Науковий вісник НГУ

Мінімізація впливу автотранспорту на навколишнє середовище й здоров’я населення агломерацій

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №5 2025

Останнє оновлення: 25 жовтня 2025

Опубліковано: 30 листопада -0001

Перегляди: 1723

Authors:

О. Є. Кофанов, orcid.org/0000-0003-2181-9288, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», м. Київ, Україна; e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

О. В. Кофанова, orcid.org/0000-0002-9851-6392, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», м. Київ, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

А. В. Павличенко, orcid.org/0000-0003-4652-9180, Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

О. Я. Тверда*, orcid.org/0000-0003-3163-0972, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», м. Київ, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

С. І. Проценко, orcid.org/0009-0007-7015-6632, Державний університет «Київський авіаційний інститут», м. Київ, Україна, e-mail:  Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

* Автор-кореспондент e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

повний текст / full article

Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2025, (5): 103 - 111

https://doi.org/10.33271/nvngu/2025-5/103

Abstract:

Мета. Зниження екотоксикологічного впливу дрібнодисперсних твердих частинок (РМ) на здоров’я людей на зупинках громадського транспорту та прилеглих до них територіях.

Методика. Для оцінки стану приземного шару повітряного середовища, забрудненого РМ, у MathCad із використанням розв’язку напівемпіричного рівняння турбулентної дифузії побудовані просторові математичні моделі полів дисперсії токсиканту.

Результати. Запропоновано додавати до дизельного палива біоскладову (біодизель). Для обґрунтування ефективності запропонованого рішення проведене моделювання полів дисперсії РМ для досліджуваних ділянок за умови живлення автотранспортних засобів сумішевим паливом (30 % об. біоскладової) і біодизелем. У разі заміни нафтового палива на біоскладову перевищення ГДК_м.р. РМ зменшиться у 1,63 рази (на 38,8 %), а при застосуванні дизельного палива із вмістом біоскладової 30 % об. – у 1,14 рази (на 12,2 %). Встановлено, що доцільніше застосовувати дизельне паливо з біоскладовою (30 % об.), що забезпечить зменшення перевищення ГДК_м.р. дрібнодиспесного пилу й не дозволить збільшити вміст оксидів Нітрогену у викидах дизельних двигунів. Разом із застосуванням біоскладової до дизельного палива пропонується використовувати біополімерні розчини на основі крохмалю чи лігніну та мікро-зелені бар’єри у вигляді мохових панелей. Це дозволить одночасно вирішувати проблему перевищення ГДК_м.р. дрібнодисперсних твердих частинок у повітрі міст і створювати додатковий екологічний ефект завдяки використанню відновлюваних ресурсів і «зелених» технологій.

Наукова новизна. На основі прогнозних моделей локального забруднення приземного шару повітря дрібнодисперсним пилом уперше встановлено, що застосування дизельного палива з 30 % об. біоскладовою автотранспортними засобами знижує рівень пилового забруднення й запобігає перевищенню ГДК_м.р. навіть у зонах зупинок громадського транспорту та на прилеглих до них територіях.

Практична значимість. Прогнозні математичні моделі дисперсії РМ₁₀ можуть слугувати для визначення безпечної відстані від дороги, оцінювання екологічного ризику для здоров’я людей та ухвалення управлінських рішень. Використання 30 % об. біоскладової у дизельному паливі разом із застосуванням біополімерних розчинів і мікрозелених бар’єрів дозволить зменшити викиди дрібнодисперсного пилу й запобігти зростанню вмісту оксидів Нітрогену у викидах двигунів, що є характерним при живленні автотранспортних засобів 100%-м біодизелем.

Ключові слова: забруднення, довкілля, дисперсія, пил, дизель, біодизель, біобар’єри, циркулярність

References.

1. Gold, D. R., & Mittleman, M. A. (2013). New insights into pollution and the cardiovascular system: 2010 to 2012. Circulation, 127(18), 1903-1913. https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.111.064337

2. Pota, P., Suwannasom, P., Chattipakorn, S. C., & Chattipa­korn, N. (2025). From smog to scarred hearts: Unmasking the detrimental impact of air pollution on myocardial ischemia-reperfusion injury. Cellular and Molecular Life Sciences, 82(1). https://doi.org/10.1007/s00018-025-05585-0

3. Dockery, D. W., Rich, D. Q., Goodman, P. G., Clancy, L., Ohman-Strickland, P., George, P., & Kotlov, T. (2013). Effect of air pollution control on mortality and hospital admissions in Ireland (Research Report 176). Health Effects Institute, 3-109. Retrieved from https://www.healtheffects.org/system/files/Dockery-176.pdf

4. Johnston, F. H., Hanigan, I. C., Henderson, S. B., & Morgan, G. G. (2013). Evaluation of interventions to reduce air pollution from biomass smoke on mortality in Launceston, Australia: retrospective analysis of daily mortality, 1994–2007. BMJ, 346. https://doi.org/10.1136/bmj.e8446

5. Kofanov, O., Kofanova, O., Tkachuk, K., Tverda, O., & Shostak, I. (2024). Enhancement of the market attractiveness and success of startups on the circular economy and sustainability principles. Agricultural and Resource Economics: International Scientific E-Journal, 10(2), 167-189. https://doi.org/10.51599/are.2024.10.02.07

6. Kofanov, O., Vasylkevych, O., Kofanova, O., Zozul’ov, O., Kholkovsky, Yu., Khrutba, V., Borysov, O., & Bobryshov, O. (2020). Mitigation of the environmental risks resulting from diesel vehicle operation at the mining industry enterprises. Mining of Mineral Deposits, 14(2), 110-118. https://doi.org/10.33271/mining14.02.110

7. Kofanov, O., Kofanova, O., Chepel, A., Kriuchkov, A., Rabosh, I., & Zhukova, N. (2022). Modeling of the car traffic air pollution on the territories neighboring multi-level interchanges. Journal of Environmental Research, Engineering and Management, 78(4), 17-38. https://doi.org/10.5755/j01.erem.78.4.31583

8. Gao, Z., Mei, E. J., He, X., Ebelt, S., Rich, D. Q., & Russell, A. G. (2025). Accountability assessment of source-specific impacts of regulations on emissions and air quality using positive matrix factorization. Environmental Science & Technology, 59(17), 8651-8661. https://doi.org/10.1021/acs.est.4c12511

9. He, S., Lin, Y., Wei, Z., Wan, M., & Min, Y. (2025). Sustainable emission control in heavy-duty diesel trucks: fuzzy-logic-based multi-source diagnostic approach. Sustainability, 17(8), 3605. https://doi.org/10.3390/su17083605

10.      Li, C., He, H., & Peng, Z. (2025). Spatiotemporal distribution of particulate matter in urban near-road communities using UAV. Tongji Daxue Xuebao/Journal of Tongji University, 53(6), 934-943. https://doi.org/10.11908/j.issn.0253-374x.23364

11.      Kofanov, O., Kofanova, O., Tverda, O., Tkachuk, K., Huzan, A., & Borysov, O. (2024). Strategic planning and ecological safety evaluation of university campuses on green marketing principles. Journal of Environmental Research, Engineering and Management, 80(1), 101-114. https://doi.org/10.5755/j01.erem.80.1.34678

12.      Meena, S., & Singh, S. K. (2025). Real-world emission assessment of diesel passenger cars in urban traffic: a comparative analysis of compliance with bharat stage VI standards. Advance Sustainable Science Engineering and Technology, 7(1), 02501018. https://doi.org/10.26877/asset.v7i1.1294

13.      Patiño, W. R., Vlček, O., Bauerová, P., Belda, M., Bureš, M., Eben, K., …, & Resler, J. (2024). On the suitability of dispersion models of varying degree of complexity for air quality assessment and urban planning. Building and Environment, 264, 111892. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2024.111892

14.      Kilbo, E. K., Kisiel, M. A., Asker, C., Segersson, D., Bennet, C., Spanne, M., …, & Molnár, P. (2024). High-resolution dispersion modelling of PM_2.5, PM₁₀, NO_x and NO₂ exposure in metropolitan areas in Sweden 2000‒2018 – large health gains due to decreased population exposure. Air Quality, Atmosphere & Health. https://doi.org/10.1007/s11869-024-01535-0

15.      Khan, S., & Hassan, Q. (2021). Review of developments in air quality modelling and air quality dispersion models. Journal of Environmental Engineering and Science, 16(1), 1-10. https://doi.org/10.1680/jenes.20.00004

16.      Haeger-Eugensson, M., Achberger, C., Nygren, H., Bäck, E., Bjurbäck, A., Garcia, M. R., & Forssén, J. (2021). Air quality modeling in dense urban areas at ground level – CFD, OSM or Gauss? In C. Mensink, & V. Matthias (Eds.). Springer Proceedings in Complexity. Air Pollution Modeling and its Application XXVII, (pp. 265-270). Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-662-63760-9_37

17.      Zgurovsky, M. Z., Mel’nik, V. S., & Kasyanov, P. O. (2011). Evolution Inclusions and Variation Inequalities for Earth Data Processing I: Operator Inclusions and Variation Inequalities for Earth Data Proces­sing. Springer Berlin Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-13837-9

18.      Broster, S., & Terzano, K. (2025). A systematic review of the ­pollution and health impacts of low emission zones. Case Studies on Transport Policy, 19, 101340. https://doi.org/10.1016/j.cstp.2024.101340

19.      Doval-Miñarro, M., Bueso, M. C., & Guillén-Alcaraz, P. A. (2025). Assessing the impact of a low-emission zone on air quality using machine learning algorithms in a business-as-usual scenario. Sustainability, 17(8), 3582. https://doi.org/10.3390/su17083582

20.      Sheikh, H. A., Maher, B. A., Woods, A. W., Tung, P. Y., & Harrison, R. J. (2023). Efficacy of green infrastructure in reducing exposure to local, traffic-related sources of airborne particulate matter (PM). Science of The Total Environment, 903, 166598. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.166598

21.      Wang, J., Li, Z., Kumar, P., & Ren, C. (2024). Mitigating particulate matter exposure at bus stations using green infrastructure. Sustainable Cities and Society, 113, 105703. https://doi.org/10.1016/j.scs.2024.105703

22.      Greenwald, R., Sarnat, J. A., & Fuller, C. H. (2024). The impact of vegetative and solid roadway barriers on particulate matter concentration in urban settings. Plos One, 19(1), e0296885. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0296885

23.      Liu, K., Lin, X., Xu, J., Ma, F., Yang, W., Cao, R., …, & Wang, Z. (2024). Investigating the influence of platform design on the distribution of traffic particulate matter at the bus stop. Building and Environment, 255, 111395. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2024.111395

24.      Šarkan, B., Loman, M., Stopka, O., Caban, J., & Małek, A. (2025). Quantifying the Volume of Particulate Matter at Bus Stations. Promet – Traffic & Transportation, 37(1), 19-35. https://doi.org/10.7307/ptt.v37i1.675

25.      Briant, S., Cushing, D., Washington, T., & Swart, M. (2025). Small but Significant: A Review of Research on the Potential of Bus Shelters as Resilient Infrastructure. Applied Sciences, 15(12), 6724. https://doi.org/10.3390/app15126724

26.      Eauto (2023). Ukrainians prefer gasoline cars, but the share of diesel cars has increased. Results 2022. Automotive Market Research Institute. Retrieved from https://eauto.org.ua/en/news/252-ukrainians-prefer-gasoline-cars-but-the-share-of-diesel-cars-has-increased-results-2022

• < Попередня
• Наступна >