Modele transportu aerozoli atmosferycznych w ocenie środowiskowego zagrożenia

• Authors: Andrzej Mazur , Jerzy Bartnicki , Jerzy Zwoździak

Title variants

EN

Atmospheric aerosol dispersion models and their applications to environmental risk assessment

• Languages of publication: PL

Abstracts

PL

Wstęp. Do prognoz rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń w powietrzu oraz analiz szeroko rozumianych skutków tego zjawiska powszechnie stosowane są modele dyspersji zanieczyszczeń w atmosferze. Celem pracy było zbadanie możliwości i jakości diagnozowania i prognozowania atmosferycznego transportu aerozoli w powietrzu poprzez zastosowanie modelu dyspersji w atmosferze, rozwiniętego
w Instytucie Meteorologii i Gospodarki Wodnej (IMGW) wWarszawie.Materiał i metody.Model dyspersji
zanieczyszczeń atmosferycznych, sprzężony z modelami meteorologicznymi, wykorzystano w trybie diagnostycznym do symulacji przemieszczenia się chmur aerozolu uwalnianego w trakcie awarii w pobliżu miejscowości Ożydiw (Ukraina) oraz pyłu wulkanicznego – podczas wybuchu wulkanu Eyjafjallajökull na Islandii.
Wyniki. Określono możliwe kierunki rozprzestrzeniania się skażeń drogą
powietrzną oraz orientacyjne wartości ich stężeń w atmosferze i osadzania do gleby. Analizy czasowej zmienności stężeń aerozoli w atmosferze potwierdziły, że opracowany w IMGW model stanowi efektywne narzędzie do przeprowadzania diagnozy jakości powietrza na obszarze Polski, jak i wyznaczania czasu ekspozycji na działanie chmury aerozoli dla różnych scenariuszy pogodowych.
Wnioski. Rezultaty stanowią potwierdzenie tezy, że ponieważ w ocenie
ryzyka środowiskowego istotna jest nie tylko bieżąca informacja o wysokości stężeń zanieczyszczeń, ale również czas ekspozycji na działanie zanieczyszczenia oraz prognoza tych wielkości, a w konsekwencji prognozowane oddziaływanie na człowieka czy ogólnie na środowisko, zatem do tego celu konieczne jest wykorzystywanie narzędzi prognostycznych, analogicznych do zaprezentowanej aplikacji. Opisywany model dyspersji jest operacyjnym narzędziem do opisu, analizy i prognozy sytuacji awaryjnych w przypadku emisji substancji niebezpiecznych.

EN

Introduction. Numerical models of dispersion of atmospheric pollutants are widely used to forecast the spread of contaminants in the air and to analyze the effects of this phenomenon. The aim of the study is to investigate the possibilities and the quality of diagnosis and prediction of atmospheric transport of aerosols in the air using the dispersion model of atmospheric pollutants, developed at the Institute of Meteorology and Water Management (IMWM) in Warsaw.
Material and methods. A model of the dispersion of atmospheric pollutants, linked with meteorological models in a diagnostic mode, was used to simulate the transport of the cloud of aerosols released during the crash near the town of Ożydiw (Ukraine) and of volcanic ash – during the volcanic eruption of Eyjafjallajökull in Iceland.
Results. Possible directions of dispersion of pollutants in the air and its concentration in the atmosphere and deposition to the soil and forecast of these elements, and consequently the predicted effects on man or the environment in general; so it is necessary to use forecasting tools, similar to presented
application. The dispersion model described in the paper is an operational tool for description, analysis and forecasting of emergency situations in case of emissions of hazardous substances.

Keywords

EN

chmura pyłu; model dyspersji; obszar zagrożenia środowiskowego

Discipline

• MEDICINE: MEDICINE

• Publisher: Polish Society of Environmental Medicine, Institute of Occupational Medicine and Environmental Health
• Journal: Medycyna Środowiskowa - Environmental Medicine
• Year: 2014
• Volume: 17
• Issue: 1
• Pages: 7-15

Contributors

author

Andrzej Mazur

• Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej – Państwowy Instytut Badawczy

author

Jerzy Bartnicki

• Norweski Instytut Meteorologiczny

author

Jerzy Zwoździak

• Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej – Państwowy Instytut Badawczy

References

• 1. Alcamo J. i Bartnicki J. (ed.): Atmospheric computations to assess acidification in Europe: work in progress. IIASA Research Report RR-86-5, 1986.
• 2 Zwoździak J.: Metody prognozy i analizy stężeń zanieczyszczeń w powietrzu w regionie Czarnego Trójkąta. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, 1995.
• 3. Zwoździak J., Zwoździak A., Kmieć G. i wsp.: Some observations of pollutant fluxes over the Sudeten, south-western Poland. Water, Air and Soil Pollut.1995: 85: 2009-2013.
• 4. Zwoździak J., Gzella A. i Zwoździak A.: Tendencje zmian stężeń SO2 w powietrzu w Górach Izerskich. Archiwum Ochrony Środowiska. 2000: 26: 7-19.
• 5. Eliassen A., Saltbones J.: Modelling of long-range transport of sulphur over Europe: A two year model run and some model experiments. Atmospheric Environment 1983: 17: 1457-1473.
• 6. Simpson D., Benedictow A., Berge H. i wsp.: The EMEP MSCW chemical transport model – Part 1: Model description. Atmos. Chem. Phys. Discuss. 2012: 12: 3781-3874.
• 7. EMEP Status Report: Transboundary acidification, eutrophication and ground level ozone in Europe in 2010. Joint MSC-W& CCC & CEIP Report 1/2012. Meteorological Synthesizing Centre – West. Oslo, Norway, 2012.
• 8. Bartnicki J., Fagerli H.: Airborne load of nitrogen to European Seas. Ecological Chemistry and Engineering S. 2008: 15: 297- 313.
• 9. Bartnicki J., Semeena V.S., Fagerli H.: Atmospheric deposition of nitrogen to the Baltic Sea in the period 1995-2006. Atmos. Chem. Phys. 2011: 11: 10057-10069.
• 10. Łobocki L., Strużewska J., Zdunek M. i wsp. Multiscale meteorological modelling for the „Health effects of air pollution – an integrated methodology” project in Kraków, Poland 2005. (W: Granier C., P. Monks, O. Tarasova, S. Tuncel, P. Borrell [eds.] Air Quality in Eastern Europe. ACCENT/JRC Expert Workshop. ACCENT Secretariat, Report 8.2006, Urbino, Włochy).
• 11. Stohl A., Burkhart J. F., Eckhardt S. i wsp.: An integrated internet- based system for analyzing the influence of emission sources and atmospheric transport on measured concentrations of trace gases and aerosols. Norwegian Institute for Air Research, Kjeller 2007.
• 12. Mazur A.: Zunifikowany model atmosferycznego transportu zanieczyszczeń dla Polski. Rozprawa doktorska, Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej, Warszawa 2008.
• 13. Pope C.A., Burnett R.T., Thun M.J. i wsp.: Lung cancer, cardiopulmanory mortality and long-term exposure to fine particulate air pollution. JAMA 2002; 287: 1132-1141.
• 14. Rabczenko D., Wojtyniak B., Wysocki M. i wsp.: Krótkookresowy wpływ zanieczyszczeń powietrza atmosferycznego dwutlenkiem siarki, pyłami zawieszonymi i dwutlenkiem azotu na umieralność mieszkańców miast w Polsce, Przegl. Epidemiol. 2005; 59: 969-979.
• 15. Grahame T.J., Schlesinger R.B.: Evaluating the health risk from secondary sulfates in Eastern North American regional ambient air particulate matter. Inhalation Toxicology 2005: 17: 15-27.
• 16. Ebelt, S.T., Wilson, E.W., Brauer, M.:Exposure to ambient and nonambient components of particulate matter: a comparison of health effects. Epidemiology 2005; 16: 396-405.
• 17. Neuberger M., Rabczenko D., Moshammer H.: Extended effects of air pollution on cardiopulmonary mortality in Vienna. Atmos. Environ. 2007; 41: 8549-8556.
• 18. WHO (World Health Organization) Europe. Air quality guidelines for particulate matter, ozone, nitrogen dioxide and sulfur dioxide. Global Update 2005. Geneva 2006.
• 19. WHO (World Health Organization) Europe. Health risk of PM from long range transboundary air pollution, Copenhagen 2006.
• 20. Liang W.M., Wei H.Y., Kuo H.W.: Association between daily mortality from respiratory and cardiovascular diseases and air pollution in Taiwan. Environ. Res. 2009; 109: 51-58.
• 21. Ashmore M.R., Dimitroulopoulou C.: Personal exposure of children to air pollution. Atmos. Environ. 2009; 43: 128– 141.
• 22. Zwoździak A., Sówka I., Zwoździak J. i wsp.: Analiza zanieczyszczenia powietrza pyłem PM2,5 w aspekcie potencjalnego ryzyka utraty zdrowotności mieszkańców Wrocławia. Medycyna Środowiskowa 2010; 13: 25-31.
• 23. Stohl, A., Forster, C., Frank i wsp.: Technical note: The Lagrangian particle dispersion model FLEXPART version 6.2., Atmos. Chem. Phys., 5, 2461-2474, 2005.
• 24. Robertson L., J. Langner: An Eulerian Limited-Area atmospheric transport model. Journal of Applied Meteorology, 38: 190-210, 1998.

• Document Type: article