Научно-аналитический центр, который сформировался в результате функционирования разных направлений деятельности общественной организации «Зеленый лист», продолжает работать над интегрированием современных спутниковых технологий в процессы общественно-социального, научного и национального мониторинга за состоянием и изменениями в нашей экосистеме, которые происходят в результате неизбежного влияние антропогенных факторов.
Одной из основных тем, которая активно изучается и разрабатывается участниками нашего проекта, является – использование возможностей спутникового мониторинга основных загрязнителей атмосферы и парниковых газов над территорией Украины.
Необходимо выделить важные пункты данной миссии, которые направляют вектор нашей исследовательской работы, результат которой напрямую будет определять создание новых методических подходов и технологических решений:
– возможность предоставления оперативной космической информации для оценки влияния природных и антропогенных факторов на состав атмосферы;
– оценка уровней экологического ущерба, наносимого антропогенными факторами;
– разработка рекомендаций и мероприятий по снижению последствий результатов загрязнения воздушной среды над территорией Украины;
– создания новых и усовершенствование существующих методов и технологий комплексного оперативного мониторинга состава атмосферы на основе космических данных.
В контексте данной темы, предлагаем информационно-аналитический доклад, представленный Национальным центром управления и испытаний космических средств (НЦУИКС) для использования в качестве рабочих материалов в рамках исследовательской работы научно-аналитического центра общественной организации «Зеленый лист».
«Мониторинг основных загрязнителей атмосферы и парниковых газов»
Национальным центром управления и испытаний космических средств (НЦУИКС) проведен спутниковый мониторинг основных загрязнителей атмосферы и парниковых газов над территорией Украины за июнь 2020 года.
По результатам ежедневного мониторинга атмосферы осуществленного по данным дистанционного зондирования Земли с КА Sentinel-5P созданы тематические карты пространственного распределения вредных газов (приложения 2-7).
Справка: КА Sentinel-5P является частью глобальной программы мониторинга Copernicus, совместного проекта Европейской комиссии и Европейского космического агентства (ESA). Данные КА дают возможность ежедневно определять концентрацию и распространение основных загрязнителей атмосферы и парниковых газов.
Для фильтрации случайных ошибок измерений и снижения воздействия атмосферных условий на измерения осуществлено усреднение за месяц (медианная оценка). Уровень загрязнения на тематических картах представлен в моль / м2 вертикального столба тропосферы / атмосферы и ppm.
Повышенные значения диоксида азота (NO2) в тропосфере относительно фоновых наблюдаются в промышленных районах Донецкой, Днепропетровской, в северной части Запорожской областей, в городах Киев, Винница, Черкассы, Кременчуг, Одесса, Харьков и их районах (приложение 2).
Основными антропогенными источниками поступления оксидов азота в атмосферу являются выбросы продуктов высокотемпературного сгорания топлива, такие как: деятельность предприятий тяжелой промышленности, тепловых электростанций и выхлопные газы автотранспорта, авиации и тому подобное.
Повышенные значения монооксида углерода (CO) в атмосфере относительно фоновых наблюдаются в городах Мариуполь, Запорожье, Кривой Рог, Энергодар и их районах. Более низкие значения – на территории западной Украины и южной части Крымского полуострова (приложение 3).
Основными источниками поступления оксида углерода в атмосферу являются металлургические предприятия, выхлопные газы и лесные пожары.
Повышенные значения диоксида серы (SO2) в атмосфере относительно фоновых наблюдаются на юге Харьковской, востоке Днепропетровской, севере Запорожской областей, особенно выражено в промышленных районах Донецкой области (приложение 4).
Основными источниками поступления диоксида серы в атмосферу являются металлургические и химические предприятия, тепловые электростанции, пожары. Обычно SO2 в больших количествах выделяется при горении угля, нефти, торфа и древесины.
Повышенные значения формальдегида (HCHO) в тропосфере относительно фоновых наблюдаются на севере Киевской, западе Черниговской, юге Харьковской и в Донецкой областях, в городах Энергодар, Днепр и Луганск и их районах (приложение 5).
Основными источниками поступления формальдегида в атмосферу являются: химические предприятия, тепловые электростанции и транспортные средства, которые выделяют выхлопные газы. Также формальдегид образуется из других углеводородов.
Повышенные значения метана (CH4) в атмосфере относительно фоновых наблюдаются в северо-западной части Украины (приложение 6).
Метан является третьим парниковым газом, после водяного пара и углекислого газа по степени воздействия на тепловой баланс атмосферы. Основное поступление его в атмосферу происходит в результате утечки газа при добыче и транспортировке, а также его выделяют предприятия химической промышленности, полигоны твердых бытовых отходов, водные угодья где происходит анаэробное разложение.
Повышенные значения озона (O3) в атмосфере относительно фоновых наблюдаются на севере и западе Украины (приложение 7).
Озон в стратосфере поглощает до 99% опасного ультрафиолетового излучения Солнца, но тропосферный O3 является парниковым газом и опасным трансграничным загрязнителем, который образуется в атмосфере по выбросам первичных загрязняющих веществ и имеет сильные окислительные свойства.
Выводы:
Использование спутниковых данных дает возможность осуществления эффективного глобального мониторинга основных загрязнителей атмосферы и парниковых газов с высоким пространственно-временным разрешением.
Данные с КА Sentinel-5P имеют разрозненность 5,5-7 км, поэтому мониторинг загрязнения атмосферы является наиболее актуальным на региональном уровне (район, область, страна), или глобальном (континент, мир).
Повышенная концентрация загрязнителей и парниковых газов наблюдается на территориях Донецкой, Запорожской, Днепропетровской областей и в городах Киев, Харьков, Одесса, Черкассы, Кременчуг и их районах. К основным источникам загрязнителей можно отнести комплексы тяжелой промышленности, тепловые электростанции, выхлопные газы автотранспорта и тому подобное.