Математические модели анализа данных наблюдений локального и регионального загрязнения атмосферы презентация

Содержание

Методология оптимального пробоотбора, схемы химического анализа и модели распространения аэрозольных примесей в мониторинге антропогенных источников 1Коковкин В.В., 2Рапута В. Ф., 1Шуваева О.В, 3Морозов С.В 1 – ИНХ

Слайд 1Математические модели анализа данных наблюдений локального и регионального загрязнения атмосферы
Рапута В.

Ф.
ИВМиМГ СО РАН

Слайд 2Методология оптимального пробоотбора, схемы химического анализа и модели распространения аэрозольных примесей

в мониторинге антропогенных источников

1Коковкин В.В., 2Рапута В. Ф., 1Шуваева О.В, 3Морозов С.В

1 – ИНХ СО РАН,
2 - ИВМиМГ СО РАН,
3 – НИОХ СО РАН


Слайд 3Типы дымовых струй в атмосфере


Слайд 4 Основные этапы исследования:

1. Пробоотбор и методы химического исследования загрязнения снега

и почвы
2. Планирование оптимальной системы наблюдений
3. Анализ подфакельных наблюдений
4. Постановки обратных задач
переноса примеси в атмосфере
5. Определение параметров источника
6. Оценивание суммарного выброса примеси
7. Модели управления источниками

Слайд 5 1. Пробоотбор и методы химического исследования загрязнения снега и почвы
Среди неорганических

компонентов в растворах обычно определяют макрокомпоненты, которые представлены такими катионами как кальций, магний, натрий, калий, аммоний, а также анионами – гидрокарбонат, сульфат, хлорид, нитрат.
Среди микроэлементов в наибольших концентрациях в растворах присутствуют железо, алюминий, медь, цинк и др.
Органические компоненты, представляющие наибольший интерес в воздушных выбросах – это полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), которые обладают высокой канцерогенной активностью.

Слайд 6Таб. 1. Методы анализа и определяемые компоненты в пробах снежного покрова



Слайд 71) Пусть проведён эксперимент в N-1 точке по плану εN-1.


Отыскиваем точку такую, что

2) В точке проводится дополнительное наблюдение.

3) Отыскиваем оценки по наблюдениям согласно плану

( 2.1 )

( 2.2 )

2. Планирование оптимальной системы наблюдений


Слайд 83. Планирование и анализ подфакельных наблюдений концентрации примеси в атмосфере
Постановка

задачи:

( 3.1 )

( 3.2 )

Тяжёлая примесь:


Слайд 9Лёгкая примесь:
( 3.3 )
( 3.4 )


Слайд 10Рис 1. Дисперсия поля наземной концентрации лёгкой примеси для xmax=600

м, k0=0,8 м ( а ) и осевой концентрации тяжёлой примеси для xmax=1300 м, w=20 см/с ( б )

Слайд 11Рис 2.
Дисперсия поля приземной концентрации лёгкой примеси при x

≥ 2 км.
( u=3,5 мс-1,
w=1,8 мс-1,
h=900 м ).

Рис 3.
Дисперсии осевых концентраций на оптимальных планах
(u=7 мс-1,w=1,6 мс-1, h=900 м ) при
x∈[1,10] км,
x∈[1,7;5,7] км,
3) x∈[5,7;14,6] км.


Слайд 12 4. Постановки обратных задач
переноса примеси в атмосфере
( 4.1 )
( 4.2 )

а) Аэрозольное загрязнение локального масштаба

Точечный источник


Слайд 13




( 4.3 )
( 4.4 )
( 4.5 )


Слайд 14


Монодисперсный случай:
( 4.6 )
( 4.7 )
( 4.8 )


Слайд 15
Случай малых w:
( 4.9 )
( 4.10 )


Слайд 16Новосибирский электродный завод
Рис 4. а) Удельное содержание БП (мкг/л) в

снеге к северу от НЭЗ;
— - расчёт, ⬤ - опорные точки, ⬤ - контрольные точки наблюдений
б) Схема размещения точек пробоотбора.

Слайд 17Рис 5. Изолинии средней концентрации бенз(а)пирена (мкг/кг) в почве ∗

- положение источника. (ПДК – 20 мкг/кг)

Слайд 18Новосибирский оловокомбинат
Рис 6. Схема отбора проб снега ( 2000 –

2001 гг ).

Слайд 19Рис 7. Восстановленные уровни выпадений мышьяка ( мкг/л )
за

зимние сезоны 1994 – 1995 гг, 2000 – 2001 гг.

Слайд 20Норильский медеплавильный завод
Рис 8. Содержание тяжёлых металлов в твёрдом осадке снеговой

воды в направлении на северо-восток от Норильского медеплавильного завода
а) восстановленные концентрации никеля по локальной модели,
б) содержание свинца, восстановленное по модели регионального переноса.
— - расчёт, ⬤ - опорные точки, ⬤ - контрольные точки наблюдений

Слайд 21Нефтегазовые факела
Рис 9. Удельное содержание сульфатов (а) и бенз(а)пирена (б)
в

районе нефтегазового факела.

Слайд 22a = x cos ϕ + (y - η ) sin

ϕ ,
b = - x sin ϕ + (y - η ) cos ϕ ,

S(a) – приземное поле концентрации от линейного источника.

Линейный источник
Автотрассы

( 4.11 )


Слайд 23Рис 10. Схема маршрута пробоотбора снега.
⬤ - опорные точки,

⬤ - контрольные точки наблюдений

Слайд 24Рис 11. Удельное содержание свинца в крупнодисперсной части (а) и

суммарно в мелкодисперсной и водорастворённой частях (б).

Слайд 25Рис 12. Распределение свинца по фракциям
на расстоянии 50 м

от полотна дороги.

Слайд 26Рис 13. Рассчитанное и измеренное удельное содержание бенз(а)пирена в снеге

в конце зимы 1999 и 2000 г.

Слайд 27Таб. 2. Оценки суммарных выпадений ПАУ


Слайд 28 б) Региональное загрязнение
( 4.12 )
Метод асимптотических разложений:
( 4.13 )


Слайд 29
( 4.15 )
( 4.14 )


Слайд 30Рис 14. Схема маршрутных снегосъёмок в окрестностях Иркутска.


Слайд 31Рис 15. Уровни выпадений бериллия на маршруте Иркутск – Листвянка


за зимний период
1993-1994,
1994-1995,
1995-1996 гг.

Слайд 32Рис 16. Уровни выпадений бериллия на маршруте Иркутск-Баяндай за зимний

период 1994-1995 гг. (а), 1995-1996 гг. (б).

Слайд 33
 

Рис. а. Восстановленные концентрации выпадений пыли в окрестностях НТЭК
Рис. б.

Космоснимок территории НТЭК от 26.04.2001

Слайд 34Заключение
Численный анализ данных мониторинга показывает существование достаточно простых закономерностей формирования полей

газового и аэрозольного загрязнения местности.
По небольшому числу точек измерения и доступной входной информации показана возможность построения количественных моделей длительного аэрозольного загрязнения местности источниками различных типов. С их использованием получены оценки суммарного выброса.
Следует отметить экономичность и особую эффективность мониторинга снежного покрова для контроля выбросов и уровней загрязнения вокруг предприятий.
Применение процедур оптимального планирования систем наблюдений позволяет существенно повысить точность оценивания параметров и полей загрязнения.
Цикл проведённых работ представляет основу для разработки комплексной системы мониторинга локального и регионального загрязнения местности.

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика