Συμβολή στην ανάπτυξη υπολογιστικής μεθοδολογίας για την εκτίμηση της ποιότητας αέρα στο νομό Αττικής

Μπαρκούτσος, Ιωάννης; Barkoutsos, Ioannis

dc.contributor.author	Μπαρκούτσος, Ιωάννης	el
dc.contributor.author	Barkoutsos, Ioannis	en
dc.date.accessioned	2020-12-23T15:12:44Z
dc.date.available	2020-12-23T15:12:44Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/52667
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.20365
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Ατμοσφαιρική ρύπανση	el
dc.subject	Μοντέλο διασποράς	el
dc.subject	Ποιότητα αέρα	el
dc.subject	CALPUFF	en
dc.title	Συμβολή στην ανάπτυξη υπολογιστικής μεθοδολογίας για την εκτίμηση της ποιότητας αέρα στο νομό Αττικής	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	Υπολογιστική Μηχανική	el
heal.access	campus
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2020-10
heal.abstract	Η υπέρβαση των περιβαλλοντικών ορίων στα μεγάλα αστικά κέντρα, όπως στο νομό Αττικής, αποτελεί συχνό φαινόμενο. Η βραχυπρόθεσμη πρόγνωση των επιπέδων ατμοσφαιρικής ρύπανσης κρίνεται ιδιαίτερα σημαντική για την έγκαιρη ενημέρωση και την ασφάλεια των πολιτών. Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η ανάπτυξη υπολογιστικής μεθοδολογίας για την εκτίμηση της ποιότητας του αέρα στο νομό Αττικής. Με χρήση μετεωρολογικών προγνώσεων μεσαίας κλίμακας (μοντέλο WRF) και με εκτίμηση των πηγών εκπομπής ρύπων στην πόλη της Αθήνας και της ευρύτερης περιοχής πραγματοποιήθηκε η προσομοίωση διασποράς μέσω του λογισμικού CALPUFF. Τα επίπεδα συγκεντρώσεων εκτιμήθηκαν με βάση τις εκπομπές ρύπων από οδικές μεταφορές, αυτοκινητοδρόμους, θέρμανσης κατοικιών, μεγάλων βιομηχανικών μονάδων και του λιμανιού στον Πειραιά. Ακόμα, αναπτύχθηκε ένας προεπεξεργαστής σε γλώσσα python για την αυτοματοποίηση της δημιουργίας των αρχείων εισόδου του CALPUFF. Αρχικά, παρουσιάζονται οι κατανομές των συγκεντρώσεων του μονοξειδίου του άνθρακα (CO), των οξειδίων του αζώτου (NOx), των αιωρούμενων σωματιδίων (PM10) και του διοξειδίου του θείου (SO2). Στη συνέχεια, εξετάζονται οι συνέπειες του υπό ανάπτυξη έργου στο Ελληνικό. Το Μητροπολιτικό Πάρκο θα αυξήσει σημαντικά τις εκπομπές ρύπων στην περιοχή, καθώς θα προστεθεί μεγάλος αριθμός κατοίκων. Κρίνεται αναγκαίο να διερευνηθεί ο βαθμός στον οποίο η προσθήκη εκπομπών ρύπων από οδικές μεταφορές και θέρμανση κατοικιών σε αυτή την περιοχή θα εντείνει τα επεισόδια ατμοσφαιρικής ρύπανσης και υπέρβασης των περιβαλλοντικών ορίων στο νομό Αττικής. Εξετάζονται τρεις περιπτώσεις που αφορούν το καύσιμο της θέρμανσης. Η πρώτη αναφέρεται σε χρήση φυσικού αερίου όλων των οικιών, η δεύτερη χρήση 95% φυσικού αερίου και 5% τζάκια και η τελευταία χρήση πετρελαίου για όλες τις κατοικίες. Βρέθηκε ότι η προσθήκη ρύπων στην περιοχή του Ελληνικού δεν αυξάνει τις υπερβάσεις των νομικών ορίων από τις ήδη υπάρχουσες. Στη χρήση διαφορετικού τύπου καυσίμου για τη θέρμανση των κατοικιών φαίνεται ότι η καύση φυσικού αερίου από όλες τις κατοικίες είναι η λιγότερο επιβλαβής για το περιβάλλον, ένω η καύση ξυλείας με τζάκια αυξάνει σημαντικά τις συγκεντρώσεις αιωρούμενων σωματιδίων. Τέλος, η καύση πετρελαίου επιδρά έντονα στο διοξείδιο του θείου.	el
heal.abstract	Legally permissible pollutant concentration limits in large urban areas, such as the municipality of Athens are exceeded frequently. Short term forecast of the levels of air pollution is considered of eminent importance for providing timely information and ensuring the safety of the citizens. The goal of the present master thesis is the development of a computational method for the estimation of the quality of air in Attica. Using meso scale meteorological data (WRF model) and estimating the sources of pollution in the city of Athens and the urban area around we simulated the pollutant dispersion using CALPUFF software. The concentration levels were calculated from the pollution sources from local transportation, highways, residence heating, large industries and the Piraeus port. Furthermore, we developed a preprocessor in python for the automation of input files for the CALPUFF software. In the first part, we present distributions of concentrations of Carbon Monoxide (CO), Nitrogen Oxides (NOx), PM10 particles and Sulfur Dioxide (SO2). As a follow up, we investigate the consequences of the under development project in Elliniko. The Metropolitan Park is expected to significantly increase the sources of air pollutants in the area, since a large number of new residents will be added. It is necessary to investigate the extent to which the addition of pollution sources from local transportation and heating in this area will intensify the levels of air pollution and the excess to the environmental limits of Attica region. Three uses cases are highlighted related to the heating fuel used. The first refer to the use of natural gas in all residences, the second evaluates case with 95% natural gas and 5% fireplaces, while the last one uses oil for all residences. It was found that the addition of pollutants in the region of Elliniko does not exceed the legally permissible concentration limits further than the currently existing. Comparing the use of different types of fuels for the residential heating, it is evident that natural gas is less harmful for the environment, while burning of wood increases rapidly the concentration of PM10 particles. Finally, burning oil affects significantly the concentration of sulfur dioxide.	en
heal.advisorName	Μπούρης, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Βουτσινάς, Σπυρίδων	el
heal.committeeMemberName	Ριζιώτης, Βασίλειος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.fullTextAvailability	false