CC BY
10УДК 574 Vadim A. Zaytsev
Зайцев В.А.
CHEMICAL CONVERSIONS OF REDUCED CARBON COMPOUNDS AND NITROGEN OXIDES IN THE CRAMPED AERODYNAMIC CONDITIONS OF THE URBAN ATMOSPHERE
Dmitry Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russia. 8zaytsev@mail.ru
The kinetics of chemical transformations of the most signfficant pollutants in the cramped aerodynamic conditions of the urban atmosphere is considered, i.e. in the gaps between rows of wide buildings with signfficant height. High concentrations created in those areas lead to sufficienty high values of reaction rates. The process is described by a stiff system of dffferential equations, the solution of which is performed by Rosenbrock method. The effect of reduced carbon compounds and nttrogen oxides in a wide range of therr concentrations on the rate of formation of a highly toxic secondary pollutant is investigated. In the course of numerical experiments, conditions are determined that correspond to its maximum value. In that case, the transfer of substances from the reaction zone does not have time to occur.
Keywords: ecology, environmental chemistry, atmospheric chemistry, atmospheric ozone, trace gases, chemical kinetics, mathematical modeling, modeling of air pollution, stiff systems of differential equations.
001: 10.36807/1998-9849-2020-57-83-111-117
Введение
Исследованию атмосферных химических реакций посвящено большое количество публикаций [1-3]. Для количественной оценки преобладающих направлений этих процессов в зависимости от условий, а также для применения в задачах математического моделирования создавались соответствующие базы данных по химической кинетике и фотохимии. Можно отметить, что в части подобных статей рассматриваются реакции, происходящие в стратосфере. При этом особое значение уделяется процессам, приводящим к уменьшению концентрации озона (так называемое «уменьшение толщины» озонового слоя). Совершенно иная ситуация характерна для тропосферы, где увеличение содержания озона является негативным фактором.
ХИМИЧЕСКИЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ ВОССТАНОВЛЕННЫХ СОЕДИНЕНИИ УГЛЕРОДА И ОКСИДОВ АЗОТА В СТЕСНЕННЫХ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ „ УСЛОВИЯХ ГОРОДСКОЙ АТМОСФЕРЫ
Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева, Москва, Россия. 8zaytsev@mail.ru
Рассматривается кинетика химических превращений наиболее значимых загрязняющих веществ в стесненных аэродинамических условиях городской атмосферы, т.е. в промежутках между рядами широких зданий с существенной высотой. Большие концентрации, создающиеся в этих областях, приводят к тому, что скорости реакций достигают достаточно высоких значений. Процесс описывается жесткой системой дифференциальных уравнений, решение, которой выполняется методом Розенброка. Исследуется влияние восстановленных соединений углерода и оксидов азота в широком диапазоне их концентраций на скорость образования высокотоксичного вторичного загрязнителя. В ходе численных экспериментов определяются условия, соответствующие ее максимальному значению. При этом не успевает произойти перенос веществ из зоны реакций.
Ключевые слова: экология, химия окружающей среды, химия атмосферы, атмосферный озон, малые газовые примеси, химическая кинетика, математическое моделирование, моделирование загрязнения атмосферы, жесткие системы дифференциальных уравнений.
Дата поступления -13 января 2021 года
Здесь отправной точкой послужило изучение фотохимического смога [4-9].
Работы, посвященные, собственно, модельному исследованию нижней атмосферы затрагивают в основном область концентраций загрязнителей, характерную для неограниченного объема. При этом довольно часто задачи химической трансформации и переноса решаются совместно [1015].
В отличие от хорошо изученных скоростей процессов, протекающих в неограниченном объеме в нижней атмосфере и их доминирующих направлениях в зависимости от различных факторов, интенсивность химических реакций в стесненных аэродинамических условиях исследована не столь подробно [16-23]. Такая ситуация встречается довольно часто в других
задачах, например, гидродинамики и массообмена [24, 25].
В этих работах за основу взят так называемый базовый вариант, соответствующий осредненным концентрациям загрязняющих веществ для ряда стационарных станций ГПБУ «Мосэкомониторинг», находящихся вблизи оживленных транспортных магистралей. Для постановки задачи в них неважно возможное небольшое отличие этих величин на разных станциях и в различные дни (безусловно, поскольку исследуются фотохимические превращения, то речь идет о теплом времени года с яркой солнечной погодой). В статьях [18, 19] анализу подвергается ситуация, которая произойдет при увеличении концентраций в одинаковое число раз, или исследуется количественный вклад таких первичных загрязнителей как СН4 и СО в рост концентрации вторичного загрязняющего вещества - О3, при концентрациях N0 и 1Ю2, соответствующих базовому варианту. Работы [20, 21] посвящены изучению влияния относительного содержания вышеупомянутых оксидов азота.
Все эти случаи вполне возможны при движении потока машин в промежутках между рядами широких зданий со значительной высотой. Их наличие повлечет значительное ухудшение условий рассеивания и как следствие этого создание достаточно больших концентраций загрязняющих веществ. Если эта область пространства находится еще и под действием одного или нескольких высоких источников выбросов, таких как объекты теплоэнергетики, то это только увеличивает упомянутый эффект роста содержания загрязнителей.
Из этих веществ (углеводороды, монооксид углерода, монооксид азота, диоксид азота) в ходе процесса их совместной трансформации могут образовываться более ядовитые вторичные загрязнители (озон и пероксиацетилнитраты). Это обстоятельство повлекло изучение негативного воздействия озона на здоровье человека, что отражено в статьях [26-32].
Из-за важности проблемы вторичного загрязнения атмосферы, озону регулярно посвящаются целые обзоры, содержащие описания работ достаточно большого количества исследователей [33, 34].
Постановка задачи
Вариации концентраций первичных загрязняющих веществ для химически активной системы, содержащей метан, монооксид углерода, монооксид азота, диоксид азота в стесненных аэродинамических условиях городской атмосферы, т.е. промежутках между рядами широких зданий с существенной высотой, изучались в работах [18-21]. Метан выбран как абсолютно преобладающий из всех углеводородов, особенно благодаря современным стандартам для автотранспорта, например, «Евро 3». Значительные концентрации, создающиеся в этих областях, приводят к тому, что скорости реакций достигают достаточно высоких значений. Таким образом, можно утверждать о количественном синтезе вторичного загрязнителя - озона.
Показано, что наибольший вклад в увеличение содержания озона оказывает одновременный рост концентраций оксидов азота [18, 19] или
относительное увеличение концентрации N02 по сравнению с N0 [20, 21]. Рост содержания монооксида азота по сравнению с его диоксидом приводит к обратному результату [20, 21]. В этих статьях не изучалось влияние концентраций восстановленных соединений углерода (СН4 и СО) при различных вариациях концентраций N0 и N0^ Не выделено, что очень важно с теоретической точки зрения, и влияние восстановленных соединений углерода в чистом виде, так как априори предполагалось их присутствие в воздухе. То есть, не рассматривался случай, когда их концентрации, а также продукта неполной трансформации метана - формальдегида равны нулю. Таким образом, оценка времени, за которое происходит существенный рост концентрации озона в этих случаях, а также поиск в ходе численных экспериментов условий, соответствующих ее максимальному значению и является целью настоящей работы. Полученные закономерности позволяют осуществлять прогноз возможного вторичного загрязнения воздуха озоном в стесненных аэродинамических условиях городской атмосферы.
Разработанная математическая модель и численные эксперименты
Математическая модель с рядом допущений при ее построении подробно описана в [18-23], однако для удобства восприятия, химические уравнения, находящиеся в ее основе, а также подходы к решению жестких систем дифференциальных уравнений, характерных для химической кинетики, кратко приводятся вновь. В таблице представлены химические реакции, существенные для процесса трансформации метана в вышеуказанных условиях, а также константы их скоростей [14, 18-23, 35].
Таблица. Химические реакции, учитываемые в
Н4 + НО' ^ 'СН3 + Н2О к = 7,9 • 10-15
•СН3 + О2 + М ^ СН3О2' + М* к2 [М] = 1,8 • 10-12
СН3О2' + N0 ^ СН3О' + NО2 к = 7,6 • 10-12
СН3О' + О2 ^ СН2=О + НО2' к, = 1,3 • 10-15
СН2=О + / ^ 'СН=О + Н' к = 3,7 • 10-5
СН2=О + /V ^ СО + Н2 к = 4,9 • 10-5
СН2=О + НО' ^ 'СН=О + Н2О к = 1,0 • 10-11
'СН=О + О2 ^ СО + НО2' к = 5,5 • 10-12
СО + НО' ^ СО2 + Н' к = 3,0 • 10-13
Н' + О2 + М ^ НО2' + М* к10 [М] = 1,4 • 10-12
НО2' + N0 ^ N02 + НО' кц = 8,3 • 10-12
N02 + / ^ N0 + О(3Р) к12 = 8,9 • 10-3
0(3Р) + О2 + М ^ О3 + М* к13 [М] = 1,8 • 10-14
О3 + N0 ^ N02 + О2 к14 = 1,8 • 10-14
Подобные задачи моделирования сводятся к решению систем обыкновенных дифференциальных уравнений вида (1):
^ = р _ я
йх ' (1)
где с - концентрации каждого из исходных веществ и продуктов реакций (единица измерения -количество частиц в см3 воздуха), х - время, и % -члены, учитывающие генерацию и расход веществ соответственно.
Полученная жесткая система из 17-и дифференциальных уравнений решается численно одним из специально разработанных методов для систем этого класса - Розенброка. Необходимо отметить, что применение здесь метода Рунге-Кутта-Фельберга не позволяет найти решение при времени большем величины порядка 510-4 с, что является важным. Кроме этого, при меньшем его значении может быть получена большая погрешность решения. Начальные концентрации соответствуют аномально высоким, достигающимся в стесненных аэродинамических условиях. Согласно данным ГПБУ «Мосэкомониторинг», осредненным для ряда стационарных станций, находящихся вблизи оживленных транспортных магистралей, концентрации таких загрязняющих воздух веществ как метан, монооксид углерода, монооксид азота, диоксид азота могут, например, составлять, соответственно, 1,30, 0,83, 0,040, 0,060 мг/м3 (базовый вариант). Здесь не очень важно возможное небольшое отличие этих величин на разных станциях и в различные дни [1823].
На этом этапе исследуется одновременное увеличение концентраций моно- и диоксида азота по сравнению с базовым вариантом в 2 и 5 раз, при этом содержание восстановленных соединений углерода в каждом из этих случаев соответствует или базовому варианту, или увеличивается в 5 раз. Данные ситуации могут относиться к очень сильному загрязнению воздуха автомобилями в стесненных аэродинамических условиях. На рис. 1 представлены результаты численных экспериментов, в которых изучается влияние этих параметров на изменение концентрации озона. В настоящей статье уже говорилось о его отрицательном влиянии на здоровье.
содержания озона усиливается с сопряженным ростом концентраций моно- и диоксида азота.
Затем детально изучается влияние восстановленных соединений углерода там, где оно проявляется наиболее сильно, т.е. при одновременном росте концентраций N0 и 1Ю2 в 5 раз. Численные эксперименты проводятся для случаев по сравнению с этим и включают изменение концентраций восстановленных соединений углерода в широких пределах от полного отсутствия, до увеличения в 5 раз, для каждого по отдельности, и в аналогичное число раз одновременно (рис. 2).
80 120 Время, с
Рис. 1. Зависимость концентрации озона в воздухе от времени при различном одновременном росте концентраций N0 и Ы02 по сравнению с базовым вариантом и случаи увеличения при этом концентраций восстановленных соединений углерода в 5 раз:1 - базовый вариант (без увеличения концентраций);
2 - концентрации восстановленных соединений углерода увеличены/ в 5 раз по сравнению со случаем 1;
3 - одновременный рост концентраций N0 и N02 в 2 раза;
4 - концентрации восстановленных соединений углерода увеличены/ в 5 раз по сравнению со случаем 3;
5 - одновременный рост концентраций N0 и N02 в 5 раз;
6 - концентрации восстановленных соединений углерода увеличены/ в 5 раз по сравнению со случаем 5
Как следует из рис. 1, существенный рост содержания О3 происходит за время, сравнимое со временем его переноса из области, где проходят заданные химические процессы. Влияние восстановленных соединений углерода на увеличение
Рис. 2. Зависимость концентрации озона в воздухе от времени при различных концентрациях восстановленных соединений углерода по сравнению с вариантом одновременного увеличения концентраций N0 и N02 в 5 раз: 1 - концентрации восстановленных соединений углерода такие же как в базовом варианте; 2 - концентрации восстановленных соединений углерода равны/ нулю; 3 - концентрация СН4 увеличена в 5 раз; 4 - концентрация СО увеличена в 5 раз; 5 - концентрации восстановленных соединений углерода увеличены/ в 5 раз
В этих численных экспериментах обнаруживается существенное влияние
восстановленных соединений углерода на рост содержания озона. При этом увеличение концентрации С0 оказывает больший вклад, чем рост концентрации СН4, а их совместное влияние превосходит индивидуальное для каждого из них. Закономерности отличаются от полученных для случаев воздействия восстановленных соединений углерода на базовый вариант [18, 19]. При отсутствии восстановленных соединений углерода, концентрация озона получается ниже (кривая 2), чем для их базового содержания (кривая 1).
В статьях [20, 21] рассматривается непропорциональное изменение концентраций оксидов азота. Выяснено, что наибольший вклад в увеличение содержания озона оказывает относительное увеличение концентрации N02 по сравнению с N0. Однако влияние содержания восстановленных соединений углерода при этих условиях не изучено. Между тем, именно диоксид азота является преобладающим при лесных пожарах. Трансформация монооксида азота в диоксид по мере переноса от относительно далеко расположенного источника (например, объекта теплоэнергетики) может достигать 80 %. Именно поэтому это влияние важно рассмотреть. Результаты соответствующих численных
экспериментов представлены на рис. 3.
0 40 80 120 160 200
Время, с
Рис. 3. Зависимость концентрации озона в воздухе от времени при различном росте концентрации Ы02 по сравнению с базовым вариантом и случаи увеличения при этом концентраций восстановленных соединений углерода в 5 раз: 1 - базовый вариант (без увеличения концентраций); 2 -концентрации восстановленных соединений углерода увеличены в 5 раз по сравнению со случаем 1; 3 -концентрация Ы02 увеличена в 1,4 раза; 4 - концентрации восстановленных соединений углерода увеличены в 5 раз по сравнению со случаем 3; 5 - концентрация Ы02 увеличена в 2 раза; 6 - концентрации восстановленных соединений углерода увеличены в 5 раз по сравнению со случаем 5
Как следует из рис. 3, влияние восстановленных соединений углерода на увеличение содержания озона усиливается с ростом концентрации диоксида азота.
Далее подробно изучается, по аналогии с вышеизложенным, уровень концентраций диоксида азота (увеличение в 2 раза по сравнению с базовым вариантом), при котором восстановленные соединения углерода вносят наибольший вклад во вторичное загрязнение воздуха.
Численные эксперименты показаны на рис. 4. В них прослеживается примерно та же тенденция, что и при одновременном росте концентраций N0 и N02 в 5 раз.
<7 8,5
О 40 80 120 160 200
Время, с
Рис. 4. Зависимость концентрации озона в воздухе от времени при различных концентрациях восстановленных соединений углерода по сравнению с вариантом увеличения концентрации Ы02 в 2 раза: 1 - концентрации восстановленных соединений углерода такие же как в базовом варианте; 2 - концентрации восстановленных соединений углерода равны нулю; 3 - концентрация СН4 увеличена в 5 раз; 4 - концентрация СО увеличена в 5 раз; 5 - концентрации восстановленных соединений углерода увеличены в 5 раз
Результаты численных экспериментов достаточно хорошо согласуются с измерениями ГПБУ «Мосэкомониторинг».
Выводы
1. Скорости реакций в химически активной системе в стесненных аэродинамических условиях
городской атмосферы достигают достаточно высоких значений. Поэтому можно утверждать о количественном синтезе прямо там вторичного загрязняющего вещества - озона.
2. При одновременном, пропорциональном росте концентраций моно- и диоксида азота, а также концентрации NO2 без изменения концентрации NO влияние восстановленных соединений углерода на увеличение содержания озона усиливается.
3. Подробно исследовано влияние восстановленных соединений углерода там, где оно проявляется наиболее сильно, т.е. при одновременном росте концентраций NO и NO2 в 5 раз и NO2 без NO в 2 раза. Обнаружено существенное влияние восстановленных соединений углерода на рост содержания озона. При этом увеличение концентрации CO оказывает больший вклад, чем рост концентрации CH4, а их совместное влияние превосходит индивидуальное для каждого из них. Закономерности отличаются от полученных для случаев воздействия восстановленных соединений углерода на базовый вариант [18, 19].
4. Для наиболее неблагоприятного из рассматриваемых случаев увеличение содержания озона происходит более чем в 3 раза, что примерно в 2 раза выше его предельно допустимой среднесуточной концентрации. Однако это меньше предельно допустимой максимальной разовой концентрации, применение, которой здесь более обосновано.
Исследования поддержаны РФФИ (грант 1608-01252).
Литература
1. Исидоров В.А. Органическая химия атмосферы. СПб.: Химиздат, 2001. 352 с.
2. Исидоров В.А. Экологическая химия. СПб.: Химиздат, 2001. 304 с.
3. Зайцев В.А. Некоторые особенности загрязнения воздушной среды выхлопными газами автотранспорта // Охрана окружающей среды и природопользование. 2009. № 4. С. 43-45.
4. DeMore W.B., Margitan J.J., Molina J.J. et aI. Chemical kinetics and photochemical data for use in stratospheric modeling. // NASA Panel for Data Evaluation. 1982. JPL Publ. 82-57. P. 1-186.
5. Atkinson R., Lloyd A.C. Evaluation of kinetic and mechanistic data for modeling of photochemical smog. // J. Phys. Chem. Ref. Data. 1984. V. 13 № 2. P. 315-444.
6. Baulch D.L., Cox R.A., Hampson R.F. et aI. Evaluated kinetic and photochemical data for atmospheric chemistry.// J. Phys. Chem. Ref. Data 1982. V. 11. № 2. P. 328-496.
7. Baucch D.L., Cox R.A., Hampson R.F. et aI. Evaluated kinetic and photochemical data for atmospheric chemistry. // J. Phys. Chem. Ref. Data. 1984. V. 13, №. 4, Р. 1259-1379.
8. Demerjan K.L., Shere K.L., Peterson J.T. Theoretical estimates of actinic (spherically integrated) flux and photolytic rate constants of atmospheric species in the lower troposphere. // Adv. Environ. Sci. Technol. 1980. V. 10. Р. 369-459.
9. Anderson L.C. Atmospheric chemical kinetic data survey. // Rev. Geophys. Space Phys. 1976. V. 10, Р. 369-459.
10. Зарипов Р.Б, Коновалов И.Б., Кузнецова И.Н., Беликов И.Б., Звягинцев А.М. Использование моделей WRF-ARW и CHIMERE для численного прогноза концентрации приземного озона // Метеорология и гидрология. 2011. № 4. С. 48-60.
11. Нахаев М.И., Березин Е.В., Шалыгина ИЮ, Кузнецова И.Н., Коновалов И.Б., Блинов Д.В., Лезина Е.А. Экспериментальные расчеты концентраций PMi0 и СО комплексом моделей CHIMERE и COSMO-RU7 // Оптика атмосферы и океана. 2015. Т. 28. № 6. С. 569578.
12. Шалы/гина ИЮ, Кузнецова И.Н, Нахаев М.И, Коновалов И.Б, Березин Е.В. Суточный ход загрязняющих воздух веществ по измерениям и расчетам химической транспортной модели // Труды Гидрометеорологического научно-исследовательского центра Российской Федерации. 2016. № 360. С. 149167.
13. Шалы/гина И.Ю., Нахаев М.И, Кузнецова И.Н, Березин Е.В, Коновалов И.Б, Блинов Д.В, Кирсанов А.А. Сравнение рассчитанных с помощью химических транспортных моделей приземных концентраций загрязняющих веществ с данными измерений в московском регионе // Оптика атмосферы и океана. 2017. Т. 30. № 1. С. 53-59.
14. Алоян А.Е.Моделирование динамики и кинетики газовых примесей и аэрозолей в атмосфере. М.: Наука, 2008. 415 с.
15. Аргучинцев В.К, Аргучинцева А.В. Модели и методы для решения задач охраны атмосферы, гидросферы и подстилающей поверхности: Монография / под ред. В.В. Буфала. Иркутск: Иркутский госуниверситет, 2001. 115 с.
16. Зайцев В.А.Особенности трансформации выхлопных газов автотранспорта в стесненных аэродинамических условиях // Математические методы в технике и технологиях ММТТ-28: сб. трудов XXVIII Междунар. науч. конф.: в 12 т. / под общ. ред. А.А. Большакова. Саратов: Саратов. гос. техн. ун-т; Ярославль: Ярослав. гос. техн. ун-т; Рязань: Рязанск. гос. радиотехн. ун-т, 2015. Т.6. С. 134-137.
17. Зайцев В.А.Химические превращения выхлопных газов автотранспорта в стесненных аэродинамических условиях города // Математические методы в технике и технологиях ММТТ-29: сб. трудов XXIX Междунар. науч. конф.: в 12 т. / под общ. ред. А.А. Большакова. Саратов: Саратов. гос. техн. ун-т; Санкт-Петербург: СПбГТИ(ТУ), СПбПУ, СПИИРАН; Самара: Самарск. гос. техн. ун-т, 2016. Т.10. С. 24-28.
18. Зайцев В.А.Количественные характеристики химических превращений загрязнителей в стесненных аэродинамических условиях // Математические методы в технике и технологиях ММТТ-31: сб. тр. XXXI Междунар. науч. конф.: в 12 т. / под общ. ред. А.А. Большакова. СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2018. Т. 4. C. 86-90.
19. Зайцев В.А. Некоторые количественные характеристики трансформации загрязняющих веществ в стесненных аэродинамических условиях городской атмосферы // Известия СПбГТИ(ТУ). 2018. № 47 (73). С. 128-132.
20. Зайцев В.А. Особенности кинетики газовых примесей в стесненных аэродинамических условиях городской атмосферы // Математические методы в
технике и технологиях: сб. тр. междунар. науч. конф.: в 12 т. / под общ. ред. А. А. Большакова. СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2019. Т. 12: в 3 ч. Ч. 3. С. 57-62.
21. Зайцев В.А. Моделирование кинетики малых газовых примесей в стесненных аэродинамических условиях городской атмосферы // Известия СПбГТИ(ТУ). 2020. № 54 (80). С. 87-92.
22. Зайцев В.А. Трансформация восстановленных соединений углерода и оксидов азота в стесненных аэродинамических условиях // Математические методы в технике и технологиях: сб. тр. междунар. науч. конф.: в 12 т. / под общ. ред. А. А. Большакова. СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2020. Т. 9.
C. 140-146.
23. Zaytsev V.A. Transformation of reduced compounds of carbon and nitrogen oxides in the cramped aerodynamic conditions. In: Cyber-Physical Systems: Society 5.0: Cyberspace for Advanced Human-Centered Society. Studies in Systems, Decision and Control / editors Kravets A.G., Bolshakov A.A., Shcherbakov M. V. 333, P. 157-167. Springer Nature Switzerland AG 2021. ISSN 2198-4182, ISSN 2198-4190 (electronic). ISBN 978-3-03063562-6, ISBN 978-3-030-63563-3 (eBook).
24. Покусаев Б.Г, Зайцев А.А, Зайцев В.А. Процессы переноса в снарядном режиме течения трехфазных сред // Теоретические основы химической технологии. 1999. Т. 33. №6. С. 595-607.
25. Зайцев В.А. Массообмен в снарядном режиме течения трехфазных (газ-жидкость-твердое) сред : дис. ... канд. техн. наук. М., 2000.
26. Longphre M, Zhang L.-Y, Harkema J.R., Kleeberger S.R. Ozone-induced pulmonary inflammation and epithelial proliferation are partially mediated by PAF. // J. Appl. Physiol. 1999. V. 86. № 1. P. 341-349.
27. Gryparis A., Forsberg B., Katsouyanni K, Analitis A, Touloumi G, Schwartz J. Acute effects of ozone on mortality from the "Air pollution and health: A European project approach". // Amer. J. Respir. Crit. Care Med. 2004. V. 170. P. 1080-1087.
28. Bates D.V. Ambient ozone and mortality. // Epidemiology. 2005. V. 16. № 4. P. 427-429.
29. Bell M, Dominici F. Analysis of threshold effects for short-term exposure to ozone and increased risk of mortality. // Epidemiology. 2006. V. 17. № 6. P. 223.
30. Hollingsworth J.W., Kleeberger S.R, Foster W.M. Ozone and pulmonary innate immunity. // Proc. Amer. Thorac. Soc. 2007. № 4. P. 240-246.
31. Fang Y, Naik V, Horowitz L.W, Mauzerall
D.L. Air pollution and associated human mortality: the role of air pollutant emissions, climate change and methane concentration increases from the preindustrial period to present. // Atmos. Chem. Phys. 2013. V. 13. P. 13771394.
32. Котельников С.Н, Степанов Е.В, Ивашкин В.Т. Содержание озона в приземной атмосфере и заболеваемость в период экстремальной жары летом 2010 года // Доклады Академии наук. 2017. Т. 473. № 4. С. 502-507.
33. Еланский Н.Ф.Российские исследования атмосферного озона в 2007-2010 г.г. // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2012. Т. 48. № 3. С. 314333.
34. Еланский Н.Ф. Российские исследования атмосферного озона в 2011-2014 г.г. // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2016. Т. 52. № 2. С. 150166.
35. Беренгартен М.Г., Зайцев В.А. Химия окружающей среды: учеб. пос. М. : МГУИЭ, 2003. 56 с.
References
1. Isidorov V.A. Organicheskaja himija atmosfery. SPb.: Himizdat, 2001. 352 s.
2. Isidorov V.A. Ecologicheskaja himija. SPb.: Himizdat, 2001. 304 s.
3. Zaytsev V.A.Nekotoryje osobennosti zagriazneniya vozdushnoy sredy vihlopnymi gazami avtotransporta // Ohrana okrugajushhej sredy i prirodopolzovanie. 2009. №4. S 43-45.
4. DeMore W.B., Margitan JJ, Moiina J.J. et aI. Chemical kinetics and photochemical data for use in stratospheric modeling. // NASA Panel for Data Evaluation. 1982. JPL Publ. 82-57. P. 1-186.
5. Atkinson R, Lloyd A.C. Evaluation of kinetic and mechanistic data for modeling of photochemical smog. // J. Phys. Chem. Ref. Data. 1984. V. 13 № 2. P. 315-444.
6. Bauich D.L., Cox R.A., Hampson R.F. et a, Evaluated kinetic and photochemical data for atmospheric chemistry.// J. Phys. Chem. Ref. Data 1982. V. 11. № 2. P. 328-496.
7. Baucch D.L., Cox R.A., Hampson R.F. et al Evaluated kinetic and photochemical data for atmospheric chemistry. // J. Phys. Chem. Ref. Data. 1984. V. 13, №. 4, Р. 1259-1379.
8. Demerjan K.L., Shere K.L., Peterson J.T. Theoretical estimates of actinic (spherically integrated) flux and photolytic rate constants of atmospheric species in the lower troposphere. // Adv. Environ. Sci. Technol. 1980. V. 10. Р. 369-459.
9. Anderson L.C. Atmospheric chemical kinetic data survey. // Rev. Geophys. Space Phys. 1976. V. 10, Р. 369-459.
10. Zaripov R.B., Kuznetsova I.N, KonovaiovI.B, Beiikov I.B, Zvyagintsev A.M. WRF ARW and CHIMERE models for numerical forecasting of surface ozone concentration // Russian Meteorology and Hydrology. 2011. V. 36. № 4. P. 249-257.
11. Nakhaev M.I, Berezin E.V., Shalygina I.Yu, Kuznetsova I.N, Konovaiov I.B, Blinov D.V, Lezina E.A. Jeksperimental'nije raschjoty kontsentratsij РМ10 i СО kompleksom modelej CHIMERE i COSMO-RU7 // Optika atmosfery i okeana. 2015. Т. 28. № 6. S. 569-578.
12. Shalygina I.Yu, Kuznetsova I.N, Nakhaev M.I, Konovaiov I.B, Berezin E.V. Sutochij hod zagrjaznjajushhyh veshhestv po izmerenijam i raschjotam himicheskoj transportnoj modely // Trudy Gidrometeorologicheskogo nauchno-issledovatel'skogo tsentra Rossijskoj Federatsii. 2016. № 360. S. 149-167.
13. Shalygina I.Yu, Nakhaev M.I, Kuznetsova I.N, Berezin E. V, Konovaiov I.B, Blinov D. V, Kirsanov A.A. Sravnenije raschitanyh s pomoshh'ju himicheskih transportnyh modelej prizemnyh kontsentratsij zagrjaznjajushhyh veshhestv s danymy izmerenij v moskovskom regeone // Optika atmosfery i okeana. 2017. Т. 30. № 1. S. 53-59.
14. Aiojan A.E. Modelirovanie dinamiki i kinetiki gazovyh primesej i aerozolej v atmosphere. M.: Nauka, 2008. 415 s.
15. Arguchintsev V.K., ArguchintsevaA.V. Modely i metody dlja reshenija zadach ohrany atmosfery, gidrosfery i podstilajushej poverhnosty: Monografija / pod
red. V.V. Bufala. Irkutsk: Irkutskij gosuniversitet, 2001. 115 s.
16. Zaytsev V.A. Osobennosti transformacii vyhlopnyh gazov avtotransporta v stesnjonnyh aerodinamicheskih uslovijah // Matematicheskie metody v tehnike i tehnologijah MMTT-28: sb. trudov XXVIII Mezhdunar. nauch. konf.: v 12 t. / pod obshh. red. A.A. Bol'shakova. Saratov: Saratov. gos. tehn. unt; Jaroslavl': Jaroslav. gos. tehn. un-t, Rjazan': Rjazan. gos. radiotehn. un-t, 2015. T.6. S. 134-137.
17. Zaytsev V.A. Himicheskie prevrashhenija vyhlopnyh gazov avtotransporta v stesnjonnyh aerodinamicheskih uslovijah goroda // Matematicheskie metody v tehnike i tehnologijah MMTT-29: sb. trudov XXIX Mezhdunar. nauch. konf.: v 12 t. / pod obshh. red. A.A. Bol'shakova. Saratov: Saratov. gos. tehn. unt; Sankt-Peterburg: SPbGTI(TU), SPbPU, SPIIRAN; Samara: Samarsk. gos. tehn. un-t, 2016. T.10. S. 24-28.
18. Zaytsev V.A. Kolichestvennye harakteristiki himicheskih prevrashhenij zagrjaznitelej v stesnjonnyh aerodinamicheskih uslovijah // Matematicheskie metody v tehnike i tehnologijah MMTT-31: sb. trudov XXXI Mezhdunar. nauch. konf.: v 12 t. / pod obshh. red. A.A. Bol'shakova. SPb: Izd-vo Politehn. unt-ta, 2018. T. 4. S. 86-90.
19. Zaytsev V.A. Nekotoryje kolichestvennye harakteristiki transformacii zagrjaznjajushhyh veshhestv v stesnjonnyh aerodinamicheskih uslovijah gorodskoj atmosfery // Izvestija SPbGTI(TU). 2018. №47 (73). S. 128-132.
20. Zaytsev V.A. Osobennosti kinetiki gazovyh primesej v stesnjonnyh aerodinamicheskih uslovijah gorodskoj atmosfery // Matematicheskie metody v tehnike i tehnologijah: sb. trudov mezhdunar. nauch. konf.: v 12 t. / pod obshh. red. A.A. Bol'shakova. SPb: Izd-vo Politehn. unt-ta, 2019. T. 12: v 3 ch. Ch. 3. S. 57-62.
21. Zaytsev V.A. Modelirovaniye kinetiki malykh gazovykh primesey v stesnennykh aerodinamicheskikh usloviyakh gorodskoy atmosfery // Izvestija SPbGTI(TU). 2020. №54 (80). S. 87-92.
22. Zaytsev V.A. Transformatsiya vosstanovlennykh soyedineniy ugleroda i oksidov azota v stesnennykh aerodinamicheskikh usloviyakh // Matematicheskie metody v tehnike i tehnologijah: sb. trudov mezhdunar. nauch. konf.: v 12 t. / pod obshh. red. A.A. Bol'shakova. SPb: Izd-vo Politehn. unt-ta, 2020. T. 9. S. 140-146.
23. Zaytsev V.A. Transformation of reduced compounds of carbon and nitrogen oxides in the cramped aerodynamic conditions. In: Cyber-Physical Systems: Society 5.0: Cyberspace for Advanced Human-Centered Society. Studies in Systems, Decision and Control / editors Kravets A.G., Bolshakov A.A., Shcherbakov M. V. 333, P. 157-167. Springer Nature Switzerland AG 2021. ISSN 2198-4182, ISSN 2198-4190 (electronic). ISBN 978-3-03063562-6, ISBN 978-3-030-63563-3 (eBook).
24. Pokusaev BB.G, Zaitsev A.A., Zaitsev V.A. Transfer processes under slug flow conditions in three-phase media // Theoretical Foundations of Chemical Engineering. 1999. V. 33. № 6. P. 539-549.
25. Zaytsev V.A. Massoobmen v snariadnom regime techenija triohfaznyh (gaz-zhidkost'-tviordoe) sred : dis. ... kand. tehn. nauk. M., 2000.
26. Longphre M, Zhang L.-Y, Harkema J.R, Kleeberger S.R. Ozone-induced pulmonary inflammation and epithelial proliferation are partially mediated by PAF. // J. Appl. Physiol. 1999. V. 86. № 1. P. 341-349.
27. Giyparis A,, Forsberg B, Katsouyanni K, Anaiitis A., Touloumi G, Schwartz J. Acute effects of ozone on mortality from the "Air pollution and health: A European project approach". // Amer. J. Respir. Crit. Care Med. 2004. V. 170. P. 1080-1087.
28. Bates D.V. Ambient ozone and mortality. // Epidemiology. 2005. V. 16. № 4. P. 427-429.
29. Bell M., Dominici F Analysis of threshold effects for short-term exposure to ozone and increased risk of mortality. // Epidemiology. 2006. V. 17. № 6. P. 223.
30. Holiingsworth J.W, Kleeberger S.R., Foster W.M. Ozone and pulmonary innate immunity. // Proc. Amer. Thorac. Soc. 2007. № 4. P. 240-246.
31. Fang Y, Naik V, Horowitz L.W, Mauzerall D.L. Air pollution and associated human mortality: the role of air pollutant emissions, climate change and methane
concentration increases from the preindustrial period to present. // Atmos. Chem. Phys. 2013. V. 13. P. 13771394.
32. Kotelnikov S.N., Stepanov E.V., Ivashkin V.T. Ozone concentration in the ground atmosphere and morbidity during extreme heat in the summer of 2010 // Doklady Biological Sciences. 2017. V. 473. № 1. P. 64-68.
33. Elansky N.F. Russian studies of atmospheric ozone in 2007-2010 // Izvestiya. Atmospheric and Oceanic Physics. 2012. V. 48. № 3. P. 281-298.
34. Elansky N.F. Russian studies of atmospheric ozone in 2011-2014 // Izvestiya. Atmospheric and Oceanic Physics. 2016. V. 52. № 2. P. 132-146.
35. Berengarten M.G., Zaytsev VA.Himija okruzhajushhej sredy: ucheb. pos. M. : MGUIE, 2003. 56 s.
Сведения об авторах:
Зайцев Вадим Альбертович, канд. техн. наук, доцент кафедры промышленной экологии; Vadim A. Zaytsev, Ph. D. (Eng.), associated professor of the Department of Engineering Ecology 8zaytsev@mail.ru
