Согласно польскому исследованию, новая модель качества городского воздуха, учитывающая «дорожную пыль» и «уличные каньоны», может помочь снизить негативное воздействие дорожного движения.

Для борьбы с загрязнением городского воздуха необходимо понимать источники вредных выбросов. Новый подход к моделированию, апробированный в Варшаве, может помочь лучше различать выбросы от транспорта и отопления.

Качество городского воздуха является серьезной глобальной проблемой из-за высокой плотности населения в районах с высоким уровнем загрязнения. В пределах ЕС загрязнение атмосферного воздуха остается основной экологической причиной преждевременной смерти, ежегодно приводя к примерно 400 000 смертей.

Согласно данным Европейского агентства по окружающей среде, большинство стран ЕС городское население подвергается воздействию уровней твердых частиц и оксидов азота, превышающих рекомендуемые пороговые значения. Для решения этой неотложной проблемы ЕС разработал... концепция нулевого загрязнения на 2050 год, а также политика в области качества воздуха, закрепленная в законодательстве – главным образом, Директива о качестве окружающего воздуха. 

Для эффективного решения проблемы важно точно учитывать загрязнение воздуха из различных источников. В городах, чтобы учесть сложность измерения выбросов в пространстве и времени, произошел переход от традиционных сетей мониторинга к гибридным системам моделирования, которые оценивают как локальное, так и региональное распространение загрязняющих веществ. 

Исследователи в Варшаве поставили перед собой задачу понять влияние транспортного сектора города на качество воздуха. Они стремились интегрировать данные о выбросах от транспорта, повторном взвешивании дорожной пыли (когда частицы с дорог поднимаются обратно в воздух движением транспорта или ветром) и о бытовом отоплении, являющемся основным источником загрязнения воздуха в Польше из-за продолжающегося использования ископаемого топлива, включая уголь. Еще одним фактором, который они хотели изучить, является эффект «уличного каньона», когда здания, расположенные по обеим сторонам улиц, могут создавать локальные микроклиматы и влиять на перемещение загрязняющих веществ. 

Исследователи использовали комбинацию существующих моделей загрязнения воздуха для различения различных источников загрязнения. Они объединили модель ATMO-Street, разработанную в Бельгии для оценки загрязнения на уровне улиц, с моделью GEM-AQ, полученной на основе данных канадской метеорологической службы, для расчета химических процессов в воздухе. 

Они сопоставили результаты своего моделирования с данными измерений, полученными на девяти станциях мониторинга в городе. Восемь из них были фоновыми станциями, отслеживающими качество воздуха в районах, удаленных от основных источников транспортного потока, чтобы получить общую картину для города, а одна была станцией мониторинга транспортного потока, непосредственно отслеживающей загрязнение от транспорта на уровне улиц. 

Исследование показывает, что учет эффектов «уличных каньонов» и повторного взвешивания дорожной пыли значительно улучшает моделирование качества воздуха и помогает дифференцировать воздействие выбросов от транспорта и источников тепла. Исследователи обнаружили, что использование моделей, которые рассчитывают эти факторы, повысило точность мониторинга твердых частиц PM2.5 и PM10 на 34% и 55% соответственно. Было выявлено, что транспорт вносил 41% и 42% вклада в количество твердых частиц на станции мониторинга транспорта, что представляет собой увеличение на 188% для PM2.5 и на 63% для PM10 по сравнению с предыдущими подходами к моделированию. Исследование также показало, что транспортные средства вносили 84% вклада в выбросы NO.₂ выбросы на станции мониторинга дорожного движения. 

Хотя исследование технически обосновано, исследователи ясно дают понять, что их выводы зависят от допущений модели и что для их проверки была доступна только одна станция мониторинга дорожного движения. Существует возможность изучить другие комбинации моделей и использовать расширяющуюся сеть датчиков. Тем не менее, исследование убедительно доказывает необходимость учета эффекта «уличных каньонов» и повторного взвешивания дорожной пыли в стратегиях управления загрязнением городского воздуха. 

Пересмотренная Директива о качестве атмосферного воздуха требует создания в городах высококачественных сетей мониторинга. Эти сети можно использовать наряду с моделями, рассмотренными в данном исследовании, для более точного определения источников загрязнения и разработки более эффективных мер по улучшению качества воздуха на местах. Количественная оценка истинного вклада транспорта в выбросы твердых частиц и NO₂ особенно важна для управления качеством воздуха в городах, особенно в Центральной и Восточной Европе, где транспорт и отопление играют значительную роль. 

Референции 

Саттари, А., Хойбергс, Х., Янссен, С., Струзевска, Й., Гавуц, Л., Блайт, Л. и Вранкс, С., 2025. Оценка загрязнения воздуха, связанного с дорожным движением, в городских районах: тематическое исследование Варшавы с использованием цепочки моделей ATMO-Street. Атмосферной среды, p.121376. 

Поделиться этой статьей: