ТГУ создаёт экологический цифровой двойник Тольятти

Он позволит прогнозировать изменение экологической обстановки в городе и предотвратить её ухудшение. В перспективе система может быть масштабирована на регион и российские города, имеющие проблемы с атмосферным воздухом.
ТГУ создаёт экологический цифровой двойник Тольятти

В «Стратегии развития Тольятти до 2030 года» экологическая проблема обозначена как приоритетная: согласно опросам, качеством воздуха в городе недовольны более 80 % горожан. По инициативе ТГУ в Тольятти был создан эколого-промышленный консорциум, в который вошли крупные промышленные предприятия и администрация Тольятти.

Для комплексного определения состава атмосферного воздуха, в том числе в период неблагоприятных метеоусловий, правительство Самарской области и члены консорциума приобрели передвижную экологическую лабораторию (ПЭЛ) на 22 млн рублей и передали её для работы научно-аналитическому центру физико-химических и экологических исследований ТГУ. Центр аккредитован в Федеральной службе по аккредитации (на более чем 100 видов анализа объектов окружающей среды – воды, почвы, отходов, воздуха) и имеет лицензию Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды на осуществление деятельности в области гидрометеорологии и в смежных с ней областях.

Практически ежедневно по заявкам тольяттинцев эколаборатория выезжает для замеров качества воздуха. Результаты этих выездов доступны для просмотра онлайн в экологическом атласе Тольятти. Наблюдая за экологической обстановкой, городские промпредприятия уже ведут модернизацию оборудования и систем очистки выбросов в атмосферный воздух для снижения экологической нагрузки. Количество жалоб населения на состояние атмосферного воздуха, поступающих в администрацию города и Единую дежурную диспетчерскую службу, снизилось уже в два раза.

Рекомендации специалистов ТГУ по улучшению экологической обстановки в городе легли в основу дорожной карты Тольятти, включающей в том числе программы модернизации предприятий на 600 млн рублей, направленные на снижение выбросов.

Теперь вместе с участниками эколого-промышленного консорциума ТГУ создаёт экологический цифровой двойник города с возможностью предиктивной аналитики и системой поддержки принятия управленческих решений. Для этого сеть онлайн-мониторинга состояния воздуха в Тольятти должна работать в связке с эколабораторией.

В отличие от экологического атласа, который предоставляет статичную информацию, цифровой экодвойник сможет выдавать динамические данные о выбросах на всех предприятиях и с учётом розы ветров. Это позволит локализовать источник сверхнормативного выброса проверяющим и надзорным органам и улучшить текущую систему мониторинга атмосферного воздуха. Предприятия в своей деятельности смогут учитывать текущую фоновую нагрузку загрязняющих веществ и метеоусловия, чтобы в режиме онлайн регулировать технологические мощности и проведение ремонтных работ для уменьшения антропогенной нагрузки.

– В России принят федеральный закон, согласно которому крупные промышленные предприятия с повышенным воздействием на окружающую среду должны установить на источники выбросов автоматизированные датчики. Интегрируя получаемые данные от таких датчиков и сопоставляя их с текущим состоянием атмосферного воздуха на основе данных онлайн-сети наблюдения, можно смоделировать, насколько критично вырастет нагрузка по загрязняющим веществам на городской территории. Также по онлайн-сети мы сможем моделировать перемещение этих аэродинамических масс и пики концентрации примесей. Это позволит нашей передвижной экологической лаборатории работать на опережение, – говорит директор института химии и энергетики ТГУ Павел Мельников.

Кроме того, не всегда в ухудшении качества воздуха виноваты промпредприятия или сложившиеся неблагоприятные метеорологические условия – роль автотранспорта тоже весома.

– С математической точки зрения можно использовать данные сервиса «Яндекс.Пробки», чтобы, исходя из трафика, смоделировать выбросы от автотранспорта и определить наиболее неблагоприятные территории. Для получения таких математических зависимостей и построения моделей нужны многократные полевые исследования. Но после их проведения можно построить экологический цифровой двойник, который фактически в условиях реального времени будет отображать состояние атмосферного воздуха в каждой конкретной точке и источники выбросов, влияющие на это с учётом текущих метеорологических условий, – отмечает Павел Мельников.

В дальнейшем проект можно тиражировать на регион и на города, имеющие проблемы с атмосферным воздухом. Прежде всего – на вошедшие в федеральный проект «Чистый воздух» в рамках реализации национального проекта «Экология». Участники проекта – 12 крупных промышленных центров: Братск, Красноярск, Липецк, Магнитогорск, Медногорск, Нижний Тагил, Новокузнецк, Норильск, Омск, Челябинск, Череповец и Чита. В дальнейшем географию проекта расширят.

– Эколого-промышленный консорциум – это пример высокой социальной ответственности крупного промышленного бизнеса и его интеграции с региональной и городской властью на базе университета, – говорит ректор ТГУ Михаил Криштал. – ТГУ выступает в роли интеграционной площадки и обеспечивает контроль состава атмосферного воздуха с помощью аккредитованной в Росаккредитации передвижной лаборатории, закупленной на средства партнёров и переданной на баланс университета. Главным результатом является снижение жалоб населения. Цифровой экологический двойник позволит не только прогнозировать ухудшение экологической обстановки в городе, но и заранее принять все необходимые меры, чтобы этого избежать.

256

просмотров

Читайте также

все

Аспирант ТГУ стал финалистом Sechenov Tech

Николай Спиридонов из Тольяттинского государственного университета (ТГУ) получит грант на обучение в...

ТГУ – вуз с международными амбициями

Такое мнение выразили эксперты ФГАНУ «Социоцентр» – оператора программы стратегического академическо...

ТГУ – полуфиналист отбора лучших практик

Отбор проводится среди вузов-участников программы стратегического академического лидерства «Приорите...

Молодые учёные ТГУ помогут в сейсмоисследованиях Арктики

В Тольяттинском госуниверситете (ТГУ) создают новую молодёжную лабораторию. На её базе студенты и ас...

Абитуриенты познакомились с ТГУ

В Тольяттинском государственном университете (ТГУ) состоялся ежегодный День абитуриента. Университет...

В космосе обнаружено скопление электромагнитного «мусора»

Учёные считают, что это может привести к сбою в работе беспроводных систем. Источник «мусора» – разв...

Программируя поведение имплантата

Учёные Тольяттинского государственного университета (ТГУ) разработали базовую методику определения с...
Премия Правительства РФ в области качества
Лауреат 2019
Конкурс «Проектный Олимп»
I место 2019