Χωρική και χρονική διακύμανση αέριων και σωματιδιακών εκπομπών σε αστικά κέντρα του πλανήτη.

Abstract

Η παρούσα πτυχιακή εργασία επικεντρώνεται στην μελέτη των επιπέδων των αέριων και των σωματιδιακών ρύπων διοξειδίου του αζώτου (NO2), τροποσφαιρικού όζοντος (O3) και εισπνεύσιμων αιωρούμενων σωματιδίωνPM10, σε 6 αστικά κέντρα του πλανήτη το Άμστερνταμ (Ολλανδία), το Βερολίνο (Γερμανία), το Γκντάνσκ (Πολωνία), το Τόκυο (Ιαπωνία), το Χονγκ Κονγκ (Κίνα) και το Σαντιάγκο (Χιλή) για τα έτη 2018και2019. Στόχος είναι η μελέτη και η σύγκριση της ποιότητας του ατμοσφαιρικού αέρα διαφορετικών αστικών πόλεων αλλά και κατά πόσο αυτές οι πόλειςεναρμονίζονται στα θεσμοθετημένα ανώτατα επιτρεπτά όρια ρύπων. Έτσι, αφού συλλέχτηκαν τα δεδομένα για κάθε πόλη, υπολογίστηκανοι μέσεςημερήσιες, μηνιαίες, εποχιακές (εξαμηνιαίες) και ετήσιεςσυγκεντρώσειςκαι δημιουργήθηκαν σχετικά διαγράμματα για κάθε ρύπο. Στην συνέχεια, μέσω ατμοσφαιρικού μοντέλου, μελετήθηκαν περαιτέρω οι πορείες των αέριων μαζών, συγκεκριμένα τις ημέρες που μετρήθηκαν ασυνήθιστα υψηλότερες τιμές από αυτές που επικρατούσαν συνήθως.Γενικότερα διαπιστώθηκε ότι το Χονγκ Κονγκ και το Σαντιάγκο είναι συγκριτικά οι πιο ατμοσφαιρικά ρυπασμένες πόλεις. Στο Σαντιάγκο τις περισσότερες μέρες και των δύο χρόνων σημειώνονταν υπερβάσεις, ενώ στο Χονγκ Κονγκ σημειώθηκε γενικότερη αυξητική τάση κατά το 2019. Αντίθετα,οι τρεις ευρωπαϊκές πόλεις όπως και το Τόκυο είχαν πολύ καλύτερη ποιότητα αέρα, γεγονός που πιθανότατα οφείλεταιστο αυστηρότερο ευρωπαϊκόκαι ιαπωνικόνομοθετικό πλαίσιο σε σύγκριση με τα αντίστοιχα που ισχύουν στην Κίνα και στην Χιλή. Επίσης στις ευρωπαϊκές μεγαλουπόλεις και στο Τόκυο διαπιστώθηκε υψηλότερη συμμόρφωση κατά το έτος 2019 σε σχέση με το έτος 2018. Το αντίθετο διαπιστώθηκε στο Χονγκ Κονγκ και στο Σαντιάγκο. Σημαντικό ρόλο παίζουν οι επικρατούσες καιρικές συνθήκες, η γεωγραφική θέση, καθώς και οι ανθρώπινες δραστηριότητες. Στις ευρωπαϊκές πόλεις και το Τόκυο, οι ακραίες τιμές (υπερβάσεις) παρατηρούνται κυρίως τους ανοιξιάτικους και καλοκαιρινούς μήνες, ενώ στο Χονγκ Κονγκ και στο Σαντιάγκο συμβαίνει ακριβώς το αντίθετο, δηλαδή έξαρση στις συγκεντρώσεις παρατηρείται κατά τους χειμερινούς μήνες.

This present thesis focuses on the study of the level of gaseous and particulate pollutants nitrogen dioxide(NO2), tropospheric ozone (O3), and inhalable particulate matter (PM10) in six (6) urban centers of the planet, Amsterdam (Netherlands), Berlin (Germany), Gdansk (Poland), Tokyo (Japan),Hong Kong (China) and Santiago (Chile) for the years 2018-2019. The purpose is to study and compare atmospheric air quality of different city centers as well these cities obey to the institutionalized maximum permissible limits of pollutants. By selecting data for each city, the averagedaily, monthly, seasonal (semi-annual) and annual concentrations were calculatedand created relevant charts for each pollutant. Then, through an atmospheric model a further examination of the course of air mass has been investigated during the days when unusually higher prices were measured. Generally, it was found that in Hong Kong and Santiago cities are the most atmospherically polluted cities than the European cities and Tokyo. In Santiago, most days of both years were noticed exceedances although in Hong Kong there was a general upward trend during 2019. On the contrary, the three European cities as well as Tokyo had much better air quality which is probably due to the stricter European and Japanese legislative framework compared to those in China and Chile. Also, in European big city centers and Tokyo was found higher compliance in 2019 in relation to 2018. The opposite was noticed in Hong Kong and Santiago. It is important, the prevailing weather conditions, geographical position and human activities. In Europeancities and Tokyo,outliers(exceedances) were noticed during spring and summertime,while in Hong Kong and Santiago cities is noticed dependence in the concentrations during winter months.