Ecological risk assessment of air pollutants admissible concentration limits excess
Keywords:
air, pollution, admissible concentration limits, ecological risk, assessment.Abstract
Purpose. Survey of ecological risks from short- and long-term effect on human of anthropogenic chemicals and dust pollution. Methodology. Control and management of air quality needs determination of standard indicators stating admissible effect of polluted air on human. Air pollution maximum allowable concentrations of chemical, biological and physical origin are adopted in Ukraine. Adherence to values of maximum onetime admissible concentration limits makes possible to prevent from pollutants concentrations short-time rises. Continuing intake of air pollutants with medium values unacceptably affects human health. Control of average daily admissible concentration limits adverses health impact. Therefore a condition when short-time raised pollutants concentrations and medium values of air pollutants excess their maximum onetime admissible concentration limits and average daily admissible concentration limits should be met for populated areas. Under the stochastic method, short-time raised pollutants concentrations and medium values ofair pollutants are introduced as vectorial random field. In the given point A of the area it is developed into the system (vector) of random concentrations. Thus, considered conditions of maximum onetime admissible concentration limits and average daily admissible concentration limits are of a random character. A probability of its inobservance is available. Based on the mathematical statistics method, probability and technical systems reliability theories, the probability assesses an ecological risk of interest. Findings. Under the condition short-time raised pollutants concentrations and continuing intake of air pollutants with medium values are introduced as a system (vector) of random concentrations, a considered ecological risk of maximum onetime admissible concentration limits and average daily admissible concentration limits excess is determined through an acquainted multidimensional integral of probabilities with correspondent integration limits. Elaboration of methods for short-time raised pollutants concentrations and medium values density determination, that, in fact, is an integrand, contributes to the risk calculation. Considering natural and random factors, causing pollutants concentrations random changes and in correspondence to probability limit theorem, a density is introduced approximately as multivariative normal case. Under such conditions, density determination needs just its numerical characteristics as concentrations mathematic expectations and their correlation coefficients. They could be obtained as the result of statistic data processing on HydroMet fixed monitoring stations in industrial cities, having been conducted in Ukraine in accordance to the normative document RD 52. 04. 186-89. Sufficient measurement quantity a risk is also assessed according to exceedance frequency of maximum onetime admissible concentration limits and average daily admissible concentration limits. For an analysis of pollutants concentrations effect it was decomposed into separate parts: separate risks only from all of short-time raised pollutants concentrations and only from all average daily admissible concentration limits; separate risks from a separate short-time raised pollutants concentration and an average daily admissible concentration limit. Originality. Applied
stochastic method for air quality assessment at populated areas helped for the first time to obtain an ecological risk assessment for random excesses of maximum onetime admissible concentration limits and average daily admissible concentration limits of their maximum onetime admissible concentration limits and average daily admissible concentration limits, adopted as normative in Ukraine. Practical value. Applied risk assessment is recommended to use based on the measurements data from HydroMet fixed monitoring stations in industrial cities. It should be aimed at decisions taking for obtaining high air quality according to the maximum onetime admissible concentration
limits and average daily admissible concentration limits.
References
Barbashova N.V. Vzayemozvyazok ponyat’ “ekologichnyy ryzyk” ta “ekologichna bezpeka” [The realation of definitions “eco-logical risk” and “ecological safety”]. Aktual’ni problem derzhavy i prava [Issues of State and Law], 2014, issue 72, pp. 245-253. (in Ukrainian).
Ekologichna ta pryrodno-tehnogenna bezpeka Ukrayiny: regional’nyy vymir zagroz i ryzykiv [Ecological, natural and atropo-genic safety of Ukraine: regional survey of threats and risks]. Strategichni prioritety [Strategic Priorities], 2013, issue 2, pp. 182-184. (in Ukrainian).
Zinchenko V.Yu. and Falko V.V. Rozrobka matematychnoyi modeli metodu rishennya zadachi prognoznoyi otsinky ekologich-nogo ryzyku vid gruppy tochkovyh dzherel [Mathematical scheme development of solving method for ecological risk prognostic as-sessment problem from a group of emissions point sources]. Ekologichna bezpeka [Ecological safety], 2013, issue 2 (16), pp. 36-39. (in Ukrainian).
Zinchenko V.Yu., Falko V.V., Polishchuk S.Z. and Polishchuk A.V. Prognozna otsinka ekologichnogo ryzyku dlya lyudyny vid ploshchadnogo dzherela vykydiv pry dovil’nomu napryamku vitru [Ecological risk prognostic assessment for a human from an areal pollutants emission source under the conditions of arbitrary wind direction]. Stroitel’stvo. Materialovedyeniye. Mashinostroy-eniye. [Building. Material Engineering. Machine Building], 2014, issue 76, pp. 132-136. (in Ukrainian).
Kamnyeva I.O. Teoretyko-metodologichni osnovy otsinky ekologichnogo ryzyku na promyslovomu pidpruyemstvi [Theoretical and methodological base of ecological risk assessment at industrial enterprise]. Efektyvna ekonomika [Effective Economy], 2015, issue 6, Rezhym dostupu: http://www.economy.nayka.com.ua/?op= 1&z=4182. (in Ukrainian).
Lysychenko H.V., Khmil’ H.A. and Barbashev S.V. Metodologiya otsinyuvannya ekologichnyh ryzykiv [Methodology of ecological risks assessment], 2011, 368 p. (in Ukrainian).
Movchan Ya.I., Rybalova O.V. and Huluvets’ D.V. Otsinka ekologichnogo ryzyku pogirshennya suchasnogo stanu urbanizovanyh terytoryy [Ecological risk assessment of modern urban territories deterioration]. Vost.-Yevrop. zhurnal peredovyh tehnologyy [Eastern-European Bulletin of Modetn Technologies], 2013, issue 3/11, pp. 37-42. (in Ukrainian).
Obihod H.O. and Omelyanenko T.L., Metodychni pidhody shchdo otsinky rivnya ekologichnoyi nebezpeky regioniv Ukrayiny [Methodological approaches to level assessment of ecological danger in regions of Ukraine]. Efektyvna ekonomika [Effective Econ-omy], 2012, issue 3, Rezhym dostupu: http://www.economy.nayka.com.ua/?op=1&z=1429. (in Ukrainian).
Poltoratskaya V.N. Matematicheskaya model’ fakticheskogo ekologicheskogo riska dlya odinichnogo tochechnogo istochnika [Mathematical scheme of actual ecological risk for a single point source]. Ekologiya ta noosferologiya [Ecology and Noospherolo-gy], 2014. issue 3-4, pp. 91-98. (in Russian).
RD 52. 04. 186-89 Rukovodstvo po kontrolyu zagryazneniya atmosfery. – M., Gosudarstbennyiy kommitet SSSRpo gidrome-teorologiyi, 1991. – 693 p. (in Russian).
Falko V.V., Polishchuk S.Z. and Tokovenko (Artamonova) A.V. Ekologichnyy ryzyk dlya lyudyny vid zabrudnennya at-mosfernogo povitrya (teoretychna otsinka) [Ecological risk for a human from air pollution (theoretical assessment)], 2014, p.194. (in Ukrainian).
Khazan V.B. and Khazan P.V. Vyznachennya ekologichnoyi bezpeky na pidstavi doslidzhennya systemy ekologichnyh ryzykiv [Ecological safety determination on the base of ecological risks survey]. Ekologiya ta pryrodokorystuvannya [Ecology and Nature Management], 2013, issue 16, pp. 64-70, Rezhym dostupu: http://nbuv.gov.ua/j–pdf/ecolpr 2013 16 10/pdf. (in Ukrainian).
Tsutsa N.M., Ekologichnyy ryzyk [Ecological risk]. Kvalilogiya knygy [Qualilogy of a Book], 2014, issue 2, pp. 70-73, Rezhym dostupu: http://nbuv.gov.ua/j-pdf/Kk 2014 2 16.pdf. (in Ukrainian).
Downloads
Published
Issue
Section
License
Редакція Видання категорично засуджує прояви плагіату в статтях та вживає всіх можливих заходів для його недопущення. Плагіат розглядається як форма порушення авторських прав і наукової етики.
При виявлені у статті більш ніж 25% запозиченого тексту без відповідних посилань та використання лапок, стаття кваліфікується як така, що містить плагіат. У цьому випадку стаття більше не розглядається редакцією, а автор отримує перше попередження.
Автори, в статтях яких повторно виявлено плагіат, не зможуть публікуватися в усіх журналах Видавництва ДВНЗ «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури».
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).