nucВестник НЯЦ РКNNC RK Bulletin1729-75161729-7885Национальный ядерный центр Республики Казахстан10.52676/1729-7885-2025-3-122-128nuc-855Research ArticleСтатьиЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ЧАСТИЦ В АТМОСФЕРЕ ГОРОДА УСТЬ-КАМЕНОГОРСКАNUMERICAL MODELING OF THE DYNAMICS OF POLLUTANT PARTICLES IN THE ATMOSPHERE OF UST-KAMENOGORSKhttps://orcid.org/0000-0003-1153-3438ЖадырановаА. А.ZhadyranovaA. A.

Жадыранова Алия Амирбековна - PhD доцент м.а кафедры обшей и теоретической физики.

Астана

Astana

a.a.zhadyranova@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-0205-4585ЖумадиловК. Ш.ZhumadilovK. Sh.

Жумадилов Касым Шаймарданович - научный сотрудник, доцент Лаборатории радиационной биофизики Исследовательского института радиационной биологии и медицины Университета Хиросимы: Апрель 2008 - Март 2011; ассоциированный профессор Лаборатории радиационной биофизики, Исследовательского института радиационной биологии и медицины, Университета Хиросимы: С Апреля 2011 года; доцент Международной кафедры ядерной физики, новых материалов и технологий Физико-технического факультета Евразийского национального университета им. Л.Н. Гумилева: С декабря 2012 года; профессор Международной кафедры ядерной физики, новых материалов и технологий Физико-технического факультета Евразийского национального университета им. Л.Н. Гумилева: С сентября 2020 года; заведующий Международной кафедрой ядерной физики, новых материалов и технологий Физико-технического факультета Евразийского национального университета им. Л.Н. Гумилева: С сентября 2015 года по настоящее время.

Астана

Astana

zhumadilovk@gmail.comhttps://orcid.org/0009-0005-1329-492XАншоковаД. К.AnshokovaД. K.

Аншокова Дина Куанышевна - магистрант кафедры общей и теоретической физики.

Астана

Astana

anshokova06@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-0348-8473БайгазиновЖ. A.BaigazinovZh. A.

Байгазинов Жанат Абылканович - председатель правления АО "Парк ядерных технологий", кандидат биологических наук.

Курчатов

Kurchatov

zh.baigazinov@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-5073-5978МухамедияровН. Ж.MukhamediarovN. Zh.

Мухамедияров Нурлан Жумагазыевич - магистр химии.

Курчатов

Kurchatov

nurlan.eventumlab@gmail.comЕвразийский национальный университет им. Л.Н. ГумилёваКазахстанL.N. Gumilyov Eurasian National UniversityKazakhstanАО «Парк ядерных технологий»КазахстанJSC “Park of Nuclear Technologies”Kazakhstan20252210202503122128Copyright © Жадыранова А.А., Жумадилов К.Ш., Аншокова Д.К., Байгазинов Ж.A., Мухамедияров Н.Ж., 20252025Жадыранова А.А., Жумадилов К.Ш., Аншокова Д.К., Байгазинов Ж.A., Мухамедияров Н.Ж.Zhadyranova A.A., Zhumadilov K.S., Anshokova Д.K., Baigazinov Z.A., Mukhamediarov N.Z.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journals.nnc.kz/jour/article/view/855

В статье рассматривается численное моделирование динамики загрязняющих веществ в атмосфере города Усть-Каменогорска с акцентом на частицы PM2.5, выделяемые Усть-Каменогорским металлургическим заводом (УМЗ). Моделирование проводится с использованием современных методов, учитывающих влияние метеорологических условий, топографических особенностей и антропогенных источников загрязнения. Особое внимание уделяется оценке концентраций PM2.5 в различные сезоны года, а также анализу их влияния на качество воздуха и здоровье населения. Результаты моделирования помогают выявить ключевые зоны загрязнения и оценить эффективность мер по снижению эмиссии. Сравнение с данными других месяцев года показывает сезонные колебания концентраций PM2.5, что позволяет точнее прогнозировать воздействие загрязняющих компонентов в зависимости от времени года.

The article presents a numerical modeling study of the dynamics of pollutant particles in the atmosphere of Ust-Kamenogorsk, with a focus on PM2.5 emissions from the Ust-Kamenogorsk Metallurgical Plant (UKMP). The modeling employs advanced techniques that account for meteorological conditions, topographical features, and anthropogenic pollution sources. Special attention is given to estimating PM2.5 concentrations across different seasons and analyzing their impact on air quality and public health. The modeling results aid in identifying key pollution hotspots and evaluating the effectiveness of emission reduction measures. Comparison with data from other months reveals seasonal variations in PM2.5 levels, enabling more accurate forecasts of pollutant impacts depending on the time of year.

численное моделированиезагрязнение воздухаPM2.5Усть-Каменогорскметеорологические условиякачество воздухаУМЗnumerical modelingair pollutionPM2.5Ust-Kamenogorskmeteorological conditionsair qualityUKMPReferencesАссанов, Д., және басқалар. Өнеркәсіптік қаланың атмосфералық ластануын кеңістіктік және уақытша талдау — Усть-Каменогорск қаласындағы жағдайды зерттеу / Д. Ассанов, М. К. Қожахметов, А. Р. Қасымов, т.б. // Атмосфера журналы. – 2022. – Т. 13, мақала 1956.Assanov, D., et al. Spatiotemporal Patterns of Air Pollution in an Industrialised City—A Case Study of Ust-Kamenogorsk, Kazakhstan / D. Assanov, M. K. Kozhakhmetov, A. R. Kasyma, et al. // Atmosphere. – 2022. – Vol. 13, Article 1956. – [MDPI].Темірбеков, Н., және басқалар. Ластаушы заттардың фотохимиялық трансформациясын атмосфералық модельдеу: Усть-Каменогорск қаласындағы метеорологиялық жағдайлар мен тәуліктік циклдің әсері / Н. Темірбеков, Е. Молғаждаров, Д. Тамабай, А. Темірбеков. // Инженерлік мәселелерді математикалық модельдеу журналы. – 2023. – Т. 10, № 5, 1699–1705 б.Temirbekov, N., et al. Atmospheric Modelling of Photochemical Transformations of Pollutants: Impact of Weather Conditions and Diurnal Cycle (Case Study: Ust-Kamenogorsk, Kazakhstan) / N. Temirbekov, Y. Malgazhdarov, D. Tamabay, A. Temirbekov // Mathematical Modelling of Engineering Problems. – 2023. – Vol. 10, Issue 5, P. 1699–1705.Луши Е. Бірнеше нүктелік көздерден атмосфераға ластаушы заттардың шығарылымын бағалау үшін кері Гаусс шлейф әдісі / Е. Луши, Дж. М. Стоки // Атмосфералық орта. – 2010. – Т. 44, № 8. – Б. 1097–1107. https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2009.12.024Lushi E. An inverse Gaussian plume approach for estimating atmospheric pollutant emissions from multiple point sources / E. Lushi, J. M. Stockie // Atmospheric Environment. – 2010. – Vol. 44, No. 8. – P. 1097–1107. https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2009.12.024Сюй Ц. Көпқабатты температуралық инверсия құрылымдары және олардың ауа сапасына ықтимал әсері / Ц. Сюй, Ц. Ли, С. Ли, Ы. Чжан // Жалпы ортаның ғылымы. – 2020. – Т. 730. – Б. 139065. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.139065Xu X. Multilayer temperature inversion structures and their potential impact on air quality / X. Xu, Q. Li, C. Li, Y. Zhang // Science of the Total Environment. – 2020. – Vol. 730. – Art. 139065. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.139065Фэн С. Атмосфералық шекаралық қабаттағы температуралық инверсиялар және олардың Сычуань бассейніндегі ауа ластануына әсері / С. Фэн, С. Вэй, С. Ван // Жалпы ортаның ғылымы. – 2020. – Т. 730. – Б. 139065. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.139065Feng X. Temperature inversions in the atmospheric boundary layer and their impact on air pollution in the Sichuan Basin / X. Feng, S. Wei, S. Wang // Science of the Total Environment. – 2020. – Vol. 730. – Art. 139065. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.139065Хан Ж. Қалалық ауа сапасын талдау үшін машиналық оқыту: шолу / Ж. Хан, У. Чжан, Х. Лиу, Х. Сюн // arXiv препринті arXiv:2310.09620. – 2023. – Б. 44. https://doi.org/10.48550/arXiv.2310.09620Han J. Machine Learning for Urban Air Quality Analytics: A Survey / J. Han, W. Zhang, H. Liu, H. Xiong // arXiv preprint arXiv:2310.09620. – 2023. – P. 44. https://doi.org/10.48550/arXiv.2310.09620Чо Э. Қалалық орталарда PM2.5 концентрациясына метеорологиялық факторлардың әсері / Э. Чо, С. Ким // Қоршаған ортаны зерттеу және қоғамдық денсаулық халықаралық журналы. – 2021. – Т. 18, № 14. – Б. 7504. https://doi.org/10.3390/ijerph18147504Cho E. Impact of Meteorological Factors on PM2.5 Concentrations in Urban Environments / E. Cho, S. Kim // International Journal of Environmental Research and Public Health. – 2021. – Vol. 18, No. 14. – Art. 7504. https://doi.org/10.3390/ijerph18147504Лин Х. Жұқа бөлшекті ауа ластануы және артериалдық қысым / Х. Лин және басқалар // Hypertension. – 2017. – Т. 69, № 5. – Б. 806–812. https://doi.org/10.1161/hypertensionaha.116.08834Lin H. Fine particulate air pollution and hypertension / H. Lin et al. // Hypertension. – 2017. – Vol. 69, No. 5. – P. 806–812. https://doi.org/10.1161/hypertensionaha.116.08834Лелиевелд Ж. Амбиенттік ауа ластануынан дәрігерлік аурулардың ауыртпалығы: жаңа қауіп коэффициенттері арқылы қайта бағалау / Ж. Лелиевелд және басқалар // Nature. – 2015. – Т. 525, № 7569. – Б. 367–371. – https://doi.org/10.1038/nature15371.Lelieveld J. Cardiovascular disease burden from ambient air pollution in Europe reassessed using novel hazard ratio functions / J. Lelieveld et al. // Nature. – 2015. – Vol. 525, No. 7569. – P. 367–371. https://doi.org/10.1038/nature15371Мухопадхъяй А. Өнеркәсіптік аймақтарда бөлшектік ластануды азайтудың тұрақты стратегиялары / А. Мухопадхъяй және басқалар // Environmental Development and Sustainability. – 2014. – Т. 16, № 1. – Б. 35–48. https://doi.org/10.1007/s10668-013-9477-yMukhopadhyay A. Sustainable strategies for particulate pollution mitigation in industrial regions / A. Mukhopadhyay et al. // Environmental Development and Sustainability. – 2014. – Vol. 16, No. 1. – P. 35–48. https://doi.org/10.1007/s10668-013-9477-y

The authors declare that there are no conflicts of interest present.