Szacowanie dyspersji zanieczyszczeń w płaszczyźnie przekroju poprzecznego drogi w aspekcie kształtowania proekologicznego systemu transportowego

Pełen tekst

(1)PRACE NAUKOWE POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ z. 97. Transport. 2013. Marianna Jacyna, Jolanta ak, Micha Kodawski, Emilian Szczepa ski Politechnika Warszawska, Wydzia Transportu. Agnieszka Merkisz-Guranowska Politechnika Poznaska, Wydzia Maszyn Roboczych i Transportu. SZACOWANIE DYSPERSJI ZANIECZYSZCZE W PASZCZYNIE PRZEKROJU POPRZECZNEGO DROGI W ASPEKCIE KSZTATOWANIA PROEKOLOGICZNEGO SYSTEMU TRANSPORTOWEGO Rkopis dostarczono, maj 2013. Streszczenie: Dyspersja zanieczyszcze jest bardzo istotnym zagadnieniem zwizanym z ekologi transportu. Rozprzestrzenianie si zwizków chemicznych emitowanych przez pojazdy istotnie wpywa na jako atmosfery, co z kolei oddziauje na gospodark oraz spoeczestwo. W artykule przedstawiono potrzeb badania dyspersji zanieczyszcze w skali kraju oraz zaprezentowano przegld dostpnych metod oraz modeli jej szacowania. W ramach bada przedstawionych w artykule dokonano symulacji rozprzestrzeniania si zanieczyszcze w przekroju drogi w oparciu o model gaussowski. Opracowany model symulacyjny zosta zaimplementowany w rodowisku SciLab. Badania przedstawione w artykule zrealizowano w ramach projektu EMITRANSYS. Sowa kluczowe: EMITRANSYS, dyspersja zanieczyszcze, model dyspersji zanieczyszcze. 1. WPROWADZENIE Obecnie odnotowuje si stale rosnce zainteresowanie tematem ekologii i jest to zjawiskiem bardzo podanym. Istotnym bowiem problemem zarówno gospodarczym jak i spoecznym jest zanieczyszczenie rodowiska zwizane z emitowaniem zwizków szkodliwych przez rodki transportu. Wobec tego za zasadne i bardzo wane uwaa si prowadzenie bada dotyczcych ograniczania emisji wspomnianych zanieczyszcze. Sam problem emisji zwizków szkodliwych przez transport jest zagadnieniem bardzo obszernym. W obszarze zainteresowa tego tematu znajduje si problem dyspersji.

(2) 218. M. Jacyna, A. Merkisz-Guranowska, J. ak, M. Kodawski, E. Szczepaski. zanieczyszcze w okrelonych orodkach. Moe by to dyspersja zanieczyszcze w powietrzu, glebie czy wodzie. W artykule zajto si dyspersj zwizków szkodliwych w powietrzu. Przez taki rodzaj dyspersji rozumie si rozprzestrzenianie w atmosferze rónych typów substancji takich jak czstki stae czy gazy. Zalena jest ona od szerokiego spektrum czynników - poczwszy od warunków meteorologicznych, przez uksztatowanie terenu, a na typie obserwowanych czstek skoczywszy [15]. Wszelkie prace badawcze dotyczce emisji oraz dyspersji zwizków szkodliwych pozytywnie wpywaj na opracowywanie metod przyczyniajcych si do ich redukcji. Wpywaj równie na wprowadzanie odpowiednich regulacji prawnych przez wadze. Zanieczyszczenie powietrza negatywnie wpywa na spoeczestwo i jako ycia. Szereg publikacji (np. [11], [16]) zwraca uwag na fakt, i w miejscach o duym steniu zwizków szkodliwych znacznie wzrasta ryzyko raka puc, chorób serca oraz ukadu krenia. Zanieczyszczone powietrze negatywnie wpywa take na rolnictwo, powoduje wyniszczanie obszarów lenych, generuje wzrost kosztów ochrony rodowiska oraz leczenia, itp.. Taka sytuacja spowodowana jest rozwojem cywilizacyjnym i jest niestety nieunikniona. Dlatego równie koniczne jest cige podejmowanie dziaa wpywajcych na zrozumienie oraz skuteczne przeciwdziaanie i ograniczanie poziomu emisji zanieczyszcze do atmosfery i ich dyspersji. Dlatego równie tematyk t poruszono w niniejszym artykule. Na jego potrzeby opracowano model i przeprowadzono badania dotyczce szacowania dyspersji w paszczy nie przekroju poprzecznego drogi, zanieczyszcze generowanych przez transport samochodowy. Uzyskane w ten sposób wyniki pozwol na przeprowadzenie kolejnych bada w skali makro dla modelu krajowego systemu transportowego Polski. 2. MODELOWANIE DYSPERSJI ZANIECZYSZCZE Modelowanie dyspersji zanieczyszcze w atmosferze polega na budowie modeli oraz analizie symulacyjnej rozprzestrzeniania si zwizków szkodliwych w otoczeniu róda emisji. Do symulacji stosuje si narzdzia komputerowe oparte na algorytmach pomagajcych w rozwizywaniu równa matematycznych [4], [13]. Tego typu modele stosowane s do szacowania bd przewidywania stenia w atmosferze zanieczyszcze emitowanych przez róda takie jak: zakady przemysowe, rodki transportu czy przypadkowe uwolnienia chemiczne (np. erupcje wulkanów). Szczególnie istotne s one dla agencji rzdowych, w których gestii i interesie jest ochrona oraz zarzdzanie jakoci powietrza [10]. Modele rozprzestrzeniania si czstek mona sklasyfikowa ze wzgldu na róne kryteria, np.: skal przestrzenn (lokalna, regionalna, globalna), skal czasow (krótkookresowe, dugookresowe), równania transportu (Gaussowskie, Eulerowskie, Lagrangowskie), uwzgldnianie rónych procesów chemicznych czy zoono podejcia. Poszczególne modele sporód wyej wymienionych scharakteryzowano w [21], [25], [27], [32]. W praktyce bardzo czsto stosowanych jest wiele rónych modeli zoonych, powstaych w oparciu o modele ogólne, takie jak np. model Gaussa oraz zastosowaniu.

(3) Szacowanie dyspersji zanieczyszcze w paszczy nie przekroju poprzecznego drogi …. 219. preprocesorów meteorologicznych. Modele zaawansowane nie ograniczaj si jedynie do standardowych rozkadów i np. wpywu wiatru, lecz bazuj na np. teorii podobiestwa Monin’a-Obukhov’a [14], [31]. ETC/ACC (The European Topic Centre on Air and Climate Change) bdca czci EEA (the European Environment Agency) prowadzi internetowy system dokumentacji modeli (MDS), który zawiera najistotniejsze informacje dotyczcych modeli opracowanych przez róne kraje. Na licie tej znajduj si zazwyczaj modele opracowane w Europie oraz USA, a take pojedyncze modele opracowywane na potrzeby innych pastw. Obecnie na licie znajduj si 142 modele dyspersji zanieczyszcze dla rónych zastosowa. Znalaz si tam równie model opracowany w Polsce EK100W – oparty na modelu Gaussa, wykorzystywany do oceny jakoci powietrza, na które oddziauj róda punktowe (gównie przemysowe), a take struktury obszarów miejskich (w skali lokalnej). Modele dyspersji wymagaj uwzgldnienia szerokiego spektrum danych, takich jak: warunki meteorologiczne (np. prdko i kierunek wiatru, temperatura powietrza itp.), parametry róda emisji (np. rodzaj róda, temperatura emitowanych zanieczyszcze czy rodzaj emitowanych zwizków), uksztatowanie terenu lub przeszkody w ciece emitowanych zanieczyszcze (w tym np.: zabudowa przestrzenna, wysoko przeszkód) [4], [10]. W niniejszym artykule skupiono si na dyspersji zanieczyszcze emitowanych przez silniki pojazdów drogowych. Badania prowadzone przez róne orodki naukowe wskazuj podwyszone stenie zanieczyszcze w pobliu dróg w odniesieniu do stenia zwizków szkodliwych w dalszej od nich odlegoci. Silniki pojazdów drogowych emituj gównie takie zwizki jak tlenek wgla (CO), tlenki azotu (NOx), czstki stae (o rónej masie np. PM2.5, PM0.1), wglowodory aromatyczne (PAH) czy benzen [17], [29], [30], [32]. Badania wpywu drogowych róde emisji zanieczyszcze na jako powietrza mog by przeprowadzane z wykorzystaniem rónych modeli. Jednak to modele Gaussowskie uwaane s za najskuteczniejsze w tego typu zastosowaniach. Zapewniaj dobr dokadno i jednoczenie rozsdny czas oblicze. Na potrzeby wykorzystania takiego modelu aproksymuje si ródo liniowe jako cig róde punktowych. Badania oparte na tego typu modelach maj zastosowanie np. przy ocenie naraenia ludnoci na stenia zanieczyszcze w powietrzu i wyborze odpowiedniej lokalizacji nowej drogi [6]. Na potrzeby modelowania dyspersji zanieczyszcze w otoczeniu drogi przygotowane zostay róne metody symulacji. Modele opracowane w USA (seria modeli CALINE), a take europejski model (ADMS Urban) [3], [8], [20] oparte s na gównym zaoeniu ogólnego modelu Gaussa, dotyczcego badania dyspersji w sytuacji gdy wiatr jest skierowany prostopadle do liniowego róda emisji (podzielonego na elementarne róda punktowe). Inaczej sytuacja wyglda w przypadku modeli zakadajcych nieprostopady kierunek wiatru. Opieraj si one na koncepcji nieskoczonego róda liniowego. Za ich reprezentanta mona przyj model CAR FMI lub model HV [5], [7], [9]. Poza wymienionymi powyej w literaturze problemu mona odnale równie takie modele jak np.: HIWAY, GM, ROADWAY, GRAL, OML-Highway, WORM. Ich szczegóowe opisy, a take odpowiednie zestawienia i porównania przedstawiono w pracach [18], [23], [26]. Wykorzystanie i zastosowanie tych modeli uzalenione jest od typu prowadzonych bada. lokalizacji i rodzaju dróg (zamiejskie, autostrady, drogi ekspresowe, drogi miejskie) dla których prowadzone s badania, uksztatowania.

(4) 220. M. Jacyna, A. Merkisz-Guranowska, J. ak, M. Kodawski, E. Szczepaski. przestrzennego ich bliskiego otoczenia (np. brak budynków, ekrany d wikochonne, budynki o rónej wysokoci), itp. Podczas symulacji dyspersji zanieczyszcze wynikajcej z ruchu pojazdów drogowych naley uwzgldni m.in. dane o nateniu i intensywnoci ruchu, prdkoci i strukturze rodzajowej pojazdów, warunkach ruchu (klasy swobody ruchu), warunkach atmosferycznych, lokalizacji drogi [22]. W niniejszej pracy do realizacji bada posuono si modelem CAR FMI.. 3. MODEL GAUSSA W DYSPERSJI ZANIECZYSZCZE W ASPEKCIE KSZTATOWANIA PROEKOLOGICZNEGO SYSTEMU TRANSPORTOWEGO Prezentowany w artykule model dyspersji zanieczyszcze emitowanych przez rodki transportu drogowego oparty jest na gaussowskim modelu oboku (równaniu dyfuzji). W modelu zaoono, i droga, traktowana w tym przypadku jako liniowe ródo zanieczyszcze, moe zosta podzielona na szereg elementów (krótkich odcinków), które emituj zwizki szkodliwe dla rodowiska. Poziomy zanieczyszcze emitowanych przez te elementy cile zwizane s z liczb oraz rodzajem pojazdów, które pojawiy si w nich w analizowanym przedziale czasu. Narastajce w czasie stenia substancji szkodliwych w poszczególnych odcinkach drogi s sumowane, co w efekcie umoliwia estymacj poziomu cakowitej emisji zanieczyszcze przez badany odcinek drogi. Omawiany model moe by z powodzeniem wykorzystywany do analizy liniowych. róde emisji substancji szkodliwych dla rodowiska o rónej dugoci oraz dla rónych kierunków wektora wiatru. Na Rys. 1 przedstawiono liniowe ródo zanieczyszcze (odcinek drogi) o dugoci L wraz z zaznaczonym kierunkiem wiatru wystpujcego w obszarze i otoczeniu róda oraz naniesionymi koordynatami. Kt midzy wektorem kierunku wiatru i osi róda oznaczono jako ~. Natomiast centralny punkt róda wykorzystany zosta jako pocztek obu ukadów wspórzdnych. x. z. kierunek wiatru. y. NOx. ~. CO2. L. Rys. 1. Liniowe ródo emisji zanieczyszcze wraz ze zorientowanymi koordynatami i kierunkiem wiatru.

(5) Szacowanie dyspersji zanieczyszcze w paszczy nie przekroju poprzecznego drogi …. 221. W celu oszacowania wpywu zwizków szkodliwych, emitowanych przez rodki transportowe, na otoczenie blisze i dalsze drogi naley dokona estymacji poziomu i zasigu powstaych zanieczyszcze. Wymaga to pomiaru natenia rodków szkodliwych dla rodowiska w rónych punktach otoczenia drogi, okrelanych za pomoc wspórzdnych x, y, z. Do kalkulacji natenia zanieczyszcze w kadym z tych punktów (C(x,y,z)) wykorzystano zaleno przedstawion przez Luhar'a i Patil'a w [1]: £ 1 zH ¬2 1 z

(6) H ¬2 ¦² ¦ ¦ ¦ Q 2 T z ®

(7) ¦ C x, y , z e 2 T z ® ¦» ¤e ¦¦ 2 2QT z u sin R

(8) uo ¦ ¦ ¦ ¥ ¼¦ ¬ ¬¯ sin R L 2

(9) y

(10) xcosR ° ¡ sin R L 2 y xcosR

(11) erf ° ¸ ¡ erf ¡ ° T T 2 2 y y ¡ ® ®°± ¢. gdzie: C(x,y,z) Q H u uo erf y z. -. (1). natenie zanieczyszcze w punkcie (x,y,z) w g/m3, poziom emisji zanieczyszcze przez jednostk dugoci róda liniowego (g/s), wysoko na której ródo emituje zanieczyszczenia (m), rednia prdko wiatru w obszarze i otoczeniu róda (m/s), parametr korygujcy redni prdko wiatru (m/s), funkcja bdu, wspóczynnik poziomej dyfuzji atmosferycznej (m), wspóczynnik pionowej dyfuzji atmosferycznej (m).. Poziom emisji zwizków szkodliwych (Q) przez analizowany w badaniach odcinek drogi (a dokadnie jego jednostk dugoci) uzaleniony jest od natenia ruchu poszczególnych typów pojazdów na tym odcinku (Di), a take ich jednostkowych wska ników emisji zanieczyszcze (Ei) [12]: I. Q Ei ¸ Di. (2). i 1. przy czym I jest liczb typów pojazdów uwzgldnionych w badaniach. Natenie ruchu pojazdów i-tego typu mona oszacowa na podstawie zalenoci: Di Ni ¸Vi gdzie: Ni Vi. (3). - liczba pojazdów i-tego typu, - rednia prdko pojazdu i-tego typu,. Parametr korygujcy redni prdko wiatru w obszarze i otoczeniu róda emisji rodków szkodliwych wynika gównie z stanu wzbudzenia ruchu na drodze i moe przyjmowa róne wartoci w zalenoci od klasy stabilnoci ruchu. Stosuje si go.

(12) 222. M. Jacyna, A. Merkisz-Guranowska, J. ak, M. Kodawski, E. Szczepaski. zazwyczaj do wyeliminowania pewnej osobliwoci wystpujcej w przypadku, gdy kierunek wiatru jest równolegy do osi drogi, a kt ~ równy 0 . Wartoci wspóczynników poziomej i pionowej dyfuzji atmosferycznej (y i z) zalene s od odlegoci punktu pomiarowego od róda emisji, a take klasy równowagi atmosfery i rodzaju obszaru analizy (obszar wiejski lub miejski). W przypadku obszarów miejskich wykorzystywane s wspóczynniki dyfuzji McElroy-Pooler'a, które wyznacza si za pomoc wzorów zestawionych w tablicy 1. Dla obszarów wiejskich wykorzystywane s wspóczynniki dyfuzji Pasquill'a Gifford'a, których wartoci okrela si na podstawie zalenoci (4-6) w funkcji odlegoci dist od róda emisji [28]: T y 465,11628 dist tan R. (4). T z a ¸ dist. (5). b. B 0,017453293 c dist ¸ ln B. (6) Tablica 1. Wzory na wyznaczenie wspóczynników dyfuzji w obszarach miejskich [19] y 0,32dist(1,0+0,0004dist)-0,5 0,32dist(1,0+0,0004dist)-0,5 0,22dist(1,0+0,0004dist)-0,5 0,16dist(1,0+0,0004dist)-0,5 0,11dist(1,0+0,0004dist)-0,5 0,11 dist (1,0+0,0004dist)-0,5. Klasa równowagi atmosfery A B C D E F. z 0,24dist(1,0+0,001dist) 0,5 0,24dist(1,0+0,001dist) 0,5 0,20dist 0,14dist (1,0+0,0003dist)-0,5 0,08dist (1,0+0,0015dist)-0,5 0,08 dist (1,0+0,0015dist)-0,5. Parametry niezbdne do wyznaczenia wspóczynników dyfuzji obszarów wiejskich Pasquill'a Gifford'a przyjmuje si w zalenoci od odlegoci punktu pomiarowego od. róda emisji (dist) oraz klasy równowagi atmosfery. Wartoci parametrów a, b, c i d mona odnale w [28]. Do okrelenia wartoci obu typów wspóczynników niezbdna jest take znajomo kategorii stabilnoci atmosfery (klas równowagi atmosfery). Poszczególne kategorie Pasquilla, od A (najbardziej niestabilna) do F (najbardziej stabilna), warunkuj intensywno turbulencji w pobliu gruntu i zale od prdkoci wiatru na wysokoci 10m, promieniowania sonecznego, pokrywy chmur oraz pory dnia. Kategorie Pasquilla zostay zestawiono w tablicy 2. Tablica 2 Kategorie stabilno ci Pasquilla [24] Przygruntowa prdko wiatru na wysokoci 10m (m/s) <2 2-3 3-5 5-6 >6. silne A A-B B C C. Dzie Nasonecznienie umiarkowane A-B B B-C C-D D. sabe B C C D D. Noc Zachmurzenie >=4/8 <=3/8 E F D E D D D D.

(13) Szacowanie dyspersji zanieczyszcze w paszczy nie przekroju poprzecznego drogi …. 223. 4. SYMULACJA DYSPERSJI ZANIECZYSZCZE W PASZCZYNIE PRZEKROJU POPRZECZNEGO DROGI Model CAR FMI omówiony w rozdziale 3, zaimplementowano w rodowisku SciLab. Na potrzeby przeprowadzenia symulacji niezbdne byo przygotowanie szeregu danych wejciowych. Dotyczyy one odcinka drogi, dla którego wykonywana bya symulacja, zaoe zwizanych z prdkoci i kierunkiem wiatru, a take zaoe dotyczcych poziomu emisji zanieczyszcze przez ten odcinek drogi ( ródo liniowe). Dane wejciowe do symulacji przedstawiono w tablicy 3. Dodatkowo zaoono, i symulacja bdzie przeprowadzana dla odcinka drogi zamiejskiej (autostrady), bez ekranów d wikochonnych. Przyjto równie, i wielko potoku ruchu w jednostce czasu pojawiajca si na analizowanym odcinku przedstawiona zostanie jako liczba pojazdów na godzin. Do bada zaoono take redni prdko oraz struktur pojazdów. Tablica 3 Dane wej ciowe do symulacji dyspersji zanieczyszcze Typ drogi Wielko potoku ruchu (poj/h). Droga zamiejska, autostrada 1200 Struktura pojazdów (%) 30 osobowe (ZI) 25 osobowe (ZS) 1 dostawcze DMC<3,5t (ZI) 16 dostawcze DMC<3,5t (ZS) 7 ciarowe DMC>3,5 t 3 cigniki siodowe z naczep 4 autobusy 14 motocykle 100 rednia prdko pojazdów (km/h) 1 Czas emisji (h) 0,4 Wysoko róda emisji (m) 1000 Dugo odcinka (m) A oraz C Kategoria stabilnoci atmosfery 0,1 oraz 5 Prdko wiatru (m/s) 0 oraz 90 Kierunek wiatru do osi drogi (w stopniach) NOx CO2 Typ zwizku g/m/s g/m g/m/s g/m Jednostka czasu (na sekund | na czas emisji 1h) Emisja (typ pojazdu) wszystkie pojazdy 0,000271 0,977005 0,081691 294,088250 osobowe i dostawcze 0,000124 0,447370 0,047486 170,950266 ciarowe i autobusy 0,000147 0,529635 0,034205 123,137984. Podczas symulacji uwag zwrócono na poziom emisji takich zwizków jak NOx oraz CO2. W celu porównania wpywu warunków atmosferycznych przyjto dwa warianty.

(14) 224. M. Jacyna, A. Merkisz-Guranowska, J. ak, M. Kodawski, E. Szczepaski. wykonywanych oblicze. Pierwszy z nich dotyczy sytuacji dla klasy A stabilnoci atmosfery oraz braku wiatru, drugi natomiast zakada umiarkowane warunki atmosferyczne, czyli klas stabilnoci C oraz prdko wiatru 5 m/s. Kierunek wiatru dla drugiego wariantu przyjto jako prostopady do osi drogi. Naley zaznaczy , i dane wejciowe s jedynie przykadowym zestawem parametrów przyjtych w celu weryfikacji poprawnoci modelu. W rzeczywistoci poszczególne z nich mog si róni . Dane dotyczce emisji zostay pozyskane z wykorzystaniem narzdzia „Emission Factors Toolkit for Vehicle Emission”, udostpnianego przez Department for Environment Food & Rural Affairs w Wielkiej Brytanii. W efekcie przeprowadzonych symulacji otrzymano wyniki stenia zanieczyszcze w siatce receptorów. Wyniki zaprezentowano w formie wykresów dla stenia emisji w funkcji odlegoci od róda emisji w paszczy nie x oraz z (tzn. w paszczy nie przekroju poprzecznego drogi) oraz w funkcji odlegoci od róda emisji w osi x dla rónych wysokoci rozmieszczenia receptorów (dla z=0, z=3, z=6). Wyniki przeprowadzonych bada dla zwizków NOx przedstawiono na rys. 2,3, a dla zwizku CO2 na rys 4.5.. Rys. 2. Stenie zanieczyszcze NOx w paszczy nie przekroju poprzecznego drogi w wariancie z wiatrem prostopadym do drogi oraz w wariancie bezwietrznym.

(15) Szacowanie dyspersji zanieczyszcze w paszczy nie przekroju poprzecznego drogi …. 225. Rys. 3. Stenie zanieczyszcze NOx w paszczy nie przekroju poprzecznego drogi dla receptorów rozmieszczonych na rónych wysokociach nad drog w wariancie z wiatrem prostopadym do drogi oraz w wariancie bezwietrznym. Rys. 4. Stenie zanieczyszcze CO2 w paszczy nie przekroju poprzecznego drogi w wariancie z wiatrem prostopadym do drogi oraz w wariancie bezwietrznym.

(16) 226. M. Jacyna, J A. Meerkisz-Guranoowska, J. ak,, M. Kodawskki, E. Szczepaaski. Rys. 5. Stenie zaanieczyszczee CO2 w paaszczy nie prrzekroju poprzecznego drrogi dla receeptorów rozm mieszczonychh na rónychh wysokociaach nad drog w warianciie z wiatrem prostopady ym do d drogi oraz w wariancie bezwietrznym b m. 6. WNIOS SKI W artykule zaajto si problemem dyspersji zanieczyszc z ze w atm mosferze. Wstpne W badaniia i symulaacje wskazuuj na popprawno fu unkcjonowaania wybrannego modeelu. Na podstaawie przedsstawionych wyników mona stw wierdzi , i na steniie zanieczy yszcze w pow wietrzu istottny wpyw maj waruunki meteorologiczne. Zauway mona, e ksztat wykreesu dla rónnych zwizzków emitow wanych przzez ródo jest identyczny, zmienia si jedyniie warto stenia w danym recceptorze. Wykresy W zam mieszczone na rys. 3 oraz 5 przedsstawiaj stenie zwizków w zalenoci od pooeenia recepttorów nad drog. Popraw wnie wskaazuj, i najwysze n z zanieczyszc czenie jest poniej. róda emissji (na poziom mie gruntu) i wraz ze wzrostem w w wysokoci naatenie to jest j coraz m mniejsze. Wartoci W stennia w wariaancie z uwzzgldnieniem m wiatru i w warianciie bezwietrznym s po odobne w pobliu róda emisji, natoomiast wrazz z oddalan niem od róóda przyjm muj zdecydo owanie inne wartoci w co jest j uzasadnnione znacznym wpyw wem wiatru.. Baddania przedstawione w artykulle prezentu uj jedyniee wstpny model dy yspersji zaniecczyszcze. W kolejnyych etapacch model zostanie rozbudowan r ny o dodaatkowe param metry oraz fuunkcje koryygujce bddy przybliee w celu jaak najlepszeego odwzoro owania rozprzzestrzenianiaa zanieczysszcze. Zapprezentowanny modell posuy do szaacowania dyspersji wzdu cigów c komunnikacyjnychh w skali syystemu transsportowego Polski. Dlaatego te w kolejnych etapach e jego roozbudowy naley n uwzggldni wym magania i moliwo m o oszacowania a dyspersji w skali kraju..

(17) Szacowanie dyspersji zanieczyszcze w paszczy nie przekroju poprzecznego drogi …. 227. Praca naukowa zrealizowana w ramach projektu badawczego pt. "Ksztatowanie proekologicznego system transportowego" (EMITRANSYS), nr PBS1/A6/2/2012 finansowanego przez Narodowe Centrum Bada i Rozwoju.. Bibliografia 1. 2. 3. 4. 5. 6.. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16.. 17. 18. 19. 20. 21.. 22.. Ashok K. L, Patil R. S.: Atmospheric environment, vol. 23, No. 3, pp. 555-562, 1989. Barrat R.: Atmospheric Dispersion Modelling (1st Edition ed.), Earthscan Publications 2001. Benson P. E.: A review of the development and application of the CALINE3 and 4 models, Atmos. Environ., vol. 26, pp. 379-390, 1992. Beychok M. R.: Fundamentals Of Stack Gas Dispersion (4th Edition ed.), Author-published 2005. Briant R., Korsakissok I., Seigneur C.: An improved line source model for air pollutant dispersion from roadway traffic, Atmos. Environ., vol. 45, pp. 4099-4107, 2011. Briant R., Seigneur C., Gadrat M., Bugajny C.: Evaluation of roadway Gaussian plume models with large-scale measurement campaigns, Geoscientific Model Development, vol. 6, No.2, pp. 445-456, 2013. Calder L. K.: On estimating air pollution concentrations from a highway in an oblique wind, Atmos. Environ., vol. 7, pp. 863-868, 1973. Csanady G. T.: Turbulent Diffusion in the Environment, D. Reidel Publishing Company, The Netherlands, Dordrecht 1973. Esplin J. G.: Approximating explicit solution to the general line source problem, Atmos. Environ., vol. 29, pp. 1459-1463, 1995. Forago I., Georgiev K., Havasi A.: Advances in Air Pollution Modeling for Environmental Security (NATO Workshop), Springer 2005. Gadysz J., Grzesiak A., Nieradko-Iwanicka B., Borzcki A.: Wpyw zanieczyszczenia powietrza na stan zdrowia i spodziewan? dugo> ycia ludzi, Probl. Hig. Epidemiol, vol. 91, pp. 178-180, 2010. Goyal P. , Rama Krishna, T. V. B. P. S.: A Line source model for Delhi, Transportation Research Part D, vol. 4, pp. 241-249, 1999. Hanna S. R., Briggs G. A., Hosker R. P.: Handbook on Atmopheric Diffusion, U.S. Department of Energy, Technical Information Center 1982. Hill R. J.: Implications of Monin-Obukhov similarity theory for scalar quantities, Journal of the Atmospheric Sciences vol. 46, No. 14, pp. 2236-2244, 1989. Juda-Rezler K., Manczarski P. : Zagroenia zwi?zane z zanieczyszczeniem powietrza atmosferycznego i gospodark? odpadami komunalnymi, Wydawnictwo PAN, Nauka 4/2010, pp. 97-106, 2010. Kim J.J., Smorodinsky S., Ostro B., Lipsett M., Singer B.C., Hogdson A.T.: Traffic-related air pollution and respiratory health: the East Bay Children’s Respiratory Health Study, Epidemiology, vol. 13, No. 4, 2002. Kittelson D.B., Watts W.F., Johnson J.P.: Nanoparticle emissions on Minnesota highways, Atmospheric Environment, vol. 38, pp. 9-19, 2004. Levitin J., Härkönen J., Kukkonen J., Nikmo J.: Evaluation of the CALINE4 and CAR-FMI models against measurements near a major road, Atmospheric Environment, vol. 39, pp. 4439-4452, 2005. McElroy J. L., Pooler Jr.: The St. Louis Dispersion Study: Volume I—Instrumentation, procedures and data tabulations, APTD Document vol. 12, 1968. McHugh C. A., Carruthers D. J., Higson H., Dyster S. J.: Comparison of model evaluation methodologies with application to ADMS3 and U.S. Models, Int. J. Envir. Pollut., vol. 16, 2001. Moussiopoulos N., Berge E., Bohler T., de Leeuw F., Gronskei K-E., Mylona S., Tombrou M.: Ambient air quality, pollutant dispersion and transport models, European Topic Centre on Air Quality, Copenhagen 1996. National Institute of Water and Atmospheric Research, Aurora Pacific Limited and Earth Tech Incorporated for the Ministry for the Environment: Good Practice Guide for Atmospheric Dispersion Modelling, Ministry for the Environment June 2004, Wellington, New Zealand..

(18) 228. M. Jacyna, A. Merkisz-Guranowska, J. ak, M. Kodawski, E. Szczepaski. 23. Oettl D., Kukkonen J., Almbauer R. A., Sturm P. J., Pohjola M., Härkönen J.: Evaluation of a Gaussian and a Lagrangian model against a roadside data set, with emphasis on low wind speed conditions, Atmospheric Environment, vol. 35 No.12, pp. 2123-2132, 2001. 24. Pasquill F.: The estimation of the dispersion of windburn material, Meteorol. Magazine, vol. 90, pp. 3349, 1961. 25. Schnelle K. B., Dey P. R.: Atmospheric Dispersion Modeling Compliance Guide (1st Edition ed.), McGraw-Hill Professional 1999. 26. Sharma N., Chaudhry K. K., Chalapati R. C.V.: Vehicular pollution prediction modelling: a review of highway dispersion models, Transport Reviews vol. 24.4 pp. 409-435, 2004. 27. Turner D.B.: Workbook of Atmospheric Dispersion Estimates: An Introduction to Dispersion Modeling (2nd Edition ed.). CRC Press 1994. 28. U.S. EPA.: User’s Guide for the Industrial Source Complex (ISC3) Dispersion Models. Volume II – Descritpion of Model Algorithms, Office of Air Quality Planing and Standards Emissions, Monitoring and Analysis Division, Research Triangle Prak, 1995. 29. Vaitieknas P., Banaityt R.: Modeling of motor transport exhaust pollutant dispersion, Journal of Environmental Engineering and Landscape Management vol. 14(1), pp. 39-46, 2007. 30. Venkatram A., Isakov V., Thoma E., Baldauf R. 2007. Analysis of air quality data near roadways using a dispersion model, Atmospheric Environment, vol. 41, pp. 9481-9497. 31. Venkatram A.: Estimating the Monin-Obukhov length in the stable boundary layer for dispersion calculations, Boundary-Layer Meteorology vol. 19.4 pp. 481-485, 1980. 32. Zannetti P.: Numerical simulation modelling of air pollution: an overview, in Air Pollution (P. Zannetti et al., eds.), Computational Mechanics Publications, Southampton, pp. 3-14, 1993. 33. Zhu Y., Hinds W.C., Kim S., Shen S., Sioutas C.: Study of ultrafine particles near a major highway with heavyduty diesel traffic, Atmospheric Environment vol. 36, pp. 4323-4335, 2002.. ESTIMATION OF POLLUTANT DISPERSION IN THE PLANE OF CROSS ROADS IN THE CONTEXT OF ECOLOGICAL TRANSPORT SYSTEM DEVELOPMENT Summary: The dispersion of pollutants is a very important issue related to environmental transport. The spread of chemical compounds emitted by vehicles significantly affect the quality of the atmosphere, which in turn affects the economy and society. The article presents the need to study the dispersion of pollutants in the country. A review of available methods and models for estimating the dispersion. The research presented in the paper is a simulation of the spread of pollutants in the road section based on the Gaussian model. The simulation model has been implemented in an SciLab. The research presented in this paper are carried out within the project EMITRANSYS. Keywords: EMITRANSYS, dispersion of pollutants, pollutant dispersion model.

(19)