МОДЕЛИРОВАНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ НАД ТЕРРИТОРИЕЙ ПРИВОЛЖСКОГО ФЕДЕРАЛЬНОГО ОКРУГА

 
ВЕСТНИК УДМУРТСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 
3 
БИОЛОГИЯ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ 
 
2010. Вып. 2 

 

 

Экологические проблемы и природопользование 
 
УДК 504.3.054.001.572 
 
В.М. Габдуллин, А.В. Семакина  
 
МОДЕЛИРОВАНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ НАД ТЕРРИТОРИЕЙ 
ПРИВОЛЖСКОГО ФЕДЕРАЛЬНОГО ОКРУГА 
 
Картирование уровня загрязнения атмосферы Приволжского федерального округа проводилось с учетом  
выбросов с территории округа и близлежащих городов соседних регионов по методике В.А. Петрухина  
и В.А. Вишенского, позволяющей рассчитать средние значения концентраций загрязняющих веществ по слою 
перемешивания. Рассмотрен вклад природных факторов в загрязнение атмосферы. 
 
Ключевые слова: моделирование, атмосфера, выбросы, загрязняющие вещества, стационарные источники,  
автомагистрали, потенциал загрязнения атмосферы. 
 
Наиболее эффективным способом картографического представления данных о состоянии атмосферного воздуха является изолинейная модель. При ограниченности данных мониторинга они используются преимущественно для верификации, тогда как основным методом картографирования 
является моделирование процессов рассеивания выбросов от источников с учетом статистических 
данных и климатических характеристик. Современные методы математического моделирования атмосферных процессов позволяют рассчитать на основе статистических данных об объемах выбросов 
загрязняющих веществ в отдельных (контрольных) точках и строить изолинейные карты распределения концентраций загрязняющих веществ. Основной областью применения расчетных методов является нормирование выбросов на уровне предприятий, но это не исключает их применения и при решении научных задач, связанных с оценкой экологической обстановки в пределах больших территорий. При расчете предельно допустимых выбросов (ПДВ) предприятий используются специальные 
расчетные методики, учитывающие параметры каждого источника загрязнения, климатические условия, характер подстилающей поверхности. Наиболее известными являются: методика ОНД-86 [1], 
единственная имеющая в России официальный статус; уравнение турбулентной диффузии Гаусса и 
его многочисленные модификации [2]; гидротермодинамическая модель А.С. Гаврилова [3] и др.  
Из не имеющих официального статуса методов расчетов рассеивания загрязняющих веществ 
над большими территориями, используются более простые модели, учитывающие мощность выбросов от крупных источников (городов, отдельных предприятий), высоту слоя перемешивания атмосферы, повторяемость и скорость ветров различных направлений. Так, для оценки загрязнения атмосферного воздуха над территорией Удмуртии [4] нами был использован методический подход, разработанный В.А.Петрухиным и В.А.Вишенским [5] для количественной оценки состояния атмосферного воздуха при распространении загрязняющих веществ на значительные расстояния. Несложная 
формула позволяет рассчитывать средние значения концентраций по слою перемешивания, исходя из 
допущения об их равномерном распределении в пределах этого слоя: 

C=

4
1
1

1

8
Q P

RUH R
U

i
i

i
i
i
π
τ
=∑
+
(
) ,  
 
(1) 

где С – средняя концентрация вещества (мг/м3) в слое перемешивания H; 
Pi – повторяемость направления переноса в i-м секторе (в долях единицы); 
Qi – мощность источника загрязнения (тыс. т/год); 
Ri – расстояние от источника до контрольной точки (км); 
U – скорость ветра в слое перемешивания (км/сут); 
H – высота слоя перемешивания (км); 
τ – время присутствия примеси в атмосфере, определяющееся интенсивностью процессов химической трансформации и осаждения (сут). 
 

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com