УДК 504.3.054:519.237.5

АНАЛИЗ СЕЗОННЫХ КОЛЕБАНИЙ УРОВНЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА Г. КРАСНОЯРСКА ПО ДАННЫМ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ПОСТОВ НАБЛЮДЕНИЯ

Голубничий Артем Александрович1, Чайкина Екатерина Александровна2
1Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, ассистент кафедры инженерной экологии и основ производства
2Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, студентка кафедры инженерной экологии и основ производства

Аннотация
В статье рассматривается сезонность динамики загрязнения атмосферного воздуха города Красноярска за 2014 г. Основным показателем для расчетов служит интегральный показатель загрязнения атмосферы ИЗА-5. Резкое увеличение уровня загрязнения в зимний период связано со спецификой метеорологических условий. Сила корреляционной связи значений ИЗА-5 и месяца года носит неоднородный характер, значение коэффициента линейной корреляции по Пирсону меняется от -0,23 до 0,84 в зависимости от рассматриваемых постов, что объясняется неоднородностью источников выбросов и отличием метеорологических условий.

Ключевые слова: атмосферный воздух, влияние метеорологических показателей, индекс загрязнения атмосферы, корреляционный анализ


ANALYSIS OF SEASONAL FLUCTUATIONS IN THE LEVEL OF AIR POLLUTION IN KRASNOYARSK ACCORDING TO THE AUTOMATED MONITORING STATIONS

Golubnichiy Artem Aleksandrovich1, Chaykina Ekaterina Aleksandrovna2
1Katanov Khakass State University, Assistant at the Department of Engineer Ecology and Bases of Production
2Katanov Khakass State University, Student of the Department of Engineer Ecology and Bases of Production

Abstract
The article deals with the seasonal dynamics of air pollution of the city of Krasnoyarsk in 2014 The main indicator for the calculation is an integral component of air pollution API-5. The sharp increase in the level of pollution in the winter due to the specific weather conditions. The strength of the correlation values of the API-5 and month of the year has been mixed, the coefficient of linear correlation Pearson varies from 0.23 to 0.84, depending on the posts under consideration, due to the inhomogeneity of the emission sources and honors meteorological conditions.

Keywords: air, air pollution index., correlation analysis, the influence of meteorological parameters


Рубрика: 25.00.00 НАУКИ О ЗЕМЛЕ

Библиографическая ссылка на статью:
Голубничий А.А., Чайкина Е.А. Анализ сезонных колебаний уровня загрязнения атмосферного воздуха г. Красноярска по данным автоматизированных постов наблюдения // Современные научные исследования и инновации. 2015. № 5. Ч. 5 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2015/05/53107 (дата обращения: 03.06.2017).

С учетом развитости экономики, высокой степени урбанизации и ряда других факторов, город Красноярск относится к городам с неблагоприятной экологической ситуацией. Одним из ключевых компонентов окружающей среды, вносящим значительный вклад в увеличение риска развития болезней жителей города, является атмосферный воздух [1]. Несмотря на заметное уменьшения уровня загрязнения города Красноярска в последние года [2,3] общий тренд уровня загрязнения города имеет положительное значение [4].

Значительное влияние метеорологических параметров на состояние атмосферного воздуха отмечается многими исследователями [5–14]. Сезонность изменения параметров по временам года типична для города Красноярска с учетом его расположения в умеренном климатическом поясе [15]. Температурная неоднородность территории города в зимний период приводит к увеличению в 1.5 раза уровней загрязнения атмосферного воздуха оксидом углерода и оксидом азота в центральной части города. В период летнего режима циркуляции атмосферы орографическая неоднородность территории Красноярска способствует тому, что уровни загрязнения атмосферного воздух в отдельных зонах города увеличиваются в четыре раза [16].

Для исследования зависимостей уровня загрязнения от времени года использовались данные подсистемы мониторинга атмосферного воздуха «Центра реализации мероприятий по природопользованию и охране окружающей среды Красноярского края» [17]. По данным шести автоматизированных постов наблюдения (АПН) за загрязнением атмосферного воздуха расположенных в городах Красноярске и Ачинске (рис. 1) за период 2014 года был рассчитан интегральный показатель загрязнения ИЗА-5 [18,19] по месяцам года (табл. 1).

Карта-схема Красноярского края с нанесенными точками местоположения АПН

АПН 1 – Ачинск Юго-Восточный; АПН 2 – Черемушки; АПН 3 – Березовка; АПН 4 – Кубеково; АПН 5 – Солнечный; АПН 6 – Северный

Рисунок 1. Карта-схема Красноярского края с нанесенными точками местоположения АПН

Таблица 1 – Изменение показателя ИЗА-5 по данным АПН Красноярского края за 2014 г. [16]

Месяц

Северный

Березовка

Солнечный

Черемушки

Кубеково

Ачинск Юго-Восточный

Январь

9,374

12,105

7,314

4,91

5,787

7,506

Февраль

6,388

35,392

9,849

5,203

5,967

6,894

Март

7,738

24,838

10,853

5,409

3,403

6,331

Апрель

6,545

11,436

6,83

4,088

3,091

5,774

Май

3,572

12,57

5,608

3,256

1,64

3,732

Июнь

3,841

5,574

4,596

2,03

1,746

3,912

Июль

3,64

2,458

4,287

1,263

1,906

3,473

Август

3,52

2,441

3,243

4,116

4,704

1,649

Сентябрь

3,497

4,308

1,778

4,615

2,112

2,141

Октябрь

3,535

5,961

1,832

4,025

2,819

1,676

Ноябрь

5,164

6,452

1,492

10,177

4,427

4,872

Декабрь

9,165

8,512

2,731

13,054

6,215

3,85

На основании полученных данных был проведен корреляционный анализ по Пирсону с целью установления силы линейной корреляции. Результаты анализа сведены в таблицу 2.

Таблица 2 – Значение линейной корреляции (по Пирсону) загрязнения атмосферного воздуха г. Красноярска по АПН

Северный

Березовка

Солнечный

Черемушки

Кубеково

Ачинск Юго-Восточный

Северный

1

Березовка

0,454

1

Солнечный

0,484

0,842

1

Черемушки

0,570

0,075

-0,231

1

Кубеково

0,726

0,393

0,197

0,666

1

Ачинск Юго-Восточный

0,741

0,710

0,784

0,138

0,449

1

Для оценки величины корреляционной связи была использована классификация предложенная Э.В. Ивантер, А.В. Коросова [20]. Согласно данной классификации и данным, полученным при расчете линейной корреляции признаков, из 15 значений коэффициента корреляций пар постов большая часть их них соответствует сильной и умеренной силе корреляционной зависимости (7 и 4 пары соответственно). Слабая прямая корреляция наблюдается на 3 парах постов и в одном случае – слабая обратная зависимость. Неоднородность силы зависимости объясняется рядом факторов, к которым можно отнести следующие:

неоднородность источников выбросов (значимость которой увеличивается с учетом розы ветров);

некоторое отличие метеорологических условий, накладываемое особенностью урбанизированной территории;

незначительный объем выборки исследования, ограничивающийся количеством постов наблюдения АПН.


Библиографический список
  1. Окружающая среда | Экология: время действовать – строительный портал Sibdom.ru 60 [Электронный ресурс]: URL: http://www.sibdom.ru/article.php?id=1115 (дата обращения: 10.05.2015).
  2. Государственный доклад «О состоянии и охране окружающей среды в Красноярском крае за 2012 год» – Красноярск 2013. 314 с.
  3. Государственный доклад «О состоянии и охране окружающей среды в Красноярском крае за 2013 год» – Красноярск 2014. 282 с.
  4. Голубничий, А.А. Динамика загрязнения атмосферного воздуха города Красноярска / А.А. Голубничий, Е.А. Чайкина // Современные научные исследования и инновации. 2015. № 3 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2015/03/50474 (дата обращения: 10.05.2015).
  5. Шлычков, А.П. Метеорологические аспекты загрязнения атмосферы на территории Республики Татарстан: дис… канд. геогр. наук: 11.00.09. – Казань, 1999. – 146 с.
  6. Степанова, Н.В. Влияние комплекса метеорологических условий на загрязнение атмосферного воздуха города / Н.В. Степанова, А.П. Шлычков // Казанский медицинский журнал. 2004. Т. 85. №5. С. 380–383.
  7. Безуглая Э.Ю. Влияние метеорологических условий на загрязнение воздуха в городах Советского Союза / Э.Ю. Безуглая, Л.Р. Сонькин // Метеорологические аспекты загрязнения атмосферы. – Л.: Гидрометеоиздат, 1971. – С. 241–252.
  8. Селегей, Т.С. Метеорологический потенциал самоочищения атмосферы Сибирского экологического района  / Т.С. Селегей // Труды Зап. Сиб. НИИ, 1988. – Вып. 86. – С. 84–89.
  9. Сонькин, Л.Р. К вопросу о метеорологической обусловленности загрязнения атмосферы над городом / Л.Р. Сонькин, Е.А. Разбегаева, К.М.  Терехова // Труды ГГО. – 1966. – Вып. 185. – С. 44-54.
  10. Akpinar, E.K., Akpinar, S. & Öztop, H.F. Effects of meteorological parameters on air pollutant concentrations in Elazig. Turkey / E.K. Akpinar, S. Akpinar, H.F. Öztop // International Journal of Green Energy. 2006.  Vol. 3, pp. 407−421.
  11. Cuhadaroglu, B. Influence of some meteorological factors on air pollution in Trabzon city. / B. Cuhadaroglu, E. Demirci // Energy Buildings. 1997.  Vol. 25, pp. 179−184.
  12. Escourrou, G. Climate and pollution in Paris / G. Escourrou // Energy Buildings. 1990. Vol. 15, pp. 673−676.
  13. Kartal, S. Determination and parameterization of some air pollutants as a function of meteorological parameters in Kayseri, Turkey. / S. Kartal, U. Ozer // Air and Waste Management Association. 1998. Vol. 48, pp. 853−859.
  14. Latini, G. Influence of meteorological parameters on urban and suburban air pollution. / G. Latini, R.C. Grifoni, G. Passerini // Air Pollution X, Transaction: Ecology and the Environment 2002. 53p.
  15. Город Красноярск: климат, экология, районы, экономика, криминал и достопримечательности | Не сидится – клуб желающих переехать [Электронный ресурс]: URL: http://nesiditsa.ru/city/krasnoyarsk (дата обращения: 10.05.2015).
  16. Михайлюта, С.В. Особенности пространственно-временной динамики загрязнения атмосферы в условиях города (на примере г. Красноярска): дис. …канд. техн. наук: 05.13.01. – Красноярск, 2005. – 134 с.
  17. Подсистема мониторинга загрязнения атмосферного воздуха [Электронный ресурс]: URL: http://krasecology.ru/Air (дата обращения: 10.05.2015).
  18. РД 52.04.186-89 «Руководство по контролю загрязнения атмосферы»
  19. РД 52.04.667-2005 «Документы о состоянии загрязнения атмосферы в городах для информирования государственных органов, общественности и населения. Общие требования к разработке, построению, изложению и содержанию»
  20. Ивантер, Э.В. Элементарная биометрия / Э.В. Ивантер, А.В. Коросов. – Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2010. – 104 с.


Все статьи автора «Голубничий Артем Александрович»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: