Photochemical and particulate pollution characteristics above the greater Athens area after 2004

Abstract

Αντικείμενο της συγκεκριμένης διδακτορικής διατριβής είναι η διερεύνηση της κατανομής της φωτοχημικής και σωματιδιακής ρύπανσης στην Ευρύτερη Περιοχή των Αθηνών (ΕΠΑ) η οποία πραγματοποιήθηκε με τη λεπτομερή καταγραφή και χωροχρονική αποτύπωση των εκπομπών για την Ελλάδα και την ΕΠΑ σε ωριαία κλίμακα και τη χρήση του συστήματος μοντέλων MM5/CAMx. Πρωταρχικός στόχος ήταν η ανάπτυξη μιας πρακτικής μεθοδολογίας υπολογισμού των εκπομπών για την Ελλάδα και την ΕΠΑ, για την περίοδο 2006 - 2010, με χρήση τοπικών συντελεστών χωρικού και χρονικού καταμερισμού η οποία οδήγησε στη δημιουργία της βάσης δεδομένων εκπομπών F.E.I. – GRΕGAA (Flexible Emission Inventory for GREece and the GAA). Η μελέτη των εκπομπών για την ΕΠΑ για το έτος 2010 ανέδειξε ότι η πλειοψηφία των εκπομπών CO, ΝΟx και των σωματιδίων ΡΜ10 προέρχεται από τις οδικές μεταφορές, τις σταθερές πηγές καύσης και τη ναυτιλία. Η φωτοχημική προσομοίωση ενός θερινού επεισοδίου ρύπανσης για την ΕΠΑ ανέδειξε την ικανότητα του μοντέλου CAMx να αναπαράγει τη μεσημεριανή μέγιστη συγκέντρωση όζοντος που καταγράφηκε από τους σταθμούς μέτρησης τόσο ως προς τη χρονική στιγμή εμφάνισης, τη χρονική διάρκεια όσο και ως προς το μέγεθος στους περισσότερους σταθμούς. Όσον αφορά στα αιωρούμενα σωματίδια ΡΜ10, υψηλές συγκεντρώσεις εμφανίστηκαν στην αστική περιοχή του λεκανοπεδίου. Συμπερασματικά, η δημιουργία του συστήματος απογραφής εκπομπών με νέα, επίσημα και αξιόπιστα δεδομένα βοήθησε στη βελτιωμένη προσομοίωση των χαρακτηριστικών διασποράς των ρύπων στην ΕΠΑ.

The purpose of the present thesis is the study of the photochemical and particulate pollution above the Greater Athens area (GAA) which was achieved with the development of an emission inventory for Greece and the GAA and the use of the photochemical model CAMx coupled by the meteorological model MM5.The primary objective of this thesis was to construct a practical methodology for the calculation of emissions for Greece and the GAA, for the period 2006-2010, with the use of local coefficients for the spatial and temporal allocation of emissions. The final database was named F.E.I. - GREGAA (Flexible Emission Inventory for GREece and the GAA). The comparative study of the contribution of different sources to the total emissions for the year 2010 for the GAA showed that the road transport, stationary combustion sources and navigation contribute most to the CO, NOx and PM10 emissions. The meteorological and photochemical simulations performed for a pollution episode revealed that the model managed to reproduce the afternoon peak ozone concentrations recorded by monitoring stations. Concerning PM10, the numerical simulation revealed high concentrations at the city centre and the southeastern suburbs. In conclusion, the development of the new emission inventory system with official and reliable data led the model to simulate satisfactorily the characteristics of pollutants dispersion above the GAA.