Miasto-Gwalior (Madhya Pradesh, Indie)

Gwalior, dawny Książęcy stan, leży w stanie Madhya Pradesh. Jest to małe miasto, znane ze swojej historii, atrakcji turystycznych i jest centrum literatury, sztuki i muzyki. Rani Lakshmibai był ważną postacią historyczną w swojej historii i Lakshmibai National University of Physical Education jest nazwany na jej cześć. Miasto staje się również centrum zajęć coachingowych do wspólnych egzaminów wstępnych. Mieści kilka rządowych i prywatnych uniwersytetów i kolegiów.

Gwalior obsługuje małe i średnie jednostki przemysłowe, które produkują Tekstylia, przetwórstwo rolne, produkcję gumy i opon, sprężyny kolejowe i elementy transformatorów. Skóra, papier mache i drewniane meble są również wybitnymi rzemiosłami w mieście. Według spisu powszechnego z 2011 roku liczy około miliona mieszkańców. Gmina zajmuje powierzchnię 289 kilometrów kwadratowych.

do oceny jakości powietrza Gwalior wybraliśmy szopę o wymiarach 30km x 30km. Dziedzina ta jest dalej posegregowana na sieci 1km, w celu zbadania przestrzennych zmian emisji i obciążeń zanieczyszczeniem.

obszary Meteorologii są ważne, ponieważ mają bezpośredni wpływ na stężenie zanieczyszczeń powietrza. W okresach dużych opadów lub szybkich wiatrów emisje z miasta są usuwane i nie mają wpływu na koncentracje. Z drugiej strony, w miesiącach zimowych, kiedy temperatury i wysokość inwersji są niskie, istnieje większy wpływ emisji na stężenie zanieczyszczeń. Niskie temperatury wpływają również na zachowanie poprzez potrzebę ogrzewania pomieszczeń i wody, co z kolei zwiększa emisje.

przeanalizowaliśmy Reanalizę globalnych pól meteorologicznych NCEP w latach 2010-2018 za pomocą modelu meteorologicznego 3D-WRF. Poniżej przedstawiamy zestawienie danych za jeden rok, uśrednionych dla obszaru miasta w podziale na miesiące. Pobierz przetworzone dane, które zawierają informacje o roku, miesiącu, dniu, godzinie, opadzie (mm/godz.), wysokości mieszania (m), temperaturze (C), prędkości wiatru (m/s) i kierunku wiatru (stopniach) – kluczowych parametrach decydujących o intensywności rozproszenia emisji.

Inwentaryzacja emisji wielu zanieczyszczeń

opracowaliśmy inwentaryzację emisji dla regionu Gwalior dla następujących zanieczyszczeń-dwutlenku siarki (SO2), tlenków azotu (NOx), tlenku węgla (co), niemetanowych lotnych związków organicznych (Nmvoc), dwutlenku węgla (CO2) i cząstek stałych (PM) w czterech pojemniki (a) gruboziarnistych cząstek stałych o ułamku wielkości od 2,5 do 10 µm (B) drobnych cząstek stałych o ułamku wielkości poniżej 2,5 µm (C) czarnego węgla (bc) I (d) węgla organicznego (OC), na rok 2015 i przewidywane na rok 2030. W fazie 1 rokiem bazowym dla wszystkich obliczeń był 2015. W fazie 2 wszystkie obliczenia są aktualizowane na rok 2018.

dostosowaliśmy rodzinę narzędzi SIM-air, aby dopasować podstawowe informacje zebrane z różnych źródeł. Oprócz oficjalnych raportów, zasoby obejmują bazy danych GIS dotyczące użytkowania gruntów, pokrycia terenu, dróg i linii kolejowych, zbiorników wodnych, obszarów zabudowanych (przedstawionych na rysunku obok), działalności handlowej (takich jak hotele, szpitale, kioski, restauracje, centra handlowe, kompleksy kinowe, skrzyżowania komunikacyjne, punkty kultu, węzły przemysłowe i wieże telekomunikacyjne), gęstości zaludnienia i meteorologii w najlepszej możliwej rozdzielczości przestrzennej (1 km). Szczegółowy opis tych zasobów został opublikowany w artykule w czasopiśmie 2019, który zawiera również podsumowanie linii podstawowych i analizę zanieczyszczeń dla indyjskich miast 20.

ten wykaz emisji opiera się na dostępnych szacunkach aktywności lokalnej i zużycia paliwa dla wybranej przestrzeni miejskiej (przedstawionej w powyższej sieci). Informacje te są zestawiane z wielu agencji, począwszy od centralnej komisji kontroli zanieczyszczeń, państwowej komisji kontroli zanieczyszczeń, biura spisu powszechnego, Krajowego Urzędu badań reprezentacyjnych, Ministerstwa Transportu Drogowego i autostrad, rocznego badania przemysłu, Centralnego Urzędu elektrycznego, Ministerstwa Przemysłu Ciężkiego i gospodarki odpadami komunalnymi oraz publikacji z instytucji akademickich i pozarządowych.

w przypadku inwentaryzacji emisji z transportu drogowego, oprócz całkowitej liczby pojazdów i informacji o ich użytkowaniu, wykorzystaliśmy również informacje o prędkości pojazdu, aby przestrzennie i czasowo przydzielić szacunkowe emisje do odpowiednich sieci. Jest to produkt usług Google maps. Dla miasta Gwalior pozyskaliśmy informacje o prędkości dla reprezentatywnych tras w całym mieście przez wiele dni. Dane te są podsumowane poniżej dla szybkiego spojrzenia.

podsumowanie inwentaryzacji emisji w mieście nie obejmuje naturalnych źródeł emisji (takich jak pył burze, błyskawice i pożary morskie) oraz sezonowe otwarte (rolnicze i leśne) pożary. Są one jednak uwzględnione w ogólnym modelowaniu transportu chemicznego w symulacjach w skali krajowej. Te źródła emisji są uwzględniane w obliczeniach stężenia jako zewnętrzny (znany również jako granica lub dalekiego zasięgu) wkład w jakość powietrza w mieście.

prognozy do 2030 r. w scenariuszu business as usual mają wpływ na układ społeczny, ekonomiczny, zagospodarowania terenu, urbanistyczny i przemysłowy miasta, a zatem przewidywane (rosnące i malejące) wskaźniki, które zakładamy, są tylko szacunkowe. Oparliśmy wskaźnik wzrostu pojazdu na liczbach projekcji sprzedaży; wzrost przemysłowy na produkcie krajowym brutto Państwa; Sektor Krajowy, działalność budowlana, popyt na cegłę, zużycie oleju napędowego w agregatach prądotwórczych i otwarte spalanie odpadów na wskaźnikach wzrostu populacji oraz notatki gmin na temat planów wdrożenia programów gospodarowania odpadami. Wykorzystaliśmy te szacunki do oceny tendencji w całkowitej emisji i ich prawdopodobnego wpływu na stężenie PM2.5 otoczenia do 2030.

inwentaryzacja emisji została następnie rozdzielona przestrzennie w rozdzielczości sieci 0.01° W długości i szerokości geograficznej (odpowiednik 1 km), aby utworzyć mapę przestrzenną emisji dla każdego zanieczyszczenia (PM2.5, PM10, SO2, NOx, CO i LZO). Poniżej przedstawiono emisje PM2.5 w układzie siatkowym oraz całkowite emisje (udziały według sektorów).

emisja PM2.5 (2018 i 2030)

emisje PM2.5 ogółem w podziale na sektory 2018-2030

TRANS = emisje z transportu drogowego, kolejowego, lotniczego i Morskiego (dla miast przybrzeżnych); RESIDEN = emisje mieszkaniowe z gotowania, ogrzewania i oświetlenia; INDUS = emisje przemysłowe z małych, średnich i ciężkich gałęzi przemysłu( w tym wytwarzania energii); wszystko.Pył = emisje pyłu z ponownego zawieszenia dróg i działalności budowlanej; W. BURN = emisje z otwartego spalania odpadów; DG.Zestawy = emisje z agregatów prądotwórczych z silnikiem diesla; B. piece = emisje z pieców ceglanych (nieuwzględnione w emisjach przemysłowych)

całkowite szacowane Emisje według sektorów na 2018 r. (jednostki-Tony/rok)

Gwalior	PM2.5	PM10	BC	OC	NOx	CO	VOC	SO2
emisje z transportu drogowego, kolejowego, lotniczego i Morskiego (dla miast przybrzeżnych)	1,600	1,700	650	500	7,200	52,350	12,050	100
Emisje mieszkaniowe z działalności związanej z gotowaniem, ogrzewaniem i oświetleniem	1,150	1,250	200	550	150	13,500	1,750	100
emisje przemysłowe z małych, średnich i ciężkich gałęzi przemysłu (w tym wytwarzanie energii elektrycznej)	3,550	3,600	1,300	750	1,250	3,600	400	850
emisje pyłu z działalności związanej z przebudową dróg i budową	1,800	11,500	–	–	–	–	–	–
Emisje otwartego spalania odpadów	550	600	50	350	–	2,750	550	–
emisje z agregatu prądotwórczego Diesla	250	300	150	100	1,800	5,700	2,550	50
emisje z pieców ceglanych (nieuwzględnione w emisjach przemysłowych)	600	650	150	250	600	7,350	850	250
	9,500	19,600	2,500	2,500	11,000	85,250	18,150	1,350

Modelowanie transportu chemicznego

obliczyliśmy stężenie PM2.5 w otoczeniu i wkład źródłowy, wykorzystując siatkowy spis emisji, dane meteorologiczne 3D (z WRF) oraz regionalny model transportu chemicznego CAMx. Model symuluje stężenia w 0.01° rozdzielczość sieci i wkład sektora dla obszaru miejskiego, które obejmują wkłady z emisji pierwotnych, źródeł wtórnych poprzez reakcje chemiczne i transport dalekiego zasięgu poprzez warunki brzegowe (reprezentowane jako „granica” na wykresie pie poniżej).

Wykres wstążki pokazuje zmiany średniego zanieczyszczenia PM2.5 w miesiącu. Z powodu opadów podczas monsunu, Zwykle poziom zanieczyszczenia spada i może spaść w granicach krajowych norm zanieczyszczenia powietrza, jednak większość miast nie jest w stanie osiągnąć tych standardów w innych porach roku.

poniżej znajduje się Mapa średniego rocznego zanieczyszczenia PM2. 5 dla miasta Gwalior. Główne źródła przyczyniające się do PM2.5 W 2018 znajdują się na wykresie kołowym po lewej stronie. Zmiany w składkach w 2030 r. z różnych źródeł są pokazane po prawej stronie.

w zależności od czynników meteorologicznych występuje zmienność czasowa wkładów źródłowych i wkładów przestrzennych. Mamy mapę średnich miesięcznych poziomów PM2.5, a także ich wkładów źródłowych dla każdego miesiąca na wykresach poniżej.

dane satelitarne pochodzące z powierzchni PM2.5 stężenia

wyniki uzyskanych danych satelitarnych stężeń są przydatne do oceny rocznych tendencji poziomów zanieczyszczeń i nie stanowią wskaźnika zastępczego dla naziemnych sieci monitorowania. Dane te są szacowane za pomocą kanałów satelitarnych i globalnych modeli transportu chemicznego. Satelity nie mierzą jednego miejsca przez cały czas, zamiast tego kombinacja satelitów zapewnia pamięć podręczną pomiarów, które są interpretowane za pomocą globalnych modeli transportu chemicznego (GEOS-Chem), aby reprezentować pionową mieszankę zanieczyszczeń i szacować stężenia na ziemi za pomocą wcześniejszych pomiarów naziemnych. Globalne modele transportu opierają się na siatkowych szacunkach emisji dla wielu sektorów, aby ustanowić związek z obserwacjami satelitarnymi na przestrzeni wielu lat. Te bazy danych zostały również wykorzystane do badania globalnego obciążenia chorobami, które oszacowały zanieczyszczenie powietrza jako najważniejsze przyczyny przedwczesnej śmiertelności i zachorowalności 10 w Indiach. Poniżej przedstawiono podsumowanie stężeń PM2.5 za okres 1998-2016 dla miasta Gwalior. Globalne pliki PM2. 5 są dostępne do pobrania i dalszej analizy @ Dalhousie University.

wykresy dla innych stężeń PM2.5 w tym okresie, mapy średnich krajowych i zmian w roku są dostępne tutaj. Dane dla poziomu powiatu PM2.5 koncentracje dla 1998-2016 okres Dla można pobrać tutaj.

monitorowanie

poniżej przedstawiamy podsumowanie danych dotyczących monitorowania otoczenia dostępnych w ramach Narodowego Programu Monitorowania otoczenia (NAMP), obsługiwanego i utrzymywanego przez Centralną Radę kontroli zanieczyszczeń (CPCB, New Delhi, Indie). W Gwaliorze, według stanu na LISTOPAD 2018 r., działa 0 stacji jakości powietrza ciągłego i 2 ręczne. Archiwum wszystkich danych z sieci NAMP ze stacji w całych Indiach za lata 2011-2015 jest dostępne tutaj.

PM2 w czasie rzeczywistym.5 poziomy zanieczyszczenia w I wokół miasta Gwalior

Materiał zasobów

• cpcb repozytorium danych ciągłego monitorowania powietrza (Link)
• CPCB lista miast nieosiągalnych (Link)
• Madhya Pradesh Zarząd kontroli zanieczyszczeń (Link)
• Gwalior Municipal Corporation (Link)
• „Plan rozwoju Gwalior 2021”, Dyrekcja planowania miast i wsi, Madhya Pradesh (link)
• propozycja inteligentnego miasta Gwalior (link)
• „plan działania na rzecz kontroli zanieczyszczenia powietrza w mieście nieosiągalnym Gwalior (M. P.) „, Madhya Pradesh Pollution Control Board. (2019) (Link)
• Industrial Infrastructure Development Corporation of Gwalior (Link)
• „Exposure of Air Pollution and Its Health Effects in Traffic Police Persons of Gwalior City, India”, Sharma, K. H. et. al. (2017) (link do artykułu w czasopiśmie)
• „wpływ parametrów meteorologicznych na stężenia zanieczyszczeń gazowych w obszarze miejskim miasta Gwalior, Indie”, Dandotiya, B. et. al. (2018) (link do artykułu w czasopiśmie)

powrót do strony APnA.