Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Air quality influence of selected pollutants emitted from a fire of 300 Mg of municipal waste on ambient air quality: an example of modelling with HYSPLIT

Rogula-Kozłowska Wioletta, Bihałowicz Jan Stefan

Zeszyty Naukowe SGSP / Szkoła Główna Służby Pożarniczej

|

2022

|

Nr 83

33--43

EN

Reducing the amount of waste disposed of in landfills requires treatment in specialised facilities. Potential threats that can arise both in waste processing and in its storage comprise a fire hazard. Waste fires hold a significant share of the total number of the largest fires in Poland. Fires in landfills and their treatment facilities are related to air quality since during a fire a large number of various pollutants is emitted into the atmosphere in a relatively short time. The paper discusses the impact of a fire taking place at a waste treatment facility on air quality, in which 300 Mg of municipal waste was burnt. Using the HYSPLIT package, the atmospheric dispersion of 23 selected organic and inorganic pollutants was determined and then analysed in GIS software. The concentrations were compared with reference values specified in relevant legal regulations. Of the 23 substances analyzed, the concentration levels were exceeded only for 6 substances at a distance of more than half a kilometre from the fire: benzo(a)pyrene, benzene, styrene, acetaldehyde, PM10, and NO2 . The substance with the greatest range as regards the reference concentration levels was benzo(a)pyrene, a compound with a proven carcinogenic effect, which indicates the importance of reducing landfill fires in the context of public health.

PL

Zmniejszenie ilości odpadów składowanych na wysypiskach wymaga ich przetwarzania w wyspecjalizowanych zakładach. Wśród zagrożeń, które pojawiają się zarówno w przetwarzaniu odpadów, jak i ich składowaniu, znajduje się zagrożenie pożarowe. Pożary odpadów mają znaczący udział w ogólnej liczbie największych pożarów w Polsce. Podczas pożaru duża liczba różnych zanieczyszczeń jest emitowana do atmosfery w stosunkowo krótkim czasie, w związku z czym pożary odpadów są związane z jakością powietrza atmosferycznego. W pracy omówiono wpływ pożaru w zakładzie przetwarzania odpadów na jakość powietrza, w którym spłonęło 300 Mg odpadów komunalnych. Przy wykorzystaniu pakietu HYSPLIT wyznaczono dyspersję atmosferyczną 23 wybranych zanieczyszczeń organicznych i nieorganicznych, a następnie przeanalizowano ją w oprogramowaniu GIS. Stężenia porównano z wartościami referencyjnymi określonymi w odpowiednich aktach prawnych. Spośród 23 analizowanych substancji poziomy odniesienia zostały przekroczone tylko dla 6 substancji w odległości ponad pół kilometra od ognia: benzo(a)pirenu, benzenu, styrenu, aldehydu octowego, PM10 i NO2 . Substancją o największym zakresie, jeśli chodzi o poziomy stężeń referencyjnych, był benzo(a)piren, związek o udowodnionym działaniu rakotwórczym, co wskazuje na znaczenie ograniczenia pożarów składowisk w kontekście zdrowia publicznego.

2

Three months of “Cumbre Vieja” : analysis of consequences of volcano eruption

Mazur Andrzej

Archives of Environmental Protection

|

2022

|

Vol. 48, no. 3

99--108

EN

The work describes the methodology and results of analysis for the consequences assessment of eruption from Cumbre Vieja volcano in Canary Islands. The preliminary analysis of dispersion of emitted pollutants was performed using Lagrangian trajectories model. To estimate long-term outcomes of eruption in terms of deposition and concentration of eruption products the Eulerian model of air dispersion was used. The model uses data from Global Forecasting System meteorological model launched at the NCEP-NOAA centre. The average concentration and deposition of sulfur compounds as well as the probability and time of the pollution cloud reaching all European capitals were examined. In 90 days a cloud of pollutants (SO2, volcanic ashes) spread over the northern hemisphere. Pollution reached Africa, North Sea and Europe. With an average emission of 15,000 tons of SO2/day, the maximum calculated deposition to the Earth’s surface reached 0.8g/m2, while overall deposition – 35 kilotons in the domain area.

PL

W pracy opisano metodykę i wyniki oceny skutków erupcji wulkanu Cumbre Vieja na Wyspach Kanaryjskich. Wstępną analizę dyspersji emitowanych zanieczyszczeń przeprowadzono z wykorzystaniem modelu trajektorii Lagrange’a. Do oszacowania długoterminowych skutków erupcji pod względem osadzania i koncentracji produktów erupcji wykorzystano eulerowski model dyspersji powietrza. W modelu wykorzystano dane z modelu meteorologicznego Global Forecasting System uruchomianego w ośrodku NCEP-NOAA. Zbadano średnie stężenie i depozycję związków siarki oraz prawdopodobieństwo i czas dotarcia chmury zanieczyszczeń do wszystkich stolic europejskich. W ciągu 90 dni chmura zanieczyszczeń (dwutlenek siarki, popioły wulkaniczne) rozprzestrzeniła się na półkuli północnej. Zanieczyszczenia dotarły do Afryki, Morza Północnego i Europy. Przy średniej emisji 15 000 ton dwutlenku siarki na dobę maksymalna wyliczona depozycja na powierzchni Ziemi osiągnęła 0,8 g na metr kwadratowy, a ogólna depozycja 35 kiloton w obszarze domeny.

3

Source term estimation for the MARIA research reactor and model of atmospheric dispersion of radionuclides with dry deposition

Lipka Maciej

Nukleonika

|

2020

|

Vol. 65, No. 3

173--179

EN

Source term is the amount of radionuclide activity, measured in becquerels, released to the atmosphere from a nuclear reactor, together with the plume composition, over a specific period. It is the basis of radioprotection- -related calculation. Usually, such computations are done using commercial codes; however, they are challenging to be used in the case of the MARIA reactor due to its unique construction. Consequently, there is a need to develop a method that will be able to deliver useful results despite the complicated geometry of the reactor site. Such an approach, based upon the Bateman balance equation, is presented in the article, together with the results of source term calculation for the MARIA reactor. Additionally, atmospheric dispersion of the radionuclides, analysed with the Gauss plume model with dry deposition, is presented.

4

A review of models for the atmospheric dispersion of heavy gases. Part II. Model quality evaluation

Markiewicz M. T.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2013

|

Vol. 20, nr 4

763--782

EN

This is the second paper of a two part review. In its first part mathematical models for atmospheric dispersion of heavy gases are classified and the distinguished groups of models are characterised. In this part procedures for the model quality evaluation are described and the main results of model evaluation exercises and databases with experimental data related to the subject are summarised. The quality of a model is clearly of great importance since the decisions concerning the safety of people, environment are based on model calculations. Attention is focused on activities carried out in the European Union countries and in the USA. These include the work of the groups of researchers called MEG, HGDEG, projects known under the names REDIPHEM, SMEDIS, DATABASE and the model evaluation exercise carried out by the Sigma Research Corporation.

PL

Publikacja ta stanowi drugą część dwuczęściowego artykułu. W pierwszej części dokonano klasyfikacji matematycznych modeli rozprzestrzeniania się w atmosferze gazów cięższych od powietrza i scharakteryzowano wyróżnione grupy. W tej części przedstawiono procedury oceny jakości modeli, podsumowano główne wyniki projektów, w których oceniano modele, i opisano bazy danych związane z zagadnieniem rozprzestrzeniania się gazów cięższych od powietrza. Jakość modeli ma bardzo duże znaczenie, jako że na podstawie wyników modelowania podejmowane są decyzje dotyczące bezpieczeństwa ludzi i środowiska. Uwagę zwrócono na działania podejmowane w krajach Unii Europejskiej i Stanach Zjednoczonych Ameryki. Obejmuje to prace prowadzone przez grupy naukowców nazwane MEG, HGDEG, projekty znane pod nazwami REDIPHEM, SMEDIS, DATABASE i prace nad oceną jakości modeli w Sigma Research Corporation.

5

A Review of Mathematical Models for the Atmospheric Dispersion of Heavy Gases. Part I. A Classification of Models

Markiewicz M.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2012

|

Vol. 19, nr 3

297-314

EN

In this two part article in its first part models of heavy gas dispersion in the atmosphere are classified and the distinguished groups of models are characterised. In the second part the procedures for the model quality evaluation are described and the main results of model evaluation projects are summarised. Substances released to the atmosphere which have a density greater than the density of the atmospheric air are called heavy gases or dense gases. The dispersion of heavy gases is different from that encountered in the case of neutrally or positively buoyant gases. Specific models have been developed to describe it. The heavy gas dispersion models differ in the complexity and mathematical description. Based on these criteria four main groups of models are distinguished: simple/empirical models, intermediate/integral and shallow layer models, advanced/Lagrangian particle trajectory and Lagrangian puff dispersion models and sophisticated/Computer Fluid Dynamics (CFD) models. This classification is an extension of the classification proposed earlier in the literature.

PL

W tym dwuczęściowym artykule w pierwszej części dokonano klasyfikacji modeli rozprzestrzeniania się w atmosferze gazów cięższych od powietrza i scharakteryzowano wyróżnione grupy. Gazami cięższymi od powietrza nazywa się te substancje emitowane do atmosfery, których gęstość jest większa od gęstości powietrza. Rozprzestrzenianie się w atmosferze gazów cięższych od powietrza różni się od rozprzestrzeniania się gazów neutralnych lub gazów o gęstości mniejszej od gęstości powietrza. Do opisu tego zjawiska opracowano specyficzne modele. Modele rozprzestrzeniania się gazów cięższych od powietrza różnią się stopniem skomplikowania i sposobem opisu matematycznego. Wykorzystując te dwa kryteria, można wyróżnić cztery grupy modeli: proste/empiryczne modele, pośrednie/zintegrowane i płytkiej warstwy modele, zaawansowane/ Lagrange’owski trajektoryjne modele cząstek i Lagrange’owski modele obłoku, skomplikowane/modele komputerowe dynamiki płynów. Klasyfikacja ta jest rozszerzeniem klasyfikacji proponowanej już w literaturze.

6

Mathematical modeling of heavy gas atmospheric dispersion over complex and obstructed terrain

Markiewicz M. T.

Archives of Environmental Protection

|

2010

|

Vol. 36, no. 1

81-94

EN

In this article the capabilities of mathematical heavy gas atmospheric dispersion models to describe the dispersion of heavy gases in complex and obstructed terrain are presented. The models have been categorized into three main classes: phenomenological (empirical) models, intermediate (engineering) models and computational fluid dynamic (research) models. Each group of models is discussed separately. The general features of the models are discussed briefly. Examples of the heavy gas atmospheric dispersion models capable to treat the influence of non-flat and obstructed terrain on the heavy gas dispersion result from the work carried out in the European Union and in the US. No model simulating the heavy gas atmospheric dispersion over complex or obstructed terrain has been yet developed in Poland. The need for future work on the effects of complex and obstructed terrain on the heavy gas atmospheric dispersion is expressed. Future research in the area should include both experimental and modeling work. In the context of this paper future modeling work is worth considering in more detail. It seems that all the approaches to describe the heavy gas atmospheric dispersion over complex and obstructed terrain are worth further attention. This opinion is supported by the fact that these approaches are used in different types of heavy gas dispersion models, which in turn differ in applications. The simpler methods are introduced to the simpler heavy gas atmospheric dispersion models applied mainly in the routine calculations. The advanced techniques capable to describe the flow near complicated geometries are used in the sophisticated models applied mainly as a research tools.

PL

W artykule przedstawiono możliwości uwzględnienia w modelach rozprzestrzeniania się w atmosferze gazów cięższych od powietrza opisu wpływu topografii, budynków i przeszkód terenowych na rozprzestrzenianie się gazów cięższych od powietrza. Modele podzielono na trzy grupy i wyróżniono: modele fenomenologiczne (empiryczne), modele pośrednie (inżynierskie) i modele obliczeniowej dynamiki płynów (badawcze). Każdą grupę modeli scharakteryzowano oddzielnie. Zasadnicze cechy modeli przedstawiono skrótowo. Przytoczone przykłady modeli rozprzestrzeniania się w atmosferze gazów cięższych od powietrza, uwzględniające wpływ topografii, budynków i przeszkód terenowych na przemieszczanie się gazów cięższych od powietrza, są rezultatem prac prowadzonych w krajach Unii Europejskiej i Stanach Zjednoczonych. W Polsce jak dotąd nie opracowano takiego modelu. W artykule zwrócono uwagę na konieczność prowadzenia dalszych prac nad wpływem topografii, budynków i przeszkód na rozprzestrzeniane się gazów cięższych od powietrza w atmosferze. Przyszłe badania winny uwzględniać zarówno prace pomiarowe jak i matematyczne modelowanie. W kontekście tej publikacji warto bardziej dokładnie rozważyć prace nad modelami. Wydaje się, że wszystkie podejścia stosowane przy opisie rozprzestrzeniania się gazów cięższych od powietrza w terenie o skomplikowanej topografii, w pobliżu budynków i przeszkód terenowych warte są dalszej uwagi. Opinię tę popiera fakt, że różne podejścia są stosowane w różnych rodzajach modeli gazów cięższych od powietrza, które z kolei mają różne zastosowania. Prostsze metody są wprowadzane do prostszych modeli gazów cięższych od powietrza stosowanych głównie w rutynowych obliczeniach. Zaawansowane techniki zdolne do opisu przepływu w pobliżu skomplikowanych geometrycznie obiektów są używane w wyrafinowanych modelach stosowanych głównie jako narzędzia badawcze.