Исследователи из Тольяттинского государственного университета и центра робототехники «Аиралаб Рус» представили новый подход к мониторингу и прогнозированию качества атмосферного воздуха в городах. В основе метода лежат математические модели, которые позволяют предсказывать распространение вредных веществ, таких как опасные взвешенные частицы PM2.5 и PM10*, с учётом погодных условий. Загрязнённый воздух крупных городов – это незаметная глазу, но грозная опасность, которая ежедневно влияет на здоровье миллионов людей. Особенно остро эта проблема стоит в промышленных центрах, где высокая концентрация транспорта и предприятий создаёт сложную и постоянно меняющуюся экологическую картину. Традиционный способ контроля – выезд специалистов по жалобам жителей – часто напоминает попытку поймать уходящий поезд: к моменту приезда мобильной лаборатории выброс может рассеяться, а его источник останется ненайденным. Учёные из Тольяттинского государственного университета и исследовательского центра робототехники «Аиралаб Рус» предложили принципиально иной, упреждающий подход. Они разработали и успешно апробировали математические модели, способные прогнозировать распространение в воздухе таких опасных загрязнителей, как микрочастицы PM2.5 и PM10. Частицы представляют существенную опасность из-за своей способности проникать в кровь и наносить системный ущерб всему организму. Даже кратковременное воздействие высоких концентраций вредно, а длительное существенно увеличивает риски хронических заболеваний и сокращает продолжительность жизни. Так, Всемирная организация здравоохранения классифицирует загрязнение воздуха с PM2.5 как фактор, оказывающий доказанное негативное влияние на здоровье человека. Прежде всего, он связан с развитием заболеваний дыхательной системы, а также сердечно-сосудистых и других хронических патологий. В основе нового метода учёных лежит не громоздкий компьютерный расчёт, а практически применимые аналитические уравнения, учитывающие силу источника выброса, естественное рассеивание и ключевой внешний фактор – текущие погодные условия. Математические модели позволяют рассчитать так называемое «критическое время». – Это промежуток, за который концентрация вредных веществ достигнет максимума в определённой точке, – поясняет один из авторов работы, директор института машиностроения, химии и энергетики ТГУ Павел Мельников. – Зная это «окно», надзорные органы могут планировать выезды мобильных экологических лабораторий не постфактум, а с опережением в момент ожидаемого максимума концентраций. Онлайн-данные стационарных датчиков и математическая модель позволяют определить оптимальное место и время отбора проб с учётом метеоусловий и повысить эффективность выявления источника выброса. Проверка методики на реальных данных сети мониторинга воздуха в Тольятти показала, что теоретические кривые роста и спада концентрации уверенно повторяют картину, регистрируемую стационарными датчиками. Это подтверждает, что предложенные учёными модели верно отражают физику процессов, происходящих в городской атмосфере. Внедрение этого подхода открывает новые возможности не только для надзорной деятельности. Промышленные предприятия получат возможность в онлайн-режиме учитывать фоновую экологическую нагрузку и метеопрогноз, гибко корректируя свои технологические процессы, чтобы минимизировать воздействие на окружающую среду. Для жителей городов в перспективе это означает появление общедоступных интерактивных карт с прогнозом качества воздуха, которые помогут планировать свой день и повысят прозрачность экологической обстановки. – Сегодняшние вызовы в области экологии требуют от нас не просто фиксации нарушений, а интеллектуального управления экологическими рисками, – резюмирует Павел Мельников. – Разработанная нами математическая основа – это переход от тактики ликвидации последствий к стратегии их предотвращения. Она позволяет перевести мониторинг воздуха в режим прогнозирования, давая и контролирующим органам, и промышленным предприятиям мощный инструмент для принятия обоснованных решений в реальном времени. Результаты этого исследования учёные Тольяттинского госуниверситета уже используют в работе аккредитованной передвижной экологической лаборатории – в 2020 году администрация г.о. Тольятти передала её вузу как независимой организации, имеющей достаточные компетенции для осуществления замеров, проведения анализа атмосферного воздуха и выдачи юридически значимых заключений. Учёные видят в своей разработке фундамент для создания «умных» городских систем, которые сделают экологический контроль не реактивным, т.е. решающим проблемы только после их появления, а предиктивным, основанным на прогнозировании и опережающих действиях. Работа выполнена при поддержке гранта Российского научного фонда (№ 23-29-10135). Статья о ней опубликована в научном журнале «Теоретическая и прикладная экология» (2025. № 4).
Контактное лицо: Ольга Колпашникова
Компания: ТГУ
Добавлен: 22:11, 27.01.2026
Количество просмотров: 270
Страна: Россия
В Студенческом центре Алтайского государственного аграрного университета состоялась форсайт-сессия Молодежной инженерной школы 3D-моделирования «Импульс».
В Алтайском государственного аграрном университете подвели итоги ставшего уже традиционным конкурса на лучший перевод текста с иностранного языка на русский.
Накануне в рамках Республиканских Дней науки «Катановские чтения – 2026» в институте истории и права Хакасского госуниверситета доктор исторических наук, профессор Надежда Артамонова провела открытую лекцию «Подготовка национальных кадров в Абаканском педагогическом институте (1943-1994 годах)», посвящённую Году единства народов России.
Студенты третьего курса Агрономического факультета Алтайского государственного аграрного университета посетили тепличный комплекс ОП «Алтайское» ООО ТК «Толмачевский» для знакомства на практике с применением биологического метода защиты растений в условиях защищенного грунта.
На Факультете природообустройства Алтайского государственного аграрного университета прошла ежегодная международная просветительская акция «Земельно-кадастровый диктант», приуроченная к профессиональному празднику ‑ Дню работников геодезии и картографии России, который отмечается во второе воскресенье марта.
Студенты Агрономического факультета Алтайского государственного аграрного университета под руководством к.и.н., доцента, заведующего кафедрой гуманитарных дисциплин Светланы Бондаренко посетили презентацию электронной коллекции документов и материалов, посвященных реформам П.А. Столыпина и их влиянию на развитие Алтая, которая состоялась в АКУНБ им. В.Я. Шишкова.
Круглый стол «Сила Российского государства в многообразии и единстве его народов» прошел в День воссоединения Крыма с Россией и приурочен к реализации Указа Президента РФ об объявлении 2026 года - Годом единства народов России
Студентка Экономического факультета Алтайского государственного аграрного университета Анна Минина приняла участие в Научной школе-конференции «Молодежная климатическая неделя» в Международном научном центре в области экологии и вопросов изменения климата на базе Научно-технологического университета «Сириус».
На базе средней школы № 53 Барнаула продолжается реализация уникального научного проекта, инициированного студентами Алтайского государственного аграрного университета. Школьники под руководством наставников из вуза создают базу данных для обучения искусственного интеллекта, который в будущем сможет за секунды определять качество зерна.
Алтайский государственный аграрный университет и Центральная городская библиотека им. Н.М. Ядринцева приглашают принять участие в XVI городской научно-практической конференции «Экология. Культура. Образование», посвященной проблемам экологии России, Алтайского края и г. Барнаула.
Более 100 учителей из 4 регионов Сибирского федерального округа пройдут обучение по дополнительной образовательной программе «Проектная деятельность в агротехнологических классах: от идеи до практического результата».
