Сучасний стан забруднення атмосферного повітря в Україні за даними супутника Sentinel-5P

  • Михайло Валерійович Савенець Український гідрометеорологічний інститут ДСНС України та НАН України https://orcid.org/0000-0001-9429-6209
  • Ірина Віталіївна Дворецька Український гідрометеорологічний інститут ДСНС України та НАН України https://orcid.org/0000-0002-3625-4630
  • Людмила Михайлівна Надточій Український гідрометеорологічний інститут ДСНС України та НАН України https://orcid.org/0000-0003-3038-5960
Ключові слова: забруднення атмосферного повітря, супутник, домішки, антропогенна емісія, просторовий розподіл, промислові міста, акваторія

Анотація

Робота присвячена аналізу просторово-часових закономірностей розподілу діоксиду азоту, діоксиду сірки, моноксиду вуглецю та формальдегіду над територією України та акваторіями Чорного й Азовського морів за даними супутника Sentinel-5P. Період досліджень охоплює липень 2018 – червень 2019 рр., що дозволило проаналізувати сучасний стан забруднення та актуалізувати інформацію щодо найбільш забруднених міст території України. В середньому загальний вміст NO2 змінюється в межах від 4·10-5 моль/м2 до 7·10-5 моль/м2; у Києві та ряді промислових міст на Донбасі перевищує 1·10-4 моль/м2. Виявлено спалахи високого вмісту NO2 взимку в чистих районах, під час яких концентрації значно перевищують середні показники, що зумовлено надходженням забрудненого повітря з великих міст. Особливості сезонного ходу NO2 залежать від рівня антропогенної емісії: у промислових містах максимуми спостерігаються взимку, у віддалених від міст районах – в теплий сезон. Встановлено, що CO характеризується однорідним просторовим розподілом (в середньому 0.033–0.035 моль/м2) у зв’язку із кількамісячним часом існування в атмосфері. Найбільші перевищення характерні для Маріуполя, Запоріжжя, Дніпра, Кам’янського та берегової лінії Чорного й Азовського морів. За період досліджень виявлено чотири спалахи потужної емісії CO: три з яких спостерігалися у містах, одна пов’язана із лісовими пожежами на території Білорусі та півночі Рівненської області. В Україні завищений вміст SO2 спостерігається в Донецькій, Запорізькій та Дніпропетровській областях, а також над морськими акваторіями. Виявлено локалізацію з найбільшою емісією SO2 із загальним вмістом більше 5·10-4 моль/м2, що спостерігається в районі Нового Світу Донецької області. Для HCHO спостерігається різниця у концентраціях між територіями Правобережної та Лівобережної України. Встановлено особливості забруднення морських акваторій. У перехідні сезони завищені концентрації забруднюючих речовин спостерігаються за основними морськими шляхами, у теплий період року – вздовж берегової лінії. За осередненими значеннями усього періоду найбільш забрудненими є саме берегова лінія, що свідчить про значну емісію від каботажних рейсів та рибацьких човнів під час курортного сезону.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Біографії авторів

Михайло Валерійович Савенець, Український гідрометеорологічний інститут ДСНС України та НАН України

кандидат географічних наук, старший науковий співробітник

Ірина Віталіївна Дворецька, Український гідрометеорологічний інститут ДСНС України та НАН України

кандидат географічних наук, старший науковий співробітник

Людмила Михайлівна Надточій, Український гідрометеорологічний інститут ДСНС України та НАН України

науковий співробітник

Посилання

Bashtannik, M.P., Zhemera, N.S., Kiptenko, E.N., Kozlenko, T.V. (2014). Stan zabrudnennia atmosfernogo povitria nad terytorieyu Ukrainy. [The state of atmospheric air pollution over Ukraine]. Naukovi pratsi UkrNDGMI, 266, 70-93

Loyeva, I.D., Vladymyrova, O.G., Verlan, V.A. (2008). Otsinka stanu zabrudnennia atmosfernogo povitria velykogo mista: metody analizu, prognozu, reguliuvannia. [Estimation of the state of air atmosphere pollution of the big city (methods of analysis, forecast, regulations)]. Kyiv, Ukraine: КNT, 220.

Nadtochii, L.M., Savenets, M.V., Bashtannik, M.P., Dvoretska, I.V. (2019). Osoblyvosti dynamiki zabrudnennia at-mosfernogo povitria pylom u deyakyh mistah Ukrainy. [The features of dust air-pollution dynamics in certain Ukrainian cities]. Ukrainian Geographical Journal, 1(105), 43-50 [https://dx.doi.org/10.15407/ugz2019.01.043]

Snizhko, S.I., Shevchenko, O.H. (2011). Urbometeorologichni aspekty zabrudnennia velykogo mista. [Meteorologi-cal Aspects of Air Pollution of Urban Areas]. Kyiv, Ukraine: Obrii, 297.

Shevchenko, O., Yatsenko, Y., Danilova, N. (2016). Osoblyvosti chasovyh zmin koncentraciy formaldehidu v at-mosfernomu povitri mist Ukrainy. [Features of temporal changes of formaldehyde in the air of Ukrainian cities]. Visnyk Kyivskogo Natsionalnogo Universytetu. Viiskovo-spetsialni nauky, 2, 24-29.

Yatsenko, Y., Shevchenko, O., Snizhko, S. (2018). Otsinka suchasnogo rivnia ta tendencii zabrudnennia at-mosfernogo povitria mist Ukrainy dioksidom azotu. [Assessment of air pollution level of nitrogen dioxide and trends of it changes in the cities of Ukraine]. Visnyk of Taras Shevchenko National University of Kyiv: Geology, 3(82), 87-95 [https://dx.doi.org/10.17721/1728-2713.82.11]

Savenets, M., Nadtochii, L., Dvoretska, I. (2018). NO2 seasonal and interannual variability in Ukrainian industrial cities. GeoScience Engineering, LXIV, 4, 29–36. [https://dx.doi.org/10.2478/gse-2018-0019]

Savenets, M.V., Nadtochii, L.M. (2018). Otsinka neviznachenosti prostorovo-chasovogo rozpodilu zabrudnuyuchyh rechovyn miskoi atmosfery. [The estimation of uncertainties in spatio-temporal distribution of pollutants in the urban atmosphere]. Proceedings of III International conference. Suchasni problem pryrodnychykh nauk: teoriya, praktyka, osvitni novatsii. Nizhyn (Ukraine), 383–385

Baklanov, A. et al (2017). Enviro-HIRLAM online-integrated meteorology–chemistry modelling system: strategy, methodology, developments and applications (v7.2). Geosci. Model Dev., 10, 2971–2999. [https://dx.doi.org/10.5194/gmd-10-2971-2017]

Berkowicz, R. (2000). A simple Model for Urban Background Pollution. Environmental Monitoring and Assess-ment. 65, 259-267. [https://dx.doi.org/10.1023/A:1006466025186]

Giaiotti, D., Oshurok, D., Skrynyk, O. (2018). The Chernobyl nuclear accident 137Cs cumulative depositions simu-lated by means of the CALMET/CALPUFF modelling system. Atmospheric Pollution Research. Vol. 9, Is. 3, 502-512. https://dx.doi.org/10.1016/j.apr.2017.11.007]

Su-Yin, Tan (2014). Meteorological Satellite System. Springer, 145.

Putrenko, V., Pashynska, N. The use of remote sensing data for modelling air quality in the cities. Available at: https://www.isprs-ann-photogramm-remote-sens-spatial-inf-sci.net/IV-5-W1/57/2017/isprs-annals-IV-5-W1-57-2017.pdf

Sentinel-5P. ESA missions. Available at: https://sentinels.copernicus.eu/web/sentinel/missions/sentinel-5p

Sentinel-5P. First data release. Available at: http://www.esa.int/Our_Activities/Observing_the_Earth/Copernicus/Sentinel-5P/Copernicus_Sentinel-5P_releases_first_data

Sentinel-5P. Products and Algorithms. Available at: https://sentinels.copernicus.eu/web/sentinel/technical-guides/sentinel-5p/products-algorithms

Sentinel-5P hub. Available at: https://s5phub.copernicus.eu/dhus/#/home

Google Earth Engine platform. Available at: https://earthengine.google.com

Harpconvert command line tool. Available at: https://cdn.rawgit.com/stcorp/harp/master/doc/html/harpconvert.html

Kurtenbach, R., Kleffmann, J., Niedojadlo, A., et al (2012). Primary NO2 emissions and their impact on air quality in traffic environments in Germany. Environ Sci Eur. 24 [https://dx.doi.org/10.1186/2190-4715-24-21]

Brussels Environment. State of the Environment. Report 2011–2014 Available at: https://www.environment.brussels/state-environment/report-2011-2014/air/air-quality-nitrogen-dioxide-concentrations

Опубліковано
2020-01-18
Як цитувати
Савенець, М., Дворецька, І., & Надточій, Л. (2020). Сучасний стан забруднення атмосферного повітря в Україні за даними супутника Sentinel-5P. Вісник Харківського національного університету імені В. Н. Каразіна, Cерія «Геологія. Географія. Екологія», (51), 221-233. https://doi.org/10.26565/2410-7360-2019-51-16