Анотація до роботи:

Шевченко О.Г. Оцінка та прогнозування сучасного стану забруднення атмосферного повітря у м.Києві. Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата географічних наук за спеціальністю 11.00.09 метеорологія, кліматологія, агрометеорологія. Географічний факультет Київського національного університету імені Тараса Шевченка, Київ, 2009.

Дисертація присвячена проблемам оцінки сучасного стану забруднення атмосферного повітря м. Києва та розвитку методів його короткострокового прогнозування.

Встановлено формування нових тенденцій багаторічного режиму забруднення атмосферного повітря м. Києва на початку ХХІ ст. у зв’язку із різким зростанням об’ємів викидів забруднюючих домішок від пересувних джерел. Досліджено просторовий розподіл основних забруднюючих домішок у межах міста та створено комплект карт сучасного стану забруднення території міста на основі ГІС-технологій. Розроблено трирівневу ієрархічну схему класифікації та районування об’єктів моніторингу забруднення атмосферного повітря в межах м. Києва, яка об’єктивно характеризує територіальні структури з різними умовами формування забруднення та різними рівнями антропогенного навантаження на повітряний басейн міста. Встановлено сучасні особливості річного та добового ходу забруднюючих речовин на основі даних автоматичних станцій контрольно-вимірювальної системи моніторингу атмосферного повітря м. Києва. Встановлено основні механізми впливу метеорологічних чинників на рівень забруднення атмосферного повітря. Запропоновано нову методику короткострокового прогнозування рівня забруднення атмосферного повітря на основі спектральних моделей добового ходу концентрацій забруднюючих речовин з періодом завчасності 2436 годин.

1. Встановлено, що в динаміці викидів шкідливих речовин в атмосферне повітря м. Києва протягом 19852006 рр. виділяються два періоди з різнонаправленими тенденціями: 19851999 зниження об’ємів викидів забруднюючих домішок та зростання обсягів, починаючи з 2000-го р. Формування такої динаміки відбулося передусім за рахунок викидів від автомобільного транспорту, динаміка яких є подібною і на які 2006 р. припадало близько 84,0 % в від загального обсягу шкідливих речовин, що надходили в атмосферне повітря міста.

2. Збільшення обсягів викидів, починаючи з 2000 р., спричинило різке зростання рівня забруднення атмосфери протягом 20002006 рр. Відносна зміна концентрації ЗР за цей період становить: для міді – 2700 %, двоокису азоту 111,11 %, окису азоту 133,3 %, заліза 100 %, марганцю 76,5 % та хлористого водню 19,4 %.

3. Запропоновано для оцінки сучасного стану якості повітря розрахунковий період 20022006 рр. Вибір такого періоду зумовлений виявленими позитивними тенденціями зміни середньорічних концентрацій забруднюючих речовин протягом 20002006 рр. та методичними рекомендаціями щодо тривалості періоду осереднення даних моніторингу атмосфери для оцінки рівня забруднення.

4. Визначено тип сучасного річного ходу повторюваності підвищених концентрацій окремих ЗР. Встановлено, що у м. Києві сформувався річний хід забруднення атмосферного повітря з максимумом у весняно-літній період, зі значним перевищенням ГДК двоокисом азоту та окисом вуглецю. Таким чином, створюються потенційно сприятливі умови для формування фотохімічного смогу в окремих районах міста.

5. Здійснено порівняльний аналіз забруднення атмосферного повітря на території міста в теплий та холодний періоди. Встановлено, що збільшення автотранспорту на вулицях міста в теплий період призводить до збільшення концентрацій окису вуглецю, двоокису сірки та двоокису азоту у повітрі на 9,527 %, а збільшення спалювання викопного палива в зимовий період – до зростання концентрації пилу в середньому на 5 % в холодний період.

6. Встановлено, що в добовому ході окису вуглецю, двоокису сірки та окисів азоту в повітрі м. Києва спостерігається максимум у ранкові години. Для окису вуглецю та двоокису сірки в холодний період спостерігається також наявність другого максимуму у вечірні години. Добовий хід концентрацій окисів азоту виражений дуже слабко і характеризується незначними амплітудами концентрацій.

7. Для характеристики структури просторового розподілу ЗР у межах міста створено комплект карт із застосуванням ГІС-технологій. Наявність підготовленої бази даних, адаптованої для використання з програмою „ArcGIS”, дозволяє розробити аналогічні карти для усіх ЗР в межах будь-якого часового інтервалу чи періоду осереднення і сезону року.

8. Розроблено схему класифікації об’єктів моніторингу забруднення атмосферного повітря в межах м. Києва та виконано районування території міста за умовами формування забруднення атмосферного повітря, на основі чого сформовано рекомендації щодо оптимізації діючої мережі моніторингу.

9. Встановлено основні аспекти впливу метеорологічних чинників на формування рівня забруднення атмосферного повітря.

10. Обґрунтовано використання спектрального аналізу для короткострокового прогнозу рівня забруднення атмосфери міста та виконано апробацію методики прогнозування на його основі. Перевірка точності прогнозу показала, що похибки розрахунку знаходяться в допустимих межах і є близькими до інструментальних похибок визначення цих речовин.

11. Результати виконаних досліджень можуть бути використані для вдосконалення та оптимізації системи моніторингу атмосферного повітря у м. Києві, для прогнозування рівня забруднення атмосферного повітря шкідливими домішками та уникнення ситуацій із погіршення екологічної обстановки у місті.

Публікації автора:

Статті:

1. Сніжко С.І. Аналіз повторюваності максимальних концентрацій забруднюючих домішок у атмосферному повітрі м. Києва у 2003 р. / С.І. Сніжко, О.Г. Шевченко, Д.П. Скляренко // Фізична географія і геоморфологія. – 2005. № 48. С. 3438. (Особистий внесок автора 50 %, здобувачем виконано збір та обробку вихідної моніторингової інформації про концентрації ЗР в атмосферному повітрі міста, побудову графіків, узагальнення результатів).

2. Сніжко С.І. Оцінка сучасного рівня забруднення атмосферного повітря у м. Києві / С.І. Сніжко, О.Г. Шевченко, Д.П. Скляренко // Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Географія. – 2005. № 51. – С. 2830. (Особистий внесок автора 40 %, здійснено збір та обробку вихідної інформації, проведення розрахунків, побудова графіків, складання узагальнень та висновків).

3. Шевченко О.Г. Основні джерела надходження забруднюючих речовин в атмосферу. / О.Г. Шевченко // Збірник наукових праць Військового інституту Київського Національного університету імені Тараса Шевченка. – 2006 Вип. № 5. – С. 228233.

4. Шевченко О.Г. Аналіз ролі метеорологічного потенціалу у формуванні забруднення атмосфери / О.Г. Шевченко // Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Географія. – 2007. № 54. – С. 4446.

5. Шевченко О.Г. Порівняльний аналіз багаторічних тенденцій формування рівня забруднення атмосферного повітря у м. Києві та у інших містах України / О.Г. Шевченко, С.І. Сніжко // Географія в інформаційному суспільстві: Зб. наук. праць. У 4-х тт.. К.: ВГЛ Обрії, 2008. Т. ІІІ. С. 4850. (Особистий внесок автора 50 %, виконано збір та обробку моніторингової інформації, здійснено класифікацію міст за умовами формування забруднення атмосферного повітря, виділено репрезентативні міста для кожної групи і встановлено для них основні тенденції формування якості повітря).

6. Шевченко О.Г. Дослідження просторової структури забруднення атмосферного повітря м. Києва на основі комплексного статистичного аналізу / О.Г. Шевченко, С.І. Сніжко // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. 2008. № 14. С. 214220. (Особистий внесок автора 50 %, виконано збір та обробку вихідної інформації, сформовано комплексну інформаційну матрицю, з використанням апарату факторного аналізу проведено її „стиснення”, здійснено узагальнення результатів).

7. Шевченко О.Г. Вплив напрямку та швидкості вітру на рівень забруднення атмосферного повітря міста Києва. / О.Г. Шевченко, С.І. Сніжко // Український гідрометеорологічний журнал. 2008. № 3. С. 3338. (Особистий внесок автора 70 %, здійснено збір та обробку вихідної моніторингової інформації, розраховано параметр Q та повторюваність підвищеного рівня забруднення повітря при різних швидкостях та напрямках вітру, проаналізовано результати досліджень та сформулювано висновки).

Тези і матеріали конференцій:

8. Шевченко О.Г. Характеристика забруднення атмосферного повітря міст України / О.Г. Шевченко, С.І. Сніжко // Екологічні проблеми регіонів України: VIII Всеукр. наук. конф. студентів, магістрантів і аспірантів, 1920 квіт. 2006 р.: тези доп. Одеса, 2006. С. 281282. (Особистий внесок здобувача 70 %, проаналізовано випадки перевищення гранично-допустимих концентрацій забруднюючими домішками в п’ятдесяти трьох містах, розраховано ІЗА для всіх досліджуваних міст та охарактеризовано рівень забруднення міст України на основі цього показника).

9. Шевченко О.Г. Характеристика забруднення атмосферного повітря міст України / О.Г. Шевченко // Регіон2007: стратегія оптимального розвитку: міжнар. наук.-практ. конф., 1718 квіт. 2007 р.: тези доп. Харків, 2007. С. 240242.

10. Шевченко О.Г. Аналіз впливу метеорологічного потенціалу на формування рівня забруднення атмосфери / О.Г. Шевченко, С.І. Сніжко // Сучасні проблеми екології: IV Міжнар. конф., 1417 берез. 2007 р.: тези доп. Житомир, 2007. С. 243245. (Особистий внесок автора 70 %, здійснено збір та обробку вихідної інформації; шляхом порівняння рівнів забруднення атмосферного повітря з окремими типовими характеристиками метеорологічного потенціалу здійснено аналіз впливу метеорологічних чинників на формування рівня забруднення).

11. Шевченко О.Г. Сучасна динаміка забруднення атмосферного повітря міст України / О.Г. Шевченко // Навколишнє природне середовище – 2007: актуальні проблеми екології та гідрометеорології; інтеграція освіти і науки: ІІ міжнар. наук.-техн. конф., 2628 верес. 2007 р.: тези доп. Одеса, 2007. С. 157160.

12. Шевченко О.Г. Основні тенденції зміни стану якості атмосферного повітря міста Києва / О.Г. Шевченко, С.І. Сніжко // Молоді науковці географічній науці: наук. конф., 2425 жовт. 2007 р.: тези доп. К., 2007. – С. 181184. (Особистий внесок автора 70 %, здійснено збір та обробку даних моніторингу за багаторічний період, розраховано показники абсолютного та відносного приросту концентрації ЗР за період досліджень, та на їх основі оцінено основні тенденції зміни рівня забруднення атмосферного повітря у м. Києві.)

13. Estimation of level of air contamination in Kiev / S.I. Snizhko, V.I. Zatula, O.G. Shevchenko, D.P. Skljarenko // Urban Air Quality: 6th International Conference, 2729 March 2007.: thesis. Cyprus, 2007. Р. 5658. (Особистий внесок автора 25 %, здобувачем проведено збір вихідних даних, виконано розрахунки індексу забруднення атмосфери по всіх постах спостереження за забрудненням).

14. Шевченко О.Г. Дослідження тенденцій зміни стану якості атмосферного повітря міста Києва / О.Г. Шевченко, С.І. Сніжко // Сучасні проблеми екології та геотехнологій: V міжнар. наук. конф., 1922 берез. 2008 р.: тези доп. Житомир, 2008. С. 7375. (Особистий внесок автора 70 %, автором здійснено збір та обробку вихідної інформації, оцінено зміну концентрацій забруднюючих домішок в атмосферному повітрі міста за обраний період).

15. Шевченко О.Г. Характеристика просторового розподілу нормованих екстремальних характеристик забруднення атмосферного повітря у М. Києві / О.Г. Шевченко // Шевченківська весна: VI міжнар. наук.-практ. конф., 2023 берез. 2008 р.: тези доп. К., 2008. С. 143145.