Slaba kakovost zraka je eden od najbolj perečih problemov v urbanih območjih, ki negativno vpliva na kakovost okolja in zdravje ljudi. Zmanjšanje onesnaženosti zraka zahteva učinkovite strategije načrtovanja in načine za oceno učinkovitosti teh strategij v smislu splošnega vpliva na kakovost zraka. Glavni namen predlaganega projekta STRAP (Izvori, transport in usoda obstojnih onesnažil zraka v okolju) je z raziskavami izvora, transporta, razpršenosti in usode obstojnih onesnaževal kot so črni ogljik (BC), trdni delci (PM), policiklični aromatski ogljikovodiki (PAH) in živo srebro (Hg) izboljšati naše znanje o onesnaženosti zraka v Sloveniji. Dosedanje razumevanje življenjskih ciklov raziskovanih onesnaževal je trenutno slabo raziskano in v primeru BC tudi ne zajeto v evropski zakonodaji. STRAP bo gradil na obstoječem znanju in uporabil najsodobnejše tehnike pri določanju izvora onesnaževal kot so Hg in PAHi in temeljijo na meritvah stabilnih izotopov z uporabo multi-kolektorskega masnega spektrometra z induktivno sklopljeno plazmo (MC-ICPMS) in masnega spektrometra za analitiko stabilnih izotopov lahkih elementov na molekularnem nivoju. Z uporabo BC s časovno natančnimi razrešenimi meritvami, in izotopskimi meritvami bomo razlikovali med ogljikom, ki je nastal iz fosilnih in biomasnih snovi ter zagotovili informacije o tem, ali so prispevki nedavni in lokalni ali stari in regionalni. Poleg tega bo STRAP zgradil modele disperzije vremenskih in atmosferskih onesnaževal (modeling system) za preučevanje in napovedovanje transporta onesnaževala od vira do prizadete populacije. STRAP bo razvil tudi inovativno integrirano metodologijo, ki bo združevala podatke o meritvah in modeliranju, da bomo poglobili naše znanje o disperziji onesnaževal v ozračju. Ta pristop predstavlja nov prispevek k smernicam za ocenjevanje onesnaženosti zraka, ki trenutno temeljijo le na dejanskih meritvah ali modeliranju. V okviru projekta STRAP bomo izvedeli grafično statistično analizo, ki bo temeljila na algoritmu sončnice (Sunflower quotation) izmerjenih in modeliranih koncentracij onesnaževal na urni časovni resoluciji, ki bo delovala kot sistem javnega opozarjanja. Na osnovi pridobljenih rezultatov bomo lahko ovrednotili stanje v raziskovanih izbranih okoljih (urbanih, morskih, industrijskih) in podali smernice za načrtovanje in upravljanje strategij za zmanjševanje onesnaženja v povezavi s spremembami v okolju in zdravjem ljudi. Delo v okviru projekta bomo nadgradili z mednarodnim sodelovanjem z izkušenimi partnerji iz Italije in Avstralije ter vpetostjo v tekoče evropske projekte, kot so SIRS, MercOx, ICARUS, HBM4EU in PrepAir. Projekt bo omogočal tudi izobraževanje in usposabljanje mladih raziskovalcev in s tem pripomogel k razvoju nove generacije raziskovalcev na področju kakovosti zraka.
FRI je sodeloval v delu:
Sinteza rezultatov in modeliranje
Naloga 3.1 Izdelava modela za določitev izvorov
Izdelali smo model, ki temelji na nenegativni matrični faktorizaciji za določanje virov delcev PM10 in PM2.5. Model sprejme podatke laboratorijskih analiz, ki so standardni za določanje virov onesnaženosti in s pomočjo modela strojnega učenja določi najverjetnejše vire onesnaženosti. Novost modela je, upošteva negotovost pri določanja rezultatov matrične faktorizacije zaradi manjših sprememb v postopku (npr. začetni inicializaciji).
Bibliografske reference:
FAGANELI PUCER, Jana. A new method for the evaluation and visualization of air pollutant level predictions. Atmosphere. Sep. 2022, vol. 13, iss. 9, str. 1-16, graf. prikazi. ISSN 2073-4433. <https://www.mdpi.com/2073-4433/13/9/1456>, DOI: 10.3390/atmos13091456 <https://dx.doi.org/10.3390/atmos13091456>. [COBISS.SI-ID 145904643 <https://plus.cobiss.net/cobiss/si/sl/bib/145904643>]