Лазерно-локационные и нефелометрические методы контроля респирабельных частиц аэрозоля в городском воздухе

Abstract

Предложены методы оперативного мониторинга массовых концентраций взвешенных в воздухе частиц (аэрозоля) с диаметрами эквивалентных по объему сфер ≤ 1 мкм, ≤ 2,5 мкм, ≤ 10 мкм по данным лазерно-локационных и нефелометрических измерений. Методы основаны на регрессионных соотношениях между измеряемыми характеристиками аэрозольного светорассеяния и концентрациями аэрозольных фракций, полученных с использованием модели городского аэрозоля с варьируемыми распределениями частиц по размерам и комплексными показателями преломления частиц. Проведены замкнутые численные эксперименты по оптическому зондированию аэрозоля, демонстрирующие эффективность разработанных методов и их устойчивость к вариациям дисперсного и химического состава исследуемых частиц. = We have developed methods for operative monitoring of the mass concentrations of airborne particles (aerosols) with the diameters of equivalent volume sphere ≤ 1 μm, ≤ 2,5 μm, ≤ 10 μm by means of the lidar and nephelometric measurements which are robust to variations of microphysical parameters of the investigated particles. These methods are based on the regression relations between the measured characteristics of aerosol light scattering and the mass concentrations of aerosol fractions constructed using an optical model for the urban aerosol with the varying particle size distribution and complex refractive index. The closed-loop numerical experiments with optical sensing of aerosol demonstrating effectiveness of the developed methods were conducted.