Исследователи из ТГУ совместно с робототехническим центром "Аиралаб Рус" разработали и протестировали систему, которая не только фиксирует загрязнение, но и прогнозирует его изменение с учетом погодных условий, источников выбросов и динамики распространения опасных частиц PM2.5 и PM10. Об этом сообщили в Тольяттинском госуниверситете изданию "Газета.Ru".
Частицы PM2.5 и PM10 - это мелкие взвешенные вещества, такие как пыль и пыльца, которые являются опасными для здоровья. Они способны проникать глубоко в легкие и даже попадать в кровь, вызывая воспалительные процессы, повреждение сосудов и увеличивая риск инсультов, инфарктов, хронических болезней легких и рака.
Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) рекомендует контролировать уровень таких загрязнителей. Согласно их нормам, среднесуточная концентрация PM2.5 не должна превышать 25 мкг/м³, а среднегодовой показатель - 10 мкг/м³.
Ученые ТГУ создали математические модели, которые умеют прогнозировать распространение опасных частиц PM2.5 и PM10 в атмосфере. В основе метода лежат не тяжелые вычисления, а практичные аналитические уравнения, учитывающие силу выбросов, естественное рассеивание частиц и ключевой внешний фактор - погодные условия. Эти модели позволяют вычислять так называемое критическое время.
"Это период, за который концентрация загрязнителей в конкретной точке достигнет максимума. Зная это время, контролирующие органы смогут планировать выезд мобильных экологических лабораторий заранее, а не реагировать постфактум. Использование онлайн-данных со стационарных датчиков и математической модели помогает выбрать оптимальное место и момент для отбора проб с учетом погоды, повышая точность выявления источника загрязнения", - рассказал один из разработчиков, директор института машиностроения, химии и энергетики ТГУ Павел Мельников.
Проверка модели на данных мониторинга воздуха в Тольятти показала, что расчеты хорошо совпадают с реальными измерениями стационарных датчиков. Это свидетельствует о корректном отражении физики процесса загрязнения атмосферного воздуха.
Новая технология позволит промышленным предприятиям адаптировать свои процессы для снижения вредного воздействия на окружающую среду. В будущем горожанам могут стать доступны интерактивные карты с прогнозами качества воздуха, что поможет планировать деятельность и минимизировать риски для здоровья.