Μελέτη της Φωτοχημικής Ρύπανσης στην πόλη της Θεσσαλονίκης:
Creators: name: Τρεμούλης, Ευάγγελος Στυλιανού
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2012
Subjects: Φωτοχημική ρύπανση
Θεσσαλονίκη
Photochemical pollution
Thessaloniki

description: Στην παρούσα εργασία μελετήθηκε η ανάπτυξη των αέριων ρύπων και γενικότερα η φωτοχημική ρύπανση στην πόλη της Θεσσαλονίκης κατά τη διάρκεια της τελευταίας εικοσαετίας, καθώς και η επίδραση που ασκούν διάφορες μετεωρολογικές παράμετροι στην συγκέντρωση του κάθε ρύπου ξεχωριστά. Διαπιστώθηκε ότι οι συγκεντρώσεις των NOx και CO σημειώνουν σημαντική μείωση, ενώ οι αντίστοιχες των Ο3 και Ox παρέμειναν σταθερές κατά την περίοδο αναφοράς. Στα πλαίσια της παρακολούθησης της πορείας των συγκεντρώσεων του κάθε ρύπου ξεχωριστά, διενεργήθηκαν έλεγχοι των συγκεντρώσεων αυτών σε ημερήσια, ετήσια και εποχική βάση. Διαπιστώθηκε ότι η μέγιστη και η ελάχιστη συγκέντρωση του κάθε ρύπου, εντοπίζεται σε διαφορετική ώρα και εποχή που καθορίζεται ανάλογα με τις ανθρωπογενείς δραστηριότητες καθώς και τις επικρατούσες μετεωρολογικές συνθήκες. Αναφορικά της σχέσης μεταξύ Ο3-NOx, διαπιστώθηκε σημαντική αλληλεπίδραση, καθώς το ένα δημιουργείται σε βάρος του άλλου. Μελετώντας το βαθμό συσχέτισης όλων των υπό εξέταση σταθμών (σύνολο 12) προέκυψε μεγαλύτερη συσχέτιση μεταξύ των περιαστικών σταθμών αναφορικά με το Ο3 την θερμή περίοδο. Αναφορικά, με τα NOx και το CO εντοπίστηκε ανάλογη υψηλή συσχέτιση μεταξύ των αστικών σταθμών, την ψυχρή περίοδο. Όσον αφορά την περίπτωση των Ox, λόγω της χαμηλής στατιστικής σημαντικότητας που προέκυψε, δεν παρατηρήθηκε ιδιαίτερα σημαντική συσχέτιση μεταξύ συγκεκριμένων ομάδων σταθμών. Επιπλέον διαπιστώθηκε ότι το Ο3στο αστικό κέντρο μπορεί να χαρακτηριστεί ως γηγενές, αφού σχηματίζεται από φωτοχημικούς μηχανισμούς παραγωγής μέσω των εκπομπών ρύπων ΝΟx από ανθρωπογενείς δραστηριότητες εντός αυτής. Από την άλλη μεριά, το Ο3 που εμφανίζεται στα περίχωρα της πόλης είτε «εισάγεται» από άλλες περιοχές, είτε σχηματίζεται από φυσικούς μηχανισμούς που δεν σχετίζονται απαραίτητα με ανθρωπογενείς δραστηριότητες. Ερευνώντας την επίδραση διάφορων μετεωρολογικών παραμέτρων στην υπάρχουσα ατμοσφαιρική ρύπανση, διαπιστώθηκε αρχικά ότι η αύρα δεν διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη συγκέντρωση των ΝΟx και του CO κατά την θερμή περίοδο του έτους. Αντίθετα η επίδραση της είναι καθοριστική την ψυχρή περίοδο, καθώς αποτελεί τον μηχανισμό εισαγωγής ρύπων από μακρινές ατμοσφαιρικά μολυσμένες περιοχές. Επιπλέον, αναφορικά με την επίδραση της διεύθυνσης του ανέμου προέκυψε ότι οι συγκεντρώσεις των Ο3 και Οx δεν επηρεάζονται ιδιαίτερα άμεσα παρά μόνο έμμεσα, λόγω της αλληλεπίδρασης τους με τα ΝΟx και μόνο κατά την ψυχρή περίοδο. Η σχετική υγρασία, επιδρά αναλογικά στην συγκέντρωση των NOx και CO κυρίως κατά την ψυχρή περίοδο, ενώ δρα αντιστρόφως ανάλογα για το Ο3 και τα Ox. Σχετικά με την ταχύτητα του ανέμου παρατηρήθηκε ότι δρα αντιστρόφως ανάλογα με τις συγκεντρώσεις των NOx και CO καθώς και με τις συγκεντρώσεις του Ο3 στους περιαστικούς σταθμούς, ενώ αντίθετα στους αστικούς στον ίδιο ρύπο επιδρά αναλογικά. Ειδικά για τα Ox δεν διαπιστώθηκε ξεκάθαρη εικόνα της επίδρασης της ταχύτητας του ανέμου σε κάθε σταθμό. Δεδομένου ότι ο εν λόγο παράγοντας, επιδρά διαφορετικά στο Ο3 και στο ΝΟ2, η συμπεριφορά της συγκέντρωσης των Οx διαμορφώνεται ανάλογα με την ταυτότητα του ρύπου που βρίσκεται σε μεγαλύτερη αναλογία (Ο3 ή ΝΟ2) σε κάθε σταθμό. Ακολούθως, βρέθηκε ότι η θερμοκρασία συμβάλλει στην αύξηση της συγκέντρωσης των ρύπων με διαφορετικό όμως τρόπο, ανάλογα με τον εκάστοτε ρύπο. Έτσι το Ο3 επηρεάζεται καθόλη τη διάρκεια του έτους και ιδιαίτερα κατά την θερμή περίοδο, ενώ το Ox μόνο τη θερμή. Αντίθετα, αναφορικά με τα NOx και CO, η επίδραση βρέθηκε αναλογική και παρατηρήθηκε κατά την ψυχρή περίοδο καθώς την θερμή η επιρροή της θερμοκρασίας ήταν αμελητέα. Παρόλο που διαπιστώθηκε ότι ο κάθε μετεωρολογικός παράγοντας ξεχωριστά συμβάλλει στην πορεία της συγκέντρωσης των ρύπων, η μετεωρολογία σαν σύνολο δεν εμφανίστηκε να επηρεάζει ιδιαίτερα τις χρονικές αυξομειώσεις των τάσεων του Ο3, των NOx και των Ox στην πόλη της Θεσσαλονίκης σε βάθος χρόνου. Γενικά προκύπτει ότι η μεταβολή ή όχι της τάσης των παραπάνω ρύπων κατά την επίδραση των μετεωρολογικών παραγόντων, πιθανόν να οφείλεται στην θέση που είναι τοποθετημένοι οι σταθμοί.
description: In the present study it was examined the development of air pollutants and generally the photochemical pollution in Thessaloniki, during the last twenty years, and the influence of various meteorological parameters on the concentration of each pollutant separately. It was proved that the concentrations of NOx and CO decreased considerably while the concentrations of O3 and Ox remaind stable during the examined period. In addition it was examined the concentrations of each pollutant separately on a daily, annual and seasonal basis. It was verified that the maximum and minimum concentration of each pollutant appears in a different time and season, that determine according to the anthropogenic activities and prevailing weather conditions. As far as concerns the relationship between O3-NOx, it was found a significant interaction, as one is created at the expense of another. Moreover, during the calculation of the correlation coefficient between all the examined stations (total 12), it was indicated that about O3 the correlation was greater between rural stations during the warm period. Relatively to the NOx and CO, it was found similar high correlation between urban stations the cold period. Regarding the Ox, because of the low statistical significance that was obtained, there is no particular high correlation between specific groups of stations. Furthermore, it was found that the O3 in the urban center can be classified as indigenous, due to the fact that is formed by the emissions of anthropogenic activities within it. On the other hand, the O3 on the outskirts of the city, whether it is 'imported' from other areas or it is formed by natural mechanisms that are not necessarily associated with anthropogenic activities. At another part of the study,it was investigated the effect that have various meteorological parameters on the existing air pollution. Initially it was found that the breeze does not play an important role in the concentration of NOx and CO during the warm season. In contrast, during the cold period the effect of breeze on these air pollutants is crucial, as it results in introducing atmospheric pollutants from distant infected areas. Furthermore, regarding the influence that wind direction have on the concentrations of O3 and Ox, it was proved that affects them indirectly due to the NOx interaction with them and only during the cold season. The relative humidity affects the concentration of NOx and CO proportionally, especially during the cold season, while it acts inversely on the O3 and Ox. Regarding to the wind speed, it was observed that acts inversely proportional to the concentrations of NOx and CO. The same result was observed in O3 concentrations in rural stations, while the same air pollutant affected proportionally by the wind in urban stations. The case of Ox, did not reveal a clear picture of the effect of wind speed at each station. Since the relative humidity have a different impact on O3 and NO2, the concentration of Ox formed according to the identity of the pollutant found in greater proportion (O3 or NO2) at each station. Subsequently, was found that the temperature leads to an increase in the concentration of pollutants in a different way, depending on the kind of pollutant. So O3 affected throughout the year and especially during the hot season, while the Ox only in the warm period of the year. Unlike, the case of NOx and CO, the effect of the temperature, was found proportionate and observed during the cold season, as in the warm the influence was negligible. Although it appeared that each meteorological parameter determines the concentration of pollutants, meteorology as a whole did not affect so much the changes in the trends of O3, NOx and Ox in the city of Thessaloniki during the ages. Generally emerged, that the concentration of these pollutants depends mostly on the position of each station and not so much by the meteorological factors.