Problems of risk management in the technosphere Problems of risk management in the technosphere Проблемы управления рисками в техносфере 1998-8990 75118 10.61260/1998-8990-2024-2023-4-54-62 Снижение рисков и ликвидация последствий чрезвычайных ситуаций. Обеспечение безопасности при ЧС Risk reduction and elimination of consequences of emergency situations. Ensuring safety in case of emergency Снижение рисков и ликвидация последствий чрезвычайных ситуаций. Обеспечение безопасности при ЧС MODELING THE EXTREMELY HAZARDOUS IMPACT OF SUSPENDED PARTICLES FROM A HIGHWAY, CONSIDERING ACCOUNT THEIR CHEMICAL COMPOSITION К ВОПРОСУ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЧРЕЗВЫЧАЙНО ОПАСНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ВЗВЕШЕННЫХ ЧАСТИЦ ОТ АВТОМАГИСТРАЛИ С УЧЕТОМ ИХ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА Пенченков Андрей Юрьевич Penchenkov Andrey Yu. danshtein@yandex.ru https://orcid.org/0000-0001-6381-0519 Ложкин Владимир Николаевич Lozhkin Vladimir N. vnlojkin@yandex.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России Санкт-Петербург Россия Saint-Petersburg university of State fire service of EMERCOM of Russia Saint-Petersburg Russian Federation Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России Санкт-Петербург Россия Saint-Petersburg university of State fire service of EMERCOM of Russia Saint-Petersburg Russian Federation 14 02 2024 14 02 2024 2023 4 54 62 11 09 2023 16 09 2023 https://journals.igps.ru/en/nauka/article/75118/view

Рассматриваются вопросы физико-математического моделирования процессов распространения, накопления и чрезвычайно опасного воздействия взвешенных частиц от автомагистралей на окружающую среду и здоровье городского населения при неблагоприятных метеорологических и особых транспортных условиях в часы «пик». Приводятся результаты критического анализа современных отечественных и зарубежных физико-аналитических подходов, которые рекомендуется применять для физико-математического описания исследуемых в работе специфичных процессов эмиссии, распространения и накопления в стратифицированной атмосфере окрестности автомагистрали твердых частиц различной природы происхождения и, следовательно, разного уровня негативного санитарно-гигиенического воздействия, оцениваемого по предельно-допустимым концентрациям на уровне дыхания человека. Анализируются области применения моделей и рекомендуемые меры по снижению чрезвычайно опасного загрязнения воздушной среды взвешенными частицами разной природы происхождения на автомагистрали. В заключение приводятся резюмирующие выводы по совершенствованию проанализированных в работе физико-математических моделей, направленных на повышение точности результатов путем учета актуальных факторов в целях эффективного управления качеством воздуха городов.

The issues of physical and mathematical modeling of the processes of distribution, accumulation and extremely dangerous impact of suspended particles from highways on the environment and the health of the urban population under adverse meteorological and special transport conditions during peak hours are considered. The results of a critical analysis of modern domestic and foreign physical-analytical approaches are presented, which are recommended to be used for the physical-mathematical description of the specific processes of emission, propagation and accumulation in the stratified atmosphere in the vicinity of a motorway of solid particles of various origins and, consequently, different levels of negative sanitary hygienic impact, estimated by the maximum permissible concentrations at the level of human breathing. The areas of application of the models and recommended measures to reduce extremely dangerous air pollution with suspended particles of various origins on the highway are analyzed. In conclusion, summarizing conclusions are given on the improvement of the physical and mathematical models analyzed in the work, aimed at improving the accuracy of the results by taking into account relevant factors in order to effectively manage urban air quality.

 распространение загрязняющих веществ пылевидные продукты автомагистрали окружающая среда физико-математические модели воздействие автомобильный транспорт distribution of pollutants dusty products highways environment physical and mathematical models impact road transport

Identification of metals and metalloids as hazardous elements in PM2,5 and PM10 collected in a coastal environment affected by diffuse contamination / H. Morillas [et al.] // Journal of cleaner production. 2019. Т. 226. P. 369-378. Identification of metals and metalloids as hazardous elements in PM2,5 and PM10 collected in a coastal environment affected by diffuse contamination / H. Morillas [et al.] // Journal of cleaner production. 2019. T. 226. P. 369-378. Seinfeld J.H., Pandis S.N. Atmospheric chemistry and physics: from air pollution to climate change // John Wiley & Sons. 2016. Seinfeld J.H., Pandis S.N. Atmospheric chemistry and physics: from air pollution to climate change // John Wiley & Sons. 2016. Каргаполов Н.В., Рафаилова А.Л. Оценка загрязнения атмосферного воздуха автомобильным транспортом в Московском регионе // International Journal of Professional Science. 2019. № 10. С. 52-65. Kargapolov N.V., Rafailova A.L. Ocenka zagryazneniya atmosfernogo vozduha avtomobil'nym transportom v Moskovskom regione // International Journal of Professional Science. 2019. № 10. S. 52-65. Source apportionment to support air quality planning: Strengths and weaknesses of existing approaches / P. Thunis [et al.] // Environment international. 2019. Т. 130. С. 104825. Source apportionment to support air quality planning: Strengths and weaknesses of existing approaches / P. Thunis [et al.] // Environment international. 2019. T. 130. P. 104825. Benson P.E. Caline 4-a dispersion model for predictiong air pollutant concentrations near roadways // Transportation research board. 1984. № FHWA-CA-TL-84-15 Final Rpt. Benson P.E. Caline 4-a dispersion model for predictiong air pollutant concentrations near roadways // Transportation research board. 1984. № FHWA-CA-TL-84-15 Final Rpt. Hartley W.S., Carr E.L., Bailey C.R. Modeling hotspot transportation-related air quality impacts using ISC, AERMOD, and HYROAD. URL: http://www.ctre.iastate.edu/educweb/aq/AWMA%20Paper%200406%20Hartley.pdf (дата обращения: 16.07.2023). Hartley W.S., Carr E.L., Bailey C.R. Modeling hotspot transportation-related air quality impacts using ISC, AERMOD, and HYROAD. URL: http://www.ctre.iastate.edu/educweb/aq/AWMA%20Paper%200406%20Hartley.pdf (data obrashcheniya: 16.07.2023). A user’s guide for the CALPUFF dispersion model / J.S. Scire [et al.] // Earth Tech, Inc. 2000. Т. 521. P. 1-521. A user’s guide for the CALPUFF dispersion model / J.S. Scire [et al.] // Earth Tech, Inc. 2000. T. 521. P. 1-521. Daly A., Zannetti P. Air pollution modeling - an overview // Ambient air pollution. 2007. С. 15-28. Daly A., Zannetti P. Air pollution modeling - an overview // Ambient air pollution. 2007. P. 15-28. Mensink C., Kallos G. Air pollution modeling and its application XXV // Cham: Springer international publishing, 2018. С. 114-501. Mensink C., Kallos G. Air pollution modeling and its application XXV // Cham: Springer international publishing, 2018. P. 114-501. Ложкин В.Н., Пенченков А.Ю., Гавкалюк Б.В. Физико-математическая модель образования, распространения, накопления и опасного воздействия транспортных ПМ10 и ПМ2,5 с учетом их химического состава в условиях чрезвычайных ситуаций //Науч.-аналит. журн. «Вестник С.-Петерб. ун-та ГПС МЧС России». 2019. № 1. С. 1-6. Lozhkin V.N., Penchenkov A.Yu., Gavkalyuk B.V. Fiziko-matematicheskaya model' obrazovaniya, rasprostraneniya, nakopleniya i opasnogo vozdejstviya transportnyh PM10 i PM2,5 s uchetom ih himicheskogo sostava v usloviyah chrezvychajnyh situacij // Nauch.-analit. zhurn. «Vestnik S.-Peterb. un-ta GPS MCHS Rossii». 2019. № 1. S. 1-6. Об утверждении методов расчетов рассеивания выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферном воздухе: приказ Министерства природных ресурсов и экологии Рос. Федерации от 6 июня 2017 г. № 273 (зарег. 10 авг. 2017 г. № 47734). URL: http://publication.pravo.gov.ru/Document/View/0001201708110012?ysclid=lmejgnhv19927604848 (дата обращения: 11.09.2023). Ob utverzhdenii metodov raschetov rasseivaniya vybrosov vrednyh (zagryaznyayushchih) veshchestv v atmosfernom vozduhe: prikaz Ministerstva prirodnyh resursov i ekologii Ros. Federacii ot 6 iyunya 2017 g. № 273 (zareg. 10 avg. 2017 g. № 47734). URL: http://publication.pravo.gov.ru/Document/View/0001201708110012?ysclid=lmejgnhv19927604848 (data obrashcheniya: 11.09.2023). Short-term exposure to particulate matter (PM10 and PM2,5), nitrogen dioxide (NO2), and ozone (O3) and all-cause and cause-specific mortality: Systematic review and meta-analysis / P. Orellano [et al.] // Environment international. 2020. Т. 142. С. 105876. Short-term exposure to particulate matter (PM10 and PM2,5), nitrogen dioxide (NO2), and ozone (O3) and all-cause and cause-specific mortality: Systematic review and meta-analysis / P. Orellano [et al.] // Environment international. 2020. T. 142. P. 105876.