Ανάλυση κύριων ατμοσφαιρικών ρύπων για επιλεγμένους σταθμούς από το δίκτυο σταθμών στην Αττική

Analysis of major air pollutants for selected stations from the station network in Attica region (Αγγλική)

  1. MSc thesis
  2. Κόκοτος, Μάριος
  3. Διαχείριση Αποβλήτων (ΔΙΑ)
  4. 16 Σεπτεμβρίου 2018 [2018-09-16]
  5. Ελληνικά
  6. 113
  7. Ρεμουντάκη, Εμμανουέλλα
  8. Ρεμουντάκη, Εμμανουέλλα | Καζαντζίδης, Ανδρέας
  9. Ατμοσφαιρικοί ρύποι | Air pollutants | Ύψος οριακού στρώματος της ατμόσφαιρας | PBL height | Χρονική μεταβλητότητα συγκεντρώσεων ατμοσφαιρικών ρύπων | Τemporal variability of atmospheric pollutant concetrations
  10. 4
  11. 72
  12. Περιέχει: εικόνες, διαγράμματα
  13. Βερύκιος, Ξ., 2003. Διαχείριση Αέριων Ρύπων, Τόμος Ά, Ατμοσφαιρικοί Ρύποι και Τεχνολογία Ελέγχου εκπομπής τους. Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήμιο, Πάτρα
    • Στην παρούσα διπλωματική εργασία, αρχικά στο πρώτο κεφάλαιο παρουσιάζουμε το θεωρητικό υπόβαθρο της εργασίας, ξεκινώντας από την ποιότητα του αέρα στα αστικά περιβάλλοντα και τις ιδιαιτερότητες των μεγαλουπόλεων της Μεσογείου και συγκεκριμένα της Αθήνας, κάνουμε μία σύντομη ανασκόπηση στους ατμοσφαιρικούς ρύπους με τους οποίους θα ασχοληθούμε και στις πηγές εκπομπής τους, αναφέρουμε τη λογική με την οποία προσεγγίζεται και ερμηνεύεται η διασπορά των ατμοσφαιρικών ρύπων πάνω από μία περιοχή (box model concept), και στο τέλος αναφέρουμε κάποια βασικά χαρακτηριστικά για το οριακό στρώμα της ατμόσφαιρας και το ύψος του. Στο δεύτερο κεφάλαιο, γίνεται εκτενής αναφορά στις μεθόδους μέτρησης των ατμοσφαιρικών ρύπων από τους σταθμούς (ΕΔΠΑΡ και Πολυτεχνειούπολη), καθώς και στη διαπίστευση και εγκυρότητα των δεδομένων που μας παρέχουν. Έπειτα παρουσιάζουμε το πρότυπο σύστημα μεταανάλυσης ERA-Interim που έχει αναπτυχθεί από το ECWMF, βάσει του οποίου αντλήσαμε τα δεδομένα για το ύψος του PBL τις ζητούμενες περιόδους. Στο τρίτο κεφάλαιο, παρουσιάζουμε το κύριο μέρος της διπλωματικής εργασίας σε γραφικές απεικονίσεις, ήτοι την ημερήσια μεταβλητότητα των ατμοσφαιρικών ρύπων για τους επιλεγμένους σταθμούς του ΕΔΠΑΡ για την χρονική περίοδο 2010 – 2016. Έπειτα παρουσιάζουμε την ημερήσια και μηνιαία μεταβλητότητα του ύψους του PBL για το έτος 2016 και συγκρίνουμε τη μηνιαία μεταβλητότητα των τιμών του ύψους του PBL με αυτές των συγκεντρώσεων των ατμοσφαιρικών ρύπων, καθώς και την ημερήσια μεταβλητότητά τους για επιλεγμένους μήνες κάθε εποχής. Για τη χρονική περίοδο μεταξύ 2010 – 2013 συγκρίνουμε τη χρονική μεταβλητότητα του ύψους του PBL με αυτή των συγκεντρώσεων των PM2,5 καθώς και συστατικών τους. Κύριο συμπέρασμα της διπλωματικής εργασίας είναι η σαφής αποτύπωση της αντίθετης συσχέτισης μεταξύ του ύψους του PBL και των συγκεντρώσεων των ρύπων, η οποία έγινε για πρώτη φορά για το λεκανοπέδιο, και οφείλεται και στο γεγονός ότι όταν έχουμε χαμηλό ύψος του PBL, δεν έχουμε μόνο περιορισμένη δυνατότητα αραίωσης αλλά, έχουμε ταυτόχρονα και αυξημένες εκπομπές των ρύπων. Για παράδειγμα, το χειμώνα όπου έχουμε παρόντα τον πληθυσμό στο λεκανοπέδιο και σε πλήρη δραστηριότητα, έχουμε τις μέγιστες εκπομπές από τα τροχοφόρα στην πόλη (CO, NOx, PM) και ταυτόχρονα χαμηλό PBL. Οπότε, τα μέγιστα των συγκεντρώσεων είναι αναμενόμενα και οφείλονται τόσο στις αυξημένες εκπομπές όσο και στο χαμηλό PBL που περιορίζει την ανάμιξη κατά την κατακόρυφο. Τέλος, κάτι πολύ σημαντικό το οποίο αποτυπώνεται ξεκάθαρα από τα αποτελέσματά μας είναι ότι τα τελευταία χρόνια της κρίσης καταγράφονται εντονότερα βραδινά μέγιστα στις συγκεντρώσεις των ρύπων κατά τη χειμερινή περίοδο. Από τα αποτελέσματά μας φαίνεται ξεκάθαρα ότι αυτά οφείλονται στην επιβάρυνση της ατμόσφαιρας με εκπομπές κυρίως από τη θέρμανση η οποία λειτουργεί κυρίως κατά τις βραδινές ώρες. Η διάλυση/αραίωση αυτών των εκπομπών μέσα στο οριακό στρώμα δεν ευνοείται επειδή από το απόγευμα ως τις πρώτες πρωινές ώρες το ύψος του οριακού στρώματος παρουσιάζει τις χαμηλότερες τιμές του.
    • In this diploma thesis, in the first chapter we present the theoretical background of the work, starting with the air quality in the urban environments and the particularities of the big cities of the Mediterranean, namely Athens, we make a brief review of the atmospheric pollutants with which we will deal and in their emission sources, we mention the logic that approaches and interprets the dispersion of air pollutants over a region (box model concept), and finally we mention the basic characteristics for the height of the Planetary Boundary Layer (PBL). In the second chapter, an extensive reference is made to the methods of measurement of atmospheric pollutants by the stations (National Pollutant Monitoring Network and Polytechnic University) as well as to the accreditation and validity of the data they provide us. Next, we present the ERA-Interim meta-analysis system developed by ECWMF, based on which we obtained data on the height of the PBL for the periods requested. In the third chapter, we present the main part of the diploma thesis on graphical depictions, ie the daily volatility of air pollutants for the selected NPMN stations for the period 2010-2016. Then we present the daily and monthly variability of the PBL for the year 2016 and compare the monthly variability of PBL values to those of atmospheric pollutant concentrations and their daily variability for selected months of each season. For the period between 2010 and 2013, we compare the temporal variability of the PBL with that of the PM2,5 concentrations and their constituents. The main conclusion of the diplomatic work is the clear illustration of the opposite correlation between the height of PBL and the concentrations of pollutants, which was made for the first time for the basin of Attiki, and is also due to the fact that when we have a low height of PBL, limited dilution capacity but also increased emissions of pollutants. For example, in winter, where we have the population in the basin and in full activity, we have the maximum emissions from the vehicles in the city (CO, NOx, PM) and at the same time low PBL. Therefore, peak concentrations are expected and are due both to increased emissions and low PBL limiting vertical mixing. Lastly, something very important, which is clearly reflected in our results, is that in the last years of the crisis, higher peak hours are recorded in the concentrations of pollutants during the winter season. From our results, it is clear that these are due to the atmospheric burden with emissions mainly from heating that works mainly during the evening hours. The dissolution / dilution of these emissions within the boundary layer is not favored because the height of the boundary layer shows its lowest values from the afternoon to the early morning hours.
  15. Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.