Please use this identifier to cite or link to this item: http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/11175
Title: Determining Zones of Chemical Pollution in the Citiesand Assessment of Chronic Diseases Risks
Other Titles: Выявление зон химического загрязнения в городах и оценка рисков хронических заболеваний
Виявлення зон хімічного забруднення в містах й оцінка ризиків хронічних захворювань
Authors: Biliaev, Mykola M
Rusakova, Tetiana I
Keywords: industrial enterprise
highway
dispersion of impurities
chemical interaction
risk of disease
промышленное предприятие
автомагистраль
рассеивание примеси
химическое взаимодействие
риск заболевания
промислове підприємство
автомагістраль
розсіювання домішки
хімічна взаємодія
ризик захворювання
КГВ
Issue Date: 2019
Publisher: Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро
Citation: Biliaiev, M. M. Determining Zones of Chemical Pollution in the Citiesand Assessment of Chronic Diseases Risks / M. M. Biliaiev, T. I. Rusakova // Наука та прогрес транспорту. – 2019. – № 1 (79). – С. 7–16. – DOI: 10.15802/stp2019/159508.
Abstract: EN: Purpose. The scientific paper is aimed at creating a methodology of chemical pollution zones in the territories of industrial cities and accounting the possibility of assessing the risks of chronic diseases. Methodology. The method of numerical calculation of nitrogen dioxide concentration in atmospheric air is based on the solution of three-dimensional impurity transfer equations, which directly comes from a permanently stationary source (industri-al enterprise) and a linearly distributed source (highway). The method takes into account the process of chemical transformation of impurities and photolysis in the atmosphere. The numerical model is based on the splitting of model equations and their solution using an implicit difference scheme. Findings. The created software allows con-ducting computational experiments to calculate the areas of atmospheric air pollution with nitrogen dioxide, taking into account the interaction of impurities coming from various types of pollution sources and meteorological para meters. On the basis of the obtained field of nitrogen dioxide concentration, an assessment of the change in the risk of chronic intoxication associated with atmospheric air pollution with nitrogen dioxide over 50 years was carried out. Originality. For the first time the regularities of changes in the level of atmospheric air pollution with nitrogen dioxide have been established with due regard to the mutual influence of emissions from the industrial enterprise and highway and their chemical transformation in the atmosphere. The risk of chronic intoxication has been calcu-lated and its changes have been analyzed with due regard to the interaction of emissions from the industrial enter-prise and highway, it leads up to 10% of risk increasing. Practical value. Authors developed a mathematical model and method of numerical calculation. Software created on their base allows obtaining quickly quantitative results necessary in developing the system for monitoring the man-made loaded regions of the city. The obtained patterns of impurities dispersion allow us to estimate the levels of pollution in urban areas of the city by emissions from in-dustrial enterprises and highways. Accounting of the mutual impact of emissions and the calculation of risks of in-toxication allows solving environmental problems arising in the development of transport strategy in cities.
RU: Цель. Научная работа своей целью имеет создание методологии выявления зон химического загрязнения на территориях промышленных городов и учет возможности оценки рисков хронических заболеваний. Методика. Метод численного расчета концентрации диоксида азота в атмосферном воздухе основывается на решении трехмерных уравнений переноса примеси, которая непосредственно поступает от постоянно действующего стационарного источника (промышленного предприятия) и линейно распределенного источника (автомагистрали). Методика учитывает процесс химической трансформации примеси и фотолиза в атмосфере. Численная модель основывается на расщеплении модельных уравнений и их решении с помощью неявной разностной схемы. Результаты. Создано программное обеспечение, позволяющее проводить вычислительные эксперименты по расчету зон загрязнения атмосферного воздуха диоксидом азота с учетом взаимовлияния примеси, поступающей от различного типа источников загрязнения, с учетом метеорологических параметров. На основе полученного поля концентрации диоксида азота проведена оценка изменения риска хронической интоксикации, связанного с загрязнением атмосферного воздуха диоксидом азота на протяжении 50 лет. Научная новизна. Впервые установлены закономерности изменения уровня загрязнения атмосферного воздуха диоксидом азота с учетом взаимовлияния выбросов промышленного предприятия и автомагистрали и их химической трансформации в атмосфере. Выполнен расчет риска хронической интоксикации и проведен анализ его изменения с учетом взаимовлияния выбросов промышленного предприятия и автомагистрали, показано, что это приводит к росту риска на 10 %. Практическая значимость. Разработанная математическая модель и методика численного расчета, созданное на их основе программное обеспечение позволяют оперативно получать количественные результаты, необходимые в разработке системы мониторинга техногенно нагруженных регионов города. Полученные закономерности рассеивания примеси позволяют оценить уровни загрязнения урбанизированных территорий города выбросами промышленных предприятий и автомагистралей. Учет взаимовлияния выбросов и расчет рисков интоксикации позволяет решать экологические задачи, возникающие при разработке транспортной стратегии в городах.
UK: Мета. Наукова робота має за мету створення методології виявлення зон хімічного забруднення на територіях промислових міст і врахування можливості оцінки ризиків хронічних захворювань. Методика. Метод чисельного розрахунку концентрації діоксиду азоту в атмосферному повітрі базується на вирішенні тривимірних рівнянь переносу домішки, яка безпосередньо надходить від постійно діючого стаціонарного джерела (промислового підприємства) і лінійно розподіленого джерела (автомагістралі). Методика враховує процес хімічного перетворення домішки і фотолізу в атмосфері. Чисельна модель ґрунтується на розщепленні модельних рівнянь і їх розв’язанні за допомогою неявної різницевої схеми. Результати. Створено програмне забезпечення, що дозволяє проводити обчислювальні експерименти з розрахунку зон забруднення атмосферного повітря діоксидом азоту з урахуванням взаємовпливу домішки, що надходить від різних типів джерел забруднення, з урахуванням метеорологічних параметрів. На основі отриманого поля концентрації діоксиду азоту проведена оцінка зміни ризику хронічної інтоксикації, пов’язаного із забрудненням атмосферного повітря діоксидом азоту протягом 50 років. Наукова новизна. Уперше встановлено закономірності зміни рівня забруднення атмосферного повітря діоксидом азоту з урахуванням взаємовпливу викидів промислового підприємства й автомагістралі і їх хімічного перетворення в атмосфері. Виконано розрахунок ризику хронічної інтоксикації й проведено аналіз його зміни з урахуванням взаємовпливу викидів промислового підприємства й автомагістралі, показано, що це призводить до зростання ризику на 10 %. Практична значимість. Розроблена математична модель і методика чисельного розрахунку, створене на їх основі програмне забезпечення дозволяють оперативно отримувати кількісні результати, необхідні під час розробки системи моніторингу техногенно навантажених регіонів міста. Отримані закономірності розсіювання домішки дозволяють оцінити рівні забруднення урбанізованих територій міста викидами промислових підприємств й автомагістралей. Облік взаємовпливу викидів і розрахунок ризиків інтоксикації дозволяє ви-рішувати екологічні задачі, що виникають під час розробки транспортної стратегії в містах.
Description: M. Biliaiev: ORCID 0000-0002-1531-7882, T. Rusakova: ORCID 0000-0001-5526-3578
URI: http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/11175
http://stp.diit.edu.ua/article/view/159508/161420
http://stp.diit.edu.ua/article/view/159508/162291
http://stp.diit.edu.ua/article/view/159508
Other Identifiers: DOI: 10.15802/stp2019/159508
Appears in Collections:Статті КГВ
№ 1 (79)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Biliaiev_en.pdf1,07 MBAdobe PDFView/Open
Biliaiev.pdfTranslation1,21 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.