Россия
Россия
Обоснование моделей распространения и переноса в воздушном пространстве токсичных компонентов дыма от очагов горения травянистой растительности является ключевой задачей при разработке методики прогнозирования развития чрезвычайных ситуаций на автомагистралях, находящихся в зоне опасного воздействия продуктов горения ландшафтных пожаров. Представлены результаты экспериментальных и численных исследований распространения опасных продуктов горения (оксида углерода и мелкодисперсных взвешенных частиц РМ2,5) в окрестности четырех модельных очагов горения травянистой растительности (клевера лугового, овсяницы луговой, костреца безостого, смеси трав тимофеевки луговой и клевера лугового). В ходе сравнительного анализа результатов экспериментальных и численных исследований по модели Гаусса для всех образцов травянистой растительности было выявлено, что расчетные концентрации СО отклонялись от измеренных не более чем на 24,7 %. Расхождение расчетных концентраций СО и PM2,5, полученных по модели Гаусса и к-модели, составило соответственно 2,1–33,3 % и 8,9–31,3 %. Полученные результаты свидетельствуют об адекватности примененных расчетных моделей и подтверждают перспективность их использования для прогнозирования распространения поллютантов от очагов горения травянистой растительности.
чрезвычайные ситуации, травяные пожары, дым, угарный газ, мелкодисперсные взвешенные частицы, моделирование распространения поллютантов в атмосфере
1. Лобода Е.Л. Природные (лесные, степные, торфяные) пожары: прогноз, обнаружение, тушение // Технологии безопасности жизнедеятельности. 2024. № 5. С. 51–63. DOI:https://doi.org/10.17223/29491665/5/7.
2. A study on crashes related to visibility obstruction due to fog and smoke / M. Abdel-Atya [et al.] // Accident Analysis and Prevention. 2011. Vol. 43. P. 1730–1737.
3. Ложкина О.В. Обзор зарубежных подходов для моделирования распространения дыма природных пожаров и прогнозирования его воздействия на безопасность дорожного движения // Проблемы управления рисками в техносфере. 2020. № 1 (53). С. 100–105.
4. Влияние весенних палов на свойства гумусового горизонта чернозема (юго-восток Западной Сибири) / И.Н. Семенков [и др.] // Почвоведение. 2024. № 3. С. 482–492. DOI:https://doi.org/10.31857/S0032180X24030082.
5. Critical review of health impacts of wildfire smoke exposure / C.E. Reid [et al.] // Environ Health Perspect. 2016. Vol. 124. P. 1334–1343. DOI:https://doi.org/10.1289/ehp.1409277.
6. Ложкин В.Н. Методика контроля уровня воздействия угарного газа на пожарного в условиях тушения горящих торфяников // Безопасность жизнедеятельности. 2022. № 9 (261). С. 11–13.
7. Влияние лесных пожаров на онкологические заболевания у населения Дальнего Востока / С.К. Пинаев [и др.] // Вестник РГМУ. 2023. № 4. С. 22–33. DOI:https://doi.org/10.24075/brsmu.2023.028.
8. Экспериментальное обоснование рисков развития нарушений здоровья при воздействии дыма природных пожаров / Л.М. Соседова [и др.] // Мед. труда и пром. экол. 2023. № 63 (12). P. 781–788. DOI:https://doi.org/10.31089/1026-9428-2023-63-12-781-788.
9. Ложкина О.В., Орловцев С.В., Савинов А.Г. Анализ влияния изменения климата на природные пожары на примере Российской Федерации и ряда зарубежных стран // Проблемы управления рисками в техносфере. 2022. № 4 (64). С. 111–121.
10. Spreading like Wildfire – The Rising Threat of Extraordinary Landscape Fires. A UNEP Rapid Response Assessment // United nations environment program. Nairobi, 2022. 126 p.
11. Чрезвычайные ситуации – торфяные и лесные пожары / Л.К. Исаева [и др.] // Маркшейдерия и недропользование. 2016. № 4 (84). С. 59–65.
12. Пожарная и экологическая опасность торфяников / Л.К. Исаева [и др.] // Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация. 2010. № 3. С. 29–35.
13. Chemical and dispersal characteristics of particulate emissions from forest fires in Siberia / Yu.N. Samsonov [et al.] // International Journal of Wildland Fire. 2012. Т. 21. № 7. С. 818–827.
14. Самсонов Ю.Н., Беленко О.А., Иванов В.А. Дисперсные и морфологические характеристики дымовой аэрозольной эмиссии от пожаров в бореальных лесах Сибири // Оптика атмосферы и океана. 2010. Т. 23. № 6. С. 423–431.
15. Ложкина О.В., Тимофеев В.Д., Ложкин В.Н. Методика прогнозирования чрезвычайного воздействия продуктов горения торфяного пожара на безопасность дорожного движения // Проблемы управления рисками в техносфере. 2018. № 3 (47). С. 79–85.
16. Differential neural network approach in information process for prediction of roadside air pollution by peat fire / V. Lozhkin [et al.] // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2016. Vol. 158. № 1. 012063. DOI:https://doi.org/10.1088/1757-899X/158/1/012063.
17. Ложкин В.Н., Смирнов А.С., Шарапов С.В. Мониторинг дорожной безопасности в чрезвычайных условиях распространения смога торфяного пожара // Проблемы управления рисками в техносфере. 2023. № 3 (67). С. 8–16.
18. Ложкина О.В., Орловцев С.В., Нефедьев С.А. Анализ чрезвычайных ситуаций на автомобильном транспорте, вызванных воздействием тумана и дыма природных пожаров // Проблемы управления рисками в техносфере. 2023. № 2 (66). С. 72–84.
19. Тимофеев В.Д. Методика прогнозирования чрезвычайных ситуаций на автомагистрали, инициируемых продуктами горения торфяного пожара: дис. … канд. техн. наук. СПб.: С.-Петерб. ун-т ГПС МЧС России, 2020. 165 с.
20. Peterson D.L., McCaffrey S.M., Patel-Weynand T. Wildland fire smoke in the United States: A scientific assessment. Springer Nature, School of Environmental and Forest Sciences University of Washington, 2022. С. 341. DOI:https://doi.org/10.1007/978-3-030-87045-4.
21. Particulate matter and black carbon optical properties and emission factors from prescribed fires in the southeastern United States / A.L. Holder [et al.] // J. Geophys. Res. Atmos. 2016. Vol. 121. P. 3465–3483. DOI:https://doi.org/10.1002/2015JD024321.
22. Ложкина О.В., Орловцев С.В. Изучение влияния дыма от горящей травянистой растительности на снижение дальности видимости и дорожно-транспортную аварийность // Проблемы управления рисками в техносфере. 2025. № 1 (73). С. 118–135.
23. Pollution Dispersion from a Fire Using a Gaussian Plume Model / N. Lotrecchiano [et al.] // International Journal of Safety and Security Engineering. 2020. Vol. 10. № 4. P. 431–439. DOI:https://doi.org/10.18280/ijsse.100401.
24. Methodology for determining emission thresholds based on EPA significance levels. Appendix to Air Quality Control, Reporting, and Compliance Proposed Rule (30 CFR Part 550: Subparts A, B, C & J). RIN: 1010-AD82 // Bureau of Ocean Energy Management. 2016. 22 p.
25. Модель распространения атмосферных примесей типа «источник-рецептор» для оценки по климатическим данным антропогенной нагрузки на окружающую среду в мезо- и региональном масштабе / Е.Л. Генихович [и др.] // Труды Главной геофизической обсерватории им. А.И. Воейкова. 2016. № 580. С. 33–53.
26. Cовместное использование детерминистической и стохастической моделей для прогнозирования загрязнения воздушного бассейна городов / Е.Л. Генихович [и др.] // Труды Главной геофизической обсерватории им. А.И. Воейкова. 2024. № 612. С. 37–81.
27. EPA Emission Factors for Wildfires and Prescribed Burning. Miscellaneous Sources. URL: https://www3.epa.gov/ttnchie1/ap42/ch13/final/c13s01.pdf (дата обращения: 14.03.2025).
28. Measuring smoke emissions from prescribed rangeland burning in the Flint Hills region using unmanned aircraft systems / Z. Liu [et al.] // Journal of the ASABE. 2023. Vol. 66 (5). P. 1293–1301. DOI:https://doi.org/10.13031/ja.15430.
29. Пристова Т.А. Содержание углерода в растениях среднетаежных лиственных фитоценозов Республики Коми // Принципы экологии. 2022. № 3. С. 43–49.
30. Коробейникова Е.Г., Кожевин Д.Ф., Кожевникова Н.Ю. Теоретические основы процессов горения и тушения: учеб. пособие. СПб.: С.-Петерб. ун-т ГПС МЧС России, 2022. 436 с.
