 |
 |
 |
 |
Gwalior, en före detta furststat, ligger i delstaten Madhya Pradesh. Det är en liten stad, känd för sin historia, turistattraktioner och är ett centrum för litteratur, konst och musik. Rani Lakshmibai var en viktig historisk figur i sin historia och Lakshmibai National University of Physical Education är uppkallad efter henne. Staden blir också ett nav för coachningskurser för de gemensamma inträdesproven. Det är värd för flera statliga och privata universitet och högskolor.
Gwalior stöder små och medelstora industrienheter som tillverkar textilier, jordbruksbearbetning, gummi-och däcktillverkning, järnvägsfjädrar och transformatorkomponenter. Läder, papier mache och trämöbler är också framstående hantverksaktiviteter i staden. Enligt folkräkningen 2011 har den en befolkning på cirka en miljon människor. Det kommunala företaget täcker ett område på 289 kvadratkilometer.
för att bedöma gwaliors luftkvalitet valde vi en luftdel som täckte 30 km x 30 km. Denna domän separeras ytterligare i 1km-nät för att studera de rumsliga variationerna i utsläpp och föroreningsbelastningar.
meteorologiska fält är viktiga eftersom de har en direkt inverkan på luftföroreningskoncentrationer. Under perioder med hög nederbörd eller höghastighetsvindar sopas utsläpp från en stad bort och påverkar inte koncentrationerna. Å andra sidan, under vintermånaderna när temperaturer och inversion höjder är låga, det finns en större inverkan av utsläpp på föroreningskoncentrationer. Låga temperaturer påverkar också beteendet genom behovet av rymd – och vattenuppvärmning-vilket i sin tur har ökat utsläppen.
vi bearbetade NCEP Reanalysis globala meteorologiska fält från 2010 till 2018 genom 3D-WRF meteorologiska modellen. En sammanfattning av uppgifterna för ett år, i genomsnitt för stadens luftdel, presenteras nedan per månad. Ladda ner de bearbetade data som innehåller information om År, Månad, Dag, timme, nederbörd (mm/timme), blandningshöjd (m), Temperatur (C), Vindhastighet (m/sek) och vindriktning (grader) – nyckelparametrar som bestämmer intensiteten för spridning av utsläpp.
utsläppsinventering för flera föroreningar
vi sammanställde en utsläppsinventering för Gwalior-regionen för följande föroreningar – svaveldioxid (SO2), kväveoxider (NOx), kolmonoxid (CO), icke-metan flyktiga organiska föreningar (NMVOCs), koldioxid (CO2); och partiklar (PM) i fyra soptunnor (a) grov pm med storleksfraktion mellan 2,5 och 10 kg (B) fin PM med Storleksfraktion mindre än 2,5 kg (C) svart kol (BC) och (D) organiskt kol (oc), för år 2015 och beräknas till 2030. I fas 1 var basåret för alla beräkningar 2015. I fas 2 uppdateras alla beräkningar för år 2018.
vi anpassade SIM-air-familjen av verktyg för att passa basinformationen från olika källor. Förutom de officiella rapporterna sträcker sig resursmaterialet från GIS-databaser över markanvändning, markskydd, vägar och järnvägslinjer, vattendrag, bebyggt område (representerat i den intilliggande figuren), kommersiella aktiviteter (som hotell, sjukhus, kiosker, restauranger, köpcentra, biografkomplex, trafikkorsningar, tillbedjan, industriella nav och telekomtorn), till befolkningstäthet och meteorologi med bästa möjliga rumsliga upplösning (1 km). En detaljerad beskrivning av dessa resurser publiceras som en tidskriftsartikel 2019, som också innehåller en sammanfattning av baslinjer och föroreningsanalys för 20 indiska städer.
denna utsläppsinventering baseras på tillgänglig lokal aktivitet och bränsleförbrukningsuppskattningar för den valda stadsluften (representerad i nätet ovan). Denna information samlas från flera organ som sträcker sig från central pollution control board, State pollution control board, census bureau, national sample survey office, ministeriet för vägtransporter och motorvägar, årlig undersökning av industrier, central electrical authority, ministeriet för tunga industrier, och kommunal avfallshantering, och publikationer från akademiska och icke-statliga institutioner.
för utsläppsinventeringen för vägtransporter, förutom det totala antalet fordon och deras användningsinformation, använde vi också fordonshastighetsinformation för att rumsligt och temporärt fördela de uppskattade utsläppen till respektive nät. Detta är en produkt av google maps-tjänster. För staden Gwalior extraherade vi hastighetsinformationen för representativa rutter över staden i flera dagar. Dessa data sammanfattas nedan för en snabb titt.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
sammanfattningen för en stads utsläppsinventering inkluderar inte naturliga utsläppskällor (som damm stormar, blixtar och havsalt) och säsongsöppna (jordbruks-och skogsbränder). Dessa ingår dock i den övergripande kemiska transportmodelleringen i nationella simuleringar. Dessa utsläppskällor redovisas i koncentrationsberäkningen som ett externt (även känt som gräns-eller långväga) bidrag till stadens luftkvalitet.
prognoser till 2030 under business as usual-scenariot påverkas av stadens sociala, ekonomiska, landanvända, urbana och industriella layout och därmed de projicerade (ökande och minskande) priserna som vi antar är endast en uppskattning. Vi baserade fordonstillväxten på försäljningsprognossiffrorna; industriell tillväxt på statens bruttonationalprodukt; inhemsk sektor, byggverksamhet, efterfrågan på tegel, dieselanvändning i generatoraggregat och öppen avfallsförbränning på befolkningstillväxten och anteckningar från kommunerna om planer på att genomföra avfallshanteringsprogram. Vi använde dessa uppskattningar för att utvärdera trenden i de totala utsläppen och deras troliga inverkan på omgivande PM2.5-koncentrationer fram till 2030.
utsläppsinventeringen separerades sedan rumsligt vid en nätupplösning på 0,01 GHz i longitud och latitud (motsvarande 1 km) för att skapa en rumslig karta över utsläpp för varje förorening (PM2.5, PM10, SO2, NOx, CO och VOC). De gridded PM2.5 utsläpp och den totala (aktier per sektor) utsläpp presenteras nedan.
Gridded PM2.5 utsläpp (2018 och 2030)
 |
 |
totala PM2. 5-utsläpp per sektor 2018-2030
 |
 |
 |
TRANS = transportutsläpp från väg, järnväg, luftfart och sjöfart (för kuststäder); Resident = bostadsutsläpp från matlagning, uppvärmning och Belysning; INDUS = industriutsläpp från små, medelstora och tunga industrier (inklusive kraftproduktion); alla.Damm = stoftutsläpp från vägåterupphängning och byggverksamhet; W. BURN = utsläpp av Öppet avfall; GD.Satser = dieselgeneratorsatsutsläpp; B. ugnar = tegelugnsutsläpp (ingår inte i industriutsläppen)
totala uppskattade utsläpp per sektor för 2018 (enheter-ton / år)
| Gwalior | PM2.5 | PM10 | BC | OC | NOx | CO | VOC | SO2 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Transportutsläpp från väg, järnväg, luftfart och sjöfart (för kuststäder) | 1,600 | 1,700 | 650 | 500 | 7,200 | 52,350 | 12,050 | 100 |
| Bostadsutsläpp från matlagning, uppvärmning och Belysning | 1,150 | 1,250 | 200 | 550 | 150 | 13,500 | 1,750 | 100 |
| industriella utsläpp från små, medelstora och tunga industrier (inklusive kraftproduktion) | 3,550 | 3,600 | 1,300 | 750 | 1,250 | 3,600 | 400 | 850 |
| stoftutsläpp från vägåterupphängning och byggverksamhet | 1,800 | 11,500 | – | – | – | – | – | – |
| utsläpp av öppen avfallsförbränning | 550 | 600 | 50 | 350 | – | 2,750 | 550 | – |
| Dieselgeneratorsats utsläpp | 250 | 300 | 150 | 100 | 1,800 | 5,700 | 2,550 | 50 |
| Tegelugnsutsläpp (ingår inte i industriutsläppen) | 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 |
kemisk Transportmodellering
vi beräknade de omgivande PM2.5-koncentrationerna och källbidragen med hjälp av gridded emissions inventory, 3D meteorologiska data (från WRF) och CAMx regional chemical transport model. Modellen simulerar koncentrationer vid 0.01 augusti nätupplösning och sektorsbidrag för stadsområdet, som inkluderar bidrag från primära utsläpp, sekundära källor via kemiska reaktioner och långväga transporter via gränsvillkor (representerad som ”gräns” i cirkeldiagrammet nedan).
banddiagrammet visar variationen för genomsnittlig PM2.5-förorening per månad. På grund av nederbörd under monsunen sjunker vanligtvis föroreningsnivåerna och kan falla inom nationella luftföroreningsstandarder, men de flesta städer kan inte uppnå dessa standarder vid andra tider på året.
följande är en karta över årliga genomsnittliga PM2.5 föroreningar för staden Gwalior. De viktigaste källorna som bidrar till PM2.5 2018 finns i cirkeldiagrammet till vänster. Förändringen av bidrag 2030 från olika källor visas till höger.
 |
 |
 |
det finns en tidsmässig variation i källbidrag och rumsliga bidrag beroende på meteorologiska faktorer. Vi har en karta över månatliga genomsnittliga PM2.5 nivåer samt deras källbidrag för varje månad i diagrammen nedan.
 |
 |
satellitdata härledd yta PM2.5 koncentrationer
resultaten av satellitdata härledda koncentrationer är användbara för att utvärdera årliga trender i föroreningsnivåer och är inte en proxy för nätverk för övervakning på marken. Dessa data beräknas med hjälp av satellitflöden och globala kemiska transportmodeller. Satelliter mäter inte en plats hela tiden, istället ger en kombination av satelliter en cache av mätningar som tolkas med hjälp av globala kemiska transportmodeller (GEOS-Chem) för att representera den vertikala blandningen av föroreningar och uppskatta markbaserade koncentrationer med hjälp av tidigare markbaserade mätningar. De globala transportmodellerna bygger på gridded utsläppsuppskattningar för flera sektorer för att upprätta en relation med satellitobservationer under flera år. Dessa databaser användes också för att studera den globala sjukdomsbördan, som uppskattade luftföroreningar som de 10 främsta orsakerna till för tidig dödlighet och sjuklighet i Indien. En sammanfattning av PM2.5-koncentrationerna för perioden 1998 till 2016 för staden Gwalior presenteras nedan. De globala PM2.5-filerna finns tillgängliga för nedladdning och vidare analys @ Dalhousie University.
graferna för andra distrikts PM2.5-koncentrationer för denna period, kartor över nationella medelvärden och årvisa förändringar finns här. Uppgifterna för distriktsnivå PM2.5 koncentrationer för 1998-2016 period för kan laddas ner här.
övervakning
vi presenterar nedan en sammanfattning av de omgivande övervakningsdata som finns tillgängliga under National Ambient Monitoring Program (NAMP), som drivs och underhålls av Central Pollution Control Board (CPCB, New Delhi, Indien). I Gwalior, från och med November 2018, finns det 0 kontinuerliga och 2 manuella luftkvalitetsstationer i drift. Ett arkiv med alla data från NAMP-nätverket från stationer över hela Indien för perioden 2011-2015 finns här.
 |
 |
 |
Resursmaterial
- CPCB repository of continuous air monitoring data (länk)
- CPCB lista över icke-uppnådda städer (länk)
- Madhya Pradesh Pollution Control Board (länk)
- Gwalior kommunalt företag (länk)
- ”Gwalior utvecklingsplan 2021”, direktoratet för stads-och landsplanering, Madhya Pradesh (länk)
- Gwalior Smart City proposal (länk)
- ”handlingsplan för kontroll av luftföroreningar i icke-Uppnåelsestad Gwalior (M. P.) ”, Madhya Pradesh Pollution Control Board. (2019) (länk)
- Industrial Infrastructure Development Corporation of Gwalior (länk)
- ”exponering av luftföroreningar och dess hälsoeffekter i Trafikpolispersoner i Gwalior City, Indien”, Sharma, kh et. al. (2017) (Tidskriftsartikel länk)
- ”effekter av meteorologiska parametrar på gasformiga Luftföroreningskoncentrationer i stadsområdet i Gwalior City, Indien”, Dandotiya, B. et. al. (2018) (Artikel i vetenskaplig tidskrift länk)
tillbaka till APnA-sidan.