Оценка длительного загрязнения атмосферного воздуха города по данным наземного и спутникового мониторинга состояния снежного покрова

В зимний период времени при устойчивом залегании снежного покрова основные источники взвешенных веществ города находятся над поверхностью земли. Их выбросы являются по сути организованными. Это существенно упрощает выполнение наземных мониторинговых исследований, создаёт возможности эффективного выявления источников выбросов примесей в атмосферу города [1]. Изучение зимних спутниковых снимков городов позволяет анализировать процессы пространственного осаждения на снежный покров аэрозолей антропогенного происхождения. Привлечение дополнительной информации об атмосферном загрязнении, получаемой со стационарных постов Государственной службы наблюдений (ПНЗ) [2], создает возможности для выявления корреляционных связей с состоянием загрязнения снежного покрова города [3].
В докладе обсуждаются результаты сопряжённых исследований загрязнения атмосферного воздуха и снежного покрова взвешенными веществами, сажей, полиароматическими углеводородами (ПАУ) на ПНЗ гг. Кемерово и Новокузнецка в зимнее время. Установлено наличие высокого уровня линейных корреляционных связей межсредового загрязнения. Это позволяет выполнять оценки загрязнения атмосферного воздуха по загрязнению снежного покрова практически в любой точке города. Следующий шаг исследования состоял в сопоставлении результатов компьютерной обработки зимних космоснимков территорий этих городов с данными наземного мониторинга загрязнения, позволивший выявить наличие устойчивых корреляционных связей между оттенками серого цвета, содержанием твёрдых осадков, ПАУ в пробах снеготалой воды и взвешенных веществ, сажи, бенз(а)пирена в атмосферном воздухе на стационарных постах контроля Росгидромета. Для достаточно длительных временных промежутков показано существование определённой стабильности в размещении и функционировании основных источников выбросов взвешенных веществ в атмосферу гг. Кемерово и Новокузнецка.
Развиваемый авторами доклада метод поиска статистических закономерностей межсредового загрязнения может существенно расширить возможности интерпретации спутниковой информации загрязнения снежного покрова и создает дополнительные возможности для экономичной оценки и контроля загрязнения атмосферного воздуха городов. Полученные результаты указывают также на перспективу создания взаимно дополнительных систем наземного и дистанционного
мониторинга и оценивания концентраций взвешенных веществ, ПАУ в атмосфере города по данным спутниковых наблюдений загрязнения снежного покрова. На основе этих исследований может быть проведена более детальная пространственная оценка полей концентраций взвешенных веществ, сажи, бенз(а)пирена на территориях города и определение ингаляционных рисков здоровью городского населения.
Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант № 17-47-540342), Программы Президиума РАН.