Oraș-Gwalior (Madhya Pradesh, India)

Gwalior, un fost stat princiar, se află în statul Madhya Pradesh. Este un oraș mic, cunoscut pentru istoria sa, atracțiile turistice și este un centru de literatură, arte și muzică. Rani Lakshmibai a fost o figură istorică importantă în istoria sa, iar Universitatea Națională de Educație Fizică Lakshmibai poartă numele ei. Orașul devine, de asemenea, un hub pentru cursurile de coaching pentru examenele comune de admitere. Găzduiește mai multe universități și colegii guvernamentale și private.

Gwalior sprijină unitățile industriale mici și mijlocii care fabrică textile, prelucrarea agriculturii, fabricarea cauciucului și anvelopelor, arcuri feroviare și componente de transformare. Piele, papier mache, și mobilier din lemn sunt, de asemenea, activități artizanale proeminente în oraș. Conform recensământului din 2011, are o populație de aproximativ un milion de oameni. Corporația municipală acoperă o suprafață de 289 kilometri pătrați.

pentru a evalua calitatea aerului Gwalior, am selectat un bazin aerian care acoperă 30 km x 30 km. Acest domeniu este separat în continuare în grile de 1 km, pentru a studia variațiile spațiale ale emisiilor și încărcăturilor de poluare.

câmpurile meteorologice sunt importante, deoarece au un impact direct asupra concentrațiilor de poluare a aerului. În perioadele de precipitații ridicate sau vânturi de mare viteză, emisiile dintr-un oraș sunt măturate și nu au impact asupra concentrațiilor. Pe de altă parte, în lunile de iarnă, când temperaturile și înălțimile de inversiune sunt scăzute, există un impact mai mare al emisiilor asupra concentrațiilor de poluare. Temperaturile scăzute afectează, de asemenea, comportamentul prin necesitatea încălzirii spațiului și a apei – ceea ce, la rândul său, crește emisiile.

am procesat reanalizarea câmpurilor meteorologice globale NCEP din 2010 până în 2018 prin modelul meteorologic 3D-WRF. Un rezumat al datelor timp de un an, în medie pentru bazinul aerian al orașului este prezentat mai jos pe lună. Descărcați datele prelucrate care includ informații despre An, Lună, Zi, oră, precipitații (mm/oră), înălțimea de amestecare (m), Temperatura (C), Viteza vântului (m/sec) și direcția vântului (grade) – parametrii cheie care determină intensitatea dispersiei emisiilor.

inventarul emisiilor Multi-poluante

am compilat un inventar al emisiilor pentru regiunea Gwalior pentru următorii poluanți – dioxid de sulf (SO2), oxizi de azot (NOx), monoxid de carbon (CO), compuși organici volatili nemetanici (Nmvoc), dioxid de carbon (CO2); și pubele (a) PM grosier cu fracție de mărime cuprinsă între 2,5 și 10 MMC (B) pm fin cu fracție de mărime mai mică de 2,5 MMC (c) carbon negru (BC) și (D) carbon organic (OC), pentru anul 2015 și proiectat până în 2030. În faza 1, anul de bază pentru toate calculele a fost 2015. În faza 2, toate calculele sunt actualizate pentru anul 2018.

am personalizat familia de instrumente SIM-air pentru a se potrivi informațiilor de bază colectate din surse disparate. În afară de rapoartele oficiale, materialul de resurse variază de la baze de date GIS privind utilizarea terenurilor, acoperirea terenurilor, drumuri și linii feroviare, corpuri de apă, zonă construită (reprezentată în figura adiacentă), activități comerciale (cum ar fi hoteluri, spitale, chioșcuri, restaurante, mall-uri, complexe cinematografice, intersecții de trafic, puncte de cult, hub-uri industriale și turnuri de telecomunicații), până la densitatea populației și meteorologie la cea mai bună rezoluție spațială posibilă (1 km). O descriere detaliată a acestor resurse este publicată ca articol de jurnal în 2019, care include, de asemenea, un rezumat al liniilor de bază și al analizei poluării pentru 20 de orașe indiene.

acest inventar al emisiilor se bazează pe activitatea locală disponibilă și pe estimările consumului de combustibil pentru bazinul aerian urban selectat (reprezentat în grila de mai sus). Aceste informații sunt colectate de la mai multe agenții, de la Consiliul central de control al poluării, Consiliul de control al poluării de stat, biroul de recensământ, Biroul Național de sondaj, Ministerul Transporturilor Rutiere și autostrăzilor, ancheta anuală a industriilor, Autoritatea electrică centrală, Ministerul Industriilor grele și gestionarea deșeurilor municipale și publicații de la instituții academice și neguvernamentale.

pentru inventarul emisiilor din transportul rutier, pe lângă numărul total de vehicule și informațiile de utilizare a acestora, am utilizat și informații despre viteza vehiculului pentru a aloca spațial și temporal emisiile estimate rețelelor respective. Acesta este un produs al serviciilor Google maps. Pentru orașul Gwalior, am extras informațiile despre viteză pentru rutele reprezentative din oraș timp de mai multe zile. Aceste date sunt rezumate mai jos pentru o privire rapidă.

rezumatul pentru inventarul emisiilor unui oraș nu include sursele naturale de emisii (cum ar fi praful furtuni, fulgere și maresare) și incendii sezoniere deschise (agricole și forestiere). Cu toate acestea, acestea sunt incluse în modelarea generală a transportului chimic în simulările la scară națională. Aceste surse de emisie sunt contabilizate în calculul concentrației ca o contribuție externă (cunoscută și sub numele de limită sau rază lungă de acțiune) la calitatea aerului orașului.

proiecțiile pentru 2030 în cadrul scenariului business as usual sunt influențate de aspectul social, economic, urban și industrial al orașului și, prin urmare, ratele proiectate (în creștere și în scădere) pe care le presupunem că sunt doar o estimare. Am bazat rata de creștere a vehiculelor pe numerele de proiecție a vânzărilor; creșterea industrială pe Produsul Intern Brut al statului; sectorul intern, activitățile de construcție, cererea de cărămizi, utilizarea motorinei în grupurile electrogene și arderea deschisă a deșeurilor pe ratele de creștere a populației și note din partea municipalităților cu privire la planurile de implementare a programelor de gestionare a deșeurilor. Am folosit aceste estimări pentru a evalua tendința emisiilor totale și impactul probabil al acestora asupra concentrațiilor ambientale de PM2, 5 până în 2030.

inventarul emisiilor a fost apoi segregat spațial la o rezoluție a grilei de 0,01 centimetrii în longitudine și latitudine (echivalentul a 1 km) pentru a crea o hartă spațială a emisiilor pentru fiecare poluant (PM2.5, PM10, SO2, NOx, CO și COV). Emisiile de PM2.5 grid și emisiile totale (cote pe sectoare) sunt prezentate mai jos.

emisii PM2.5 în rețea (2018 și 2030)

emisii totale de PM2, 5 pe sectoare 2018-2030

TRANS = emisiile generate de transport rutier, feroviar, aerian și maritim (pentru orașele de coastă); RESIDEN = emisii rezidențiale din activitățile de gătit, încălzire și Iluminat; INDUS = emisii industriale din industriile mici, medii și grele (inclusiv generarea de energie electrică); toate.Praf = emisii de praf provenite din activități de suspensie rutieră și de construcție; W. BURN = emisii deschise de ardere a deșeurilor; DG.Seturi = emisii de generatoare diesel; B. Cuptoare = emisii de cuptoare de cărămidă (neincluse în emisiile industriale)

emisii totale estimate pe sectoare pentru 2018 (unități-tone / an)

Gwalior	PM2.5	PM10	Î. HR.	OC	NOx	CO	COV	SO2
emisiile generate de Transport rutier, feroviar, aerian și maritim (pentru orașele de coastă)	1,600	1,700	650	500	7,200	52,350	12,050	100
emisii rezidențiale provenite din activități de gătit, încălzire și Iluminat	1,150	1,250	200	550	150	13,500	1,750	100
emisii industriale din industriile mici, medii și grele (inclusiv generarea de energie electrică)	3,550	3,600	1,300	750	1,250	3,600	400	850
emisiile de pulberi provenite din activități de suspensie rutieră și de construcție	1,800	11,500	–	–	–	–	–	–
emisii deschise de ardere a deșeurilor	550	600	50	350	–	2,750	550	–
emisii de grupuri electrogene Diesel	250	300	150	100	1,800	5,700	2,550	50
emisii de cuptoare de cărămidă (neincluse în emisiile industriale)	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

modelarea transportului chimic

am calculat concentrațiile ambientale de PM2.5 și contribuțiile sursei, utilizând inventarul emisiilor gridded, datele meteorologice 3D (din WRF) și modelul Regional de transport chimic CAMx. Modelul simulează concentrațiile la 0.01 rezoluția rețelei și contribuțiile sectoriale pentru Zona urbană, care includ contribuțiile din emisiile primare, sursele secundare prin reacții chimice și transportul pe distanțe lungi prin condiții limită (reprezentate ca „limită” în graficul pie de mai jos).

graficul panglică arată variația poluării medii PM2.5 pe lună. Datorită precipitațiilor din timpul musonului, de obicei nivelurile de poluare scad și pot intra în standardele naționale de poluare a aerului, cu toate acestea majoritatea orașelor nu sunt în măsură să atingă aceste standarde în alte perioade ale anului.

următoarea este o hartă a poluării medii anuale PM2.5 pentru orașul Gwalior. Principalele surse care contribuie la PM2.5 în 2018 se află în graficul din stânga. Modificarea contribuțiilor în 2030 din diferite surse sunt afișate în dreapta.

există o variație temporală a contribuțiilor sursă și a contribuțiilor spațiale în funcție de factorii meteorologici. Avem o hartă a nivelurilor medii lunare PM2.5, precum și contribuțiile lor sursă pentru fiecare lună în graficele de mai jos.

date din satelit derivate suprafață PM2.5 concentrații

rezultatele concentrațiilor obținute din date satelitare sunt utile pentru evaluarea tendințelor anuale ale nivelurilor de poluare și nu reprezintă un indicator pentru rețelele de monitorizare la sol. Aceste date sunt estimate folosind feed-uri prin satelit și modele globale de transport chimic. Sateliții nu măsoară o singură locație tot timpul, în schimb, o combinație de sateliți oferă un cache de măsurători care sunt interpretate folosind modele globale de transport chimic (GEOS-Chem) pentru a reprezenta amestecul vertical de poluare și a estima concentrațiile la sol cu ajutorul măsurătorilor anterioare la sol. Modelele globale de transport se bazează pe estimări ale emisiilor în rețea pentru mai multe sectoare pentru a stabili o relație cu observațiile prin satelit pe parcursul mai multor ani. Aceste baze de date au fost, de asemenea, utilizate pentru a studia povara globală a bolilor, care a estimat poluarea aerului ca fiind primele 10 cauze ale mortalității și morbidității premature în India. Un rezumat al concentrațiilor de PM2.5 pentru perioada 1998-2016 pentru orașul Gwalior este prezentat mai jos. Fișierele globale PM2.5 sunt disponibile pentru descărcare și analiză suplimentară @ Dalhousie University.

graficele pentru alte concentrații de PM2.5 din district pentru această perioadă, hărțile mediilor naționale și modificările anuale sunt disponibile aici. Datele pentru nivelul districtului PM2.5 concentrații pentru perioada 1998-2016 pentru can descărcat aici.

monitorizare

vă prezentăm mai jos un rezumat al datelor de monitorizare ambientală disponibile în cadrul Programului Național de monitorizare ambientală (NAMP), operat și întreținut de Consiliul Central pentru controlul poluării (CPCB, New Delhi, India). În Gwalior, din noiembrie 2018, există 0 stații de calitate a aerului continue și 2 manuale în funcțiune. O arhivă a tuturor datelor din rețeaua NAMP de la stațiile din India pentru perioada 2011-2015 este disponibilă aici.

PM2 în timp real.5 niveluri de poluare în și în jurul orașului Gwalior

Material de resurse

• depozit CPCB de date de monitorizare continuă a aerului (Link)
• lista CPCB a orașelor fără realizare (Link)
• Consiliul de Control al poluării Madhya Pradesh (Link)
• Gwalior corporația municipală (link)
• „planul de dezvoltare Gwalior 2021”, direcția de planificare a orașului și a țării, Madhya Pradesh (link)
• propunerea Gwalior Smart City (link)
• „planul de acțiune pentru controlul poluării aerului în orașul care nu este atins Gwalior (M. P.) „, Consiliul De Control Al Poluării Madhya Pradesh. (2019) (Link)
• Corporația de dezvoltare a infrastructurii industriale din Gwalior (Link)
• „expunerea poluării aerului și efectele sale asupra sănătății la persoanele Poliției Rutiere din orașul Gwalior, India”, Sharma, Kh et. al. (2017) (link-ul articolului din jurnal)
• „efectele parametrilor meteorologici asupra concentrațiilor de poluanți atmosferici gazoși în Zona urbană a orașului Gwalior, India”, Dandotiya, B. et. al. (2018) (link articol jurnal)

înapoi la pagina APnA.