымывание примесей из атмосферы происходит только при превышении некоторых "пороговых" значений количества и продолкителышети осад-коз. По-видимому, это обстоятельство необходимо учитывать при оценке рели осадков в процессах самоочищения атмосферы.

Экспериментальными исследованиями установлено, что высокая относительная влажность воздуха способствует увеличению концентраций большинства веществ, за исключением соединений, способных гидролизоваться. Так, в условиях Кисез увеличение относительной влажности воздуха от 20-30 до 50-95 и более процентов сопровождается ростом средних концентраций двуокиси серы в 2 раза. Менее значительный рост загрязнения с повышением относительной влажности воздуха отмечается для двуокиси азота, фенола и хлористого водорода. Для многих примесей заметное повышение уровней загрязнения отмечается как при очень влажном, так к при очень сухом воздухе-

В оЗлачную погоду интенсифицируется скорость окисления и выведения соединений серы, за счет чего содержание двуокиси серы в воздусноы бассейне г.Киеве, з среднем на 20 %, а сульфатов -почти на 40 % кике, чем в ясные'дни.

В диссертационной работе приводятся средние относительные уровни загрязнения атмосферы в одиннадцати различных интервалах температуры воздуха.

В четвертой главе рассматриваются вопросы статистического прогнозирования загрязнения атмосферы с различной степенью заблаговременное™. - ■

Для предсказания загрязнения воздушного бассейна г.Киева на I год вперед использовались построения, не требующие дополнительной информации о факторах загрязнения: климатический и инерционный прогнозы, а также модели авторегрессии и экспоненциального сглаживания. Наилучшие результаты апробации обеспечивает применение моделей авторегрессии, неизвестные коэффициенты которых находятся методом наименьших квадратов. Средние относительные погрешности прогнозов, полученных для моделей первого, второго и третьего порядков, очень близки между собой. Учет стационарности рядов среднегодовых характеристик загрязнения атмосферы для выбора порядка моделей авторегрессии обычно не приводит к' сколько-нибудь заметному улучшению прогнозных оценок. По-видимому, сака оценка стационарности этих рядов зависит от выбора периода наблюдений. Инерционный прогноз может использоваться на стадии предварительного планирования,-когда выполнение глубокого анализа изменения уровня загрязнения атмосферного воздуха'по тем или иным причинам невозможно, а. требования к точности оценки этого уровня невелики.

Статистический прогноз на длительный период уже нуждается в дополнительной информации, по крайней мере об ожидаемых выбросах загрязняющих веществ. В диссертационной работе на "сновании известного выражения Гиффорда и Ханны произведены расчеты запылрчности атмосфзры г.Киева на ближайшие 10 лет для несколв-ких сценариев воздухоохранной работы в городе.

Статистический прогноз загрязнения атмосферы сроком до 24 ч может быть произведен при ломоци аппарата множественной регрессии. В качестве предикторов использовались температура воздуха, скорость ветра на уровне флюгера, относительная влажность воздуха, характеристики инверсий (высота нижней граница, мощность к средний градиент температуры), а также .предшествую* цие уровни загрязнения. Незначимые факторы последовательно исключались из модели линейной регрессии. Как только оставались одни значимые факторы, расчеты завершались и по критерию

Фишера оценивалось качество всей модели.

Анализ итоговых уравнений регрессии подтверждает основные выводы о влиянии отдельных метеорологических факторов на приземные концентрации атмосферных примесей, а также показывает настоятельную необходимость учета инерционности загрязнения.

ВЫВОДЫ

Основные источники промышленных выбросов в Киеве размещены крайне неравномерно, что способствует появлении в пределах городской черты нескольких зон максимального загрязнения, разделенных Днепром с его высоким правым берегом, а та?сже значительными массивами древесных насаждений и участками прерывистой застройки, проникающими из окраин вглубь города. Несмотря на это, область повышенного загрязнения атмосферы при некоторых обстоятельствах распространяется и.на центральную часть, что более характерно для городов с равномерным распределением источников выбросов. Показано, что подобный эффект в наибольшей степени проявляется для примесей, поступающих в воздух глазным образом от подлинных источников, например, для окиси углерода.

Для наиболее распространенных примесей уровни загрязнения в различных районах города близки между собой; они могут значительно отличаться только для отдельных специфических примесей, поступающих от небольшого числа источников. В разных районах изменения уровней загрязнения сильно коррелируют между собой.

Выявлены ваакые элементы временной структуры загрязнения атмосферы - инерционность, существование суточного и годового хода загрязнения, свидетельствующие о значительной метеорологической обусловленности этого процесса. Тем не менее, однозначной связи между метеорологическими условиями и загрязнением атмосферы нет. По-видимому, это связано не только с особенностями распространения выбросов от высоких и низких источников, но к с одновременностью действия различных факторов загрязнения, эффекты которых суммируются. Значительно превосходящие оилбку измерений отклонения средних концентраций примесей от нормы обычао обусловлены совпадением нескольких усиливающих загрязнение метеорологических факторов. Именно при таких условиях, со-прозо&дакакхск опасным рост ой содержания загрязнявших веществ в приемке:; слое в разных районах- города, необходимо осуществление

специального комплекса зоздухоохранных мероприятий. Однако случаи угрожающего здоровью населения загрязнения в городах Украины в целом носят не зпизодический, а хронический характер, что говорит о недостаточности принимаемых мер. Наиболее существенное улучшение качества воздуха в ближайшее время могут принести капитальные вложения на воэдухоохранные мероприятия па предприяти- . ях, осуществляющих незначительные по объему, но представляющие наибольаую гигиеническую опасность выбросы специфических загрязняющих веп\еств.

Проведенное исследование показало, что наиболее существенные закономерности загрязнения атмосферы могут быть установлены только яри значительном осреднении данных наблюдений по времени и территории. Этии, в частности, объясняется более высокое качество статистических моделей для среднемесячных и среднегодовых показателей загрязнения, чем для срочных концентраций. Кроме тогодолгосрочные прогнозы загрязнения атмосферы могут быть улучшены, если их использовать вместе с моделью плоткости вероятности относительных концентраций атмосферных кркмесей.

Основные материалы диссертации изложены в следующих работах:

1. Затула В,И. Аэрокосмнческие методы исследования загрязнения атмосферы // Вести. Киев, ун-та. География. - 1990. - Зып. 32. - С. 57.-60. - на укр. языке

2. Затула В»И. Загрязнение атмосферы при туманах // Метеорология, климатология и гидрология. - 1991. - Внп. 27. - С. 52-58.

3. Затула В.И., Щербань М.И. Закономерности формирования загрязнения атмосферы больших городов // Географические проблемы большого города: Тез, докл. респ. науч.-практ. конф.,

. 10-12 сентября 1591 года, г,Киев. - Киев, 1991. - С. 3-5. -на укр. языке

П. Куликов В.В., Затула З.И. Использование статистических методов при моделировании динамики загрязнения атмосферы // Сб. трудов .Междунар. хочф. по интервальным и стохастическим методам в науке к гехнихе (Интервал - 92). Москва, 22-26 сентяб-' ря 1992 г. - U.r:i992v- Ч. I. - С. 34-36. 5, Цербань М.И., Затула В.И. Туманы и загрязнение приземного слоя атмосферы s Киеве // Тез. Цеждупар. симп. "Работы по изучению атмосферного пограничного слоя в городских условиях; загрязнение атмосферы". Ереван, 26-30 сентября i960 г. -Ереван: Изд-во Ереванского ун-та, 1938. - С. 53-59.