Определены самые безопасные места для укрытия и забора воздуха во время городских загрязнений

Крыши и подветренные стороны зданий в уличных каньонах демонстрируют самый низкий уровень содержания взвешенных частиц при единичном выбросе загрязняющих веществ. К такому выводу пришли исследователи из Университета штата Пенсильвания (Penn State). Результаты важны для улучшения планов эвакуации при выбросах и для проектирования систем вентиляции городских зданий.

Учёные впервые изучили сценарий единичного выброса вблизи уличного каньона — пространства, ограниченного с двух сторон зданиями. В отличие от предыдущих работ, фокусировавшихся на фоновом загрязнении от транспорта, это исследование моделировало точечный источник, такой как химическая авария или выброс с завода. Высокие концентрации взвешенных частиц (аэрозолей) в атмосфере представляют серьёзную опасность для здоровья в густонаселённых городских районах.

Для эксперимента в Лаборатории вентиляции горных выработок Penn State создали 3D-макет уличного каньона в аэродинамической трубе, используя пеноблоки в качестве зданий. Чтобы смоделировать турбулентный поток воздуха, характерный для приземного слоя города, исследователи применили простые материалы вроде Lego и картонных шпилей. В качестве источника частиц использовали воду от ультразвукового увлажнителя, что позволило адекватно имитировать поведение частиц в воздухе.

«Компьютерное моделирование на основе данных эксперимента показало, что минимальные концентрации частиц наблюдаются на крышах и на подветренных фасадах зданий. На уровне дыхания самые низкие концентрации были зафиксированы на защищённой (подветренной) стороне поперечной улицы, перпендикулярной направлению ветра», — пояснил доцент Джереми Гернанд. Это означает, что при аварийном выбросе пешеходам следует эвакуироваться именно в эту зону, а для новых воздухозаборников безопаснее всего выбирать участки крыш, максимально удалённые от внутренних улиц-каньонов.

Результаты исследования опубликованы в журнале Air Quality, Atmosphere and Health. Учёные отмечают, что из-за разнообразия возможных сценариев эти выводы носят характер общих рекомендаций и требуют дальнейшего изучения для разработки более комплексных мер безопасности.