Μελέτη δορυφορικών μετρήσεων διοξειδίου του θείου πάνω από τις μεγάλες λιγνιτικές μονάδες των Βαλκανίων
Creators: name: Αγγέλου, Βασιλική Δημητρίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2020
Subjects: Διοξείδιο του θείου
Δορυφορική τηλεπισκόπηση
Βαλκάνια
Sulfur Dioxide
Satellite data
Balkan area

description: Το διοξείδιο του θείου, SO2, επηρεάζει σημαντικά το περιβάλλον και την ανθρώπινη υγεία. Μία από τις σημαντικότερες πηγές ανθρωπογενούς SO2, είναι η λειτουργία των λιγνιτικών μονάδων ηλεκτροπαραγωγής. Λαμβάνοντας αυτό υπόψιν, η Ευρωπαϊκή Ένωση έχει επιβάλλει κατάλληλα μέτρα αντιρρυπαντικής τεχνολογίας μέσω των Ευρωπαϊκών Οδηγιών, με στόχο τον περιορισμό των εκπομπών στα επιθυμητά επίπεδα. Στην παρούσα εργασία θα μελετήσουμε τις συγκεντρώσεις του SO2 πάνω από 27 μεγάλες λιγνιτικές μονάδες των Βαλκανίων, αξιοποιώντας δορυφορικά δεδομένα και θα παρατηρήσουμε αν οι μεταβολές, που σημειώνει αυτός ο ρύπος μέσα στα χρόνια, συμφωνούν με τις απαιτήσεις της Νομοθεσίας. Οι εν λόγω μονάδες εντοπίζονται στην Ελλάδα, την Βόρεια Μακεδονία, την Βουλγαρία, την Ρουμανία, το Κόσοβο, την Σερβία, την Βοσνία-Ερζεγοβίνη, την Κροατία και την Σλοβενία. Για την μελέτη αυτού του ρύπου στην ατμόσφαιρα της βαλκανικής χερσονήσου, είναι ιδιαίτερα σημαντική η παρακολούθηση των σχετικών εκπομπών. Έτσι, αξιοποιούμε τα δεδομένα εκπομπών από τον παγκόσμιο κατάλογο του Fioletov (Fioletov et al., 2016) που έχουν προκύψει σύμφωνα με τα δεδομένα του οργάνου OMI/Aura και τα συγκρίνουμε με τα αποτελέσματα των εκπομπών από την βάση δεδομένων του CAMS για τις εκπομπές του SO2 ανά χώρα της Ευρώπης. Στην μελέτη μας εστιάζουμε στην ανάλυση των δεδομένων του οργάνου TROPOMI/S5P που διαθέτει την βέλτιστη χωρική ανάλυση, συγκριτικά με καθένα από τα προγενέστερα όργανα και το οποίο τέθηκε σε τροχιά τον Οκτώβριο 2017. Αξιοποιώντας την τεχνική DOAS έχουμε ανακτήσει δεδομένα για το SO2 από μετρήσεις του οργάνου, για την περίοδο από τον Μάιο 2018 έως και τον Απρίλιο 2020. Παρουσιάζονται οι μηνιαίες, οι εποχιακές και οι ετήσιες τιμές που σημειώνονται γύρω από τις λιγνιτικές μονάδες υπό μελέτη. Από την ανάλυση των αποτελεσμάτων εντοπίζουμε μια εποχιακή διακύμανση του SO2 που τείνει να εμφανίσει υψηλότερες τιμές κατά τους θερινούς μήνες. Για τους χειμερινούς μήνες δεν διαθέτουμε καθαρή εικόνα για όλες τις τοποθεσίες, εξαιτίας της έντονης εμφάνισης θορύβου στις μετρήσεις. Σε γενικές γραμμές, με την πάροδο των ετών, σημειώνεται σταδιακή μείωση των εκπομπών αλλά και των συγκεντρώσεων του SO2, που μας δείχνει μια τάση για συμμόρφωση με την Ευρωπαϊκή Νομοθεσία.
description: Anthropogenic and natural emissions of Sulfur Dioxide, SO2, cause many environmental problems and affect human health. A great amount of anthropogenic SO2 is released in the atmosphere by the lignite power plants. Therefore, the European Union takes into consideration the consequences of the power plants’ operation and thus, intervene in the manufacturing process, enforcing measures to reduce the air pollution levels. The main goal of this thesis is to study the SO2 concentration over 27 large lignite power plants in Balkan area and to observe the variations of this pollutant in the atmosphere during the previous two decades, in the same area. To achieve that, satellite data will be used. Thοse 27 power plants are located in Greece, North Macedonia, Bulgaria, Romania, Kosovo, Serbia, Bosnia and Herzegovina, Croatia and Slovenia. To monitor the emissions of those lignite power plants, the emissions of the Fioletov Catalog (Fioletov et al., 2016), produced by the satellite instrument OMI/Aura, are compared to the annual national emissions, which arise from the Copernicus Atmosphere Monitoring Service database. This study focuses on the retrievals of TROPOMI/Sentinel 5 Precursor data, which provides the best spatial resolution comparing to the predecessor instruments. Monthly, seasonal and annual variations of SO2 are presented, from May 2018 to April 2020. According to the results, a seasonal variation is observed with higher peaks by summer. At the same time, in many locations the winter concentration of SO2 is not clear, considering the noisy values. In general, a gradual decrease of SO2 is recorded over the 27 lignite power plants, probably due to the efforts of those countries to meet the European standards.