Training material: Greenhouse Emissions From Wild Fire, Research Team, Environmental Engineers, NGO, UB Mongolia

ОЙ ХЭЭРИЙН ТҮЙМРЭЭС ЯЛГАРАХ ХҮЛЭМЖИЙН ХИЙ, АГААР

БОХИРДУУЛАГЧДИЙГ ТООЦООЛОХ

Сургалтанд зориулав. Oнолын хэсэг

Байгаль Орчны Инженерүүд ТББ

Шаардлага: ГМС-ын анхан шаты мэдлэг

Зөвшөөрөлгүй ашиглахыг хориглоно.

1. ОРШИЛ

Ой хээрийн түймрээс агаар мандалд ялгарч буй нүүрсхүчлийн хий –

CO2, нүүрстөрөгчийн дутуу исэл – CO, Метан – CH4 зэрэг нь

хүлэмжийн үзэгдэлд ихээхэн нөлөөтэй байдаг бөгөөд ялангуяа

Азотын ислүүд – NOx, Хүхэрлэг хий - SO2 , диаметр нь 2.5

микрометрээс бага хэмжээтэй утаа тортогноос үүдэлтэй аэрозол –

PM2.5 нь хүний эрүүл мэнд, агаар мандлын үзэгдэх байдал, агаарын

бохирдолд ихээхэн нөлөөлдөг.

Богино хугацаанд ихээхэн талбайг хамардаг тал хээрийн түймрээс

ялгарах хүлэмжийн хий болон, бага масстай агаар бохирдуулагч

аэрозолын тоо хэмжээг тооцоолох аргыг товч үзье. Жишээ болгож

2003 оны 10 сард Монгол орны дорнод хэсэгт гарсан тал хээрийн

түймэрт шатсан талбайг сонгон авсан (Зураг 1).

Зураг 1. 2003 оны 10 сард гарсан тал хээрийн түймэрт шатсан

талбайн зураглал.

2. АРГА ЗҮЙ

НҮБ-ын салбар байгууллага Засгийн газар хоорондын зөвлөлдөх

зөвлөл, АНУ-ын Хүрээлэн буй орчны агентлагаас (Emissions

Guidance and Software, "Compilation of air pollutant emission factors,

Volume 1, Fifth Edition, AP-42, EPA, USA) зөвлөмж болгосон аргаар

гал түймрийн улмаас агаар мандалд ялгарч буй хүлэмжийн хий,

аэрозолын тоо хэмжээг тодорхойлж болдог. Сүүлийн үед өргөн

хэрэглэх болсон энэ арга нь дараахь хэлбэртэй.

ADWSE ii **=Энд:

Ei- “i” – р хийн ялгарал

Si- “i” - р хийн ялгарлын фактор (грамм/кг)

DW - шатсан ургамал бүрхэвчийн нэгж талбай дахь хуурай жин

(кг /м2)

A - шатсан газрын эзлэх талбай (м2)

iS хүлэмжийн хийн ялгарлын фактор (грамм/кг).

Судлаачид гал түймрийн улмаас шатаж буй төрөл бүрийн ургамал

бүрхэвчээс агаарт ялгарч буй хийн ялгарлын илтгэгч үзүүлэлтийг

гарган авах хээрийн болоод лабораторийн олон арван туршилт

хийж, үр дүнгүүдийг гаргаж авсаар байна (M.O. Andreae and

P.Merlet, 2001). Эдгээр судлаачид ургамал бүрхэвчийн шаталтаас

шалтгаалан агаарт ялгарч болох төрөл бүрийн хийн ялгарлын

илэрхийлэгч хэмээх үзүүлэлтийг газар зүйн бүсүүдээр бүдүүвчлэн

гаргасан байдаг. Эдгээр илэрхийлэгч үзүүлэлтүүд нь дэлхийн

бөмбөрцгийн аль хэсэгт, ямар төрлийн ургамал бүрхэвч түймэрт

өртөж буйгаас шалтгаалан харилцан адилгүй байдаг. Тал хээрийн

түймрийн улмаас шатсан бэлчээрийн ургамалаас ялгарах

хүлэмжийн хийн ялгарлын илэрхийлэгчүүдийг энэхүү тооцоонд

ашигласан болно (Хүснэгт 1).

Хүснэгт 1. Тал хээрийн түймрээс ялгарах хий болон аэрозолын ялгарлын фактор (грамм/кг)

Бохирдуулагчид Тал хээрийн түймэрээс ялгарах хийн ялгарлын фактор (грамм/кг)

1. PM2.5 5.4 +/- 1.5

2. CO 65 +/- 20

3. SO2 0.35 +/- 0.16

4. NOX 3.9 +/- 2.4

5. CO2 1613 +/- 95

6. CH4 2.3 +/- 0.9

DW - нэгж талбай дахь ургамал бүрхэвчийн хуурай жин (г/м2)

Түймрийн улмаас агаар ямар хэмжээгээр бохирдож буйг үнэлэхэд

чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бас нэгэн үзүүлэлт нь түймэрт шатсан

ургамал бүрхэвчийн нэгж талбайд дахь хэмжээ байдаг. Японы Чиба

хотын их сургуулийн судлаачид Монгол орны тал хээрийн бүсийн

ургамал бүрхэвчийн нэгж талбайд эзлэх жин нь хиймэл дагуулаас

хэмжсэн ургамлын индекс (УИ) –тэй шугаман хамааралтайгаар

өөрчлөгднө гэж 1998 оны зун хийсэн судалгаагаараа тогтоожээ

(Yamamoto, Kajiwara and Honda, 2000). Хэдийгээр бидний сонгон

авсан Дорнод Монголын тал хээр нь дээрхи судлаачдын судалгаа

хийсэн нутагтай харьцуулахад ургамлын зүйлийн бүрдэл, эзлэх

талбай зэргээрээ ялгаатай байж болох талтай ч ерөнхийдөө хаа

хаанà нь тал хээрийн өвслөг ургамал зонхилдог мөн бидний хувьд

ургамлын ургалтын хугацаа зогссон 10-р сарын дунд үе таарч

байгаа гэдэг үүднээс дээрхи эрдэмтдийн тогтоосон аргыг ашигласан

билээ. Ургамлын хуурай жин, бүрхцийн хувь болон УИ-ийн

хоорондын шугаман хамаарлыг доорхи хэлбэртэй байна гэж

тогтоожээ:

VCRDW *396.140527.5 +=NDVIVCR *568.0078.0 +=

Энд:

Холбоо барих: email: orchinii.engineers@gmail.com , web: www.goo.gl/nh6d2d

100км

Burn scar in eastern Mongolia (false color), Date: 2003-Oct-23, Satellite: TERRA

Training material: Greenhouse Emissions From Wild Fire, Research Team, Environmental Engineers, NGO, UB Mongolia

DW - нэгж талбай дахь ургамлын хуурай жин (гм//м2)

VCR - нэгж талбайд буй ургамлын бүрхэц [%]

NDVI - ургамлын индекс

3. СУДАЛГААНЫ ТАЛБАЙ, АШИГЛАСАН МЭДЭЭ

Тал хээрийн түймрээс ялгарч буй хүлэмжийн хийн ялгарлыг хий тус

бүрээр үзүүлэх тооцоог хийхдээ 2003 оны 10 сард Монгол орны

дорнод хэсэгт гарсан гал түймэрт шатсан талбайг сонгож авсан

(Зураг 2). Энэхүү газар нь далайн түвшнээс 600-1500 метрийн

өндөрт оршино. Халх гол цаг уурын станцын олон жилийн мэдээгээр

бол жилийн энэ улиралд салхины дундаж хурд 4 м/сек, хүчтэй

салхины хурд 28 м/сек, хур тундас 10.5 мм, агаарын температур

дунджаар 0.9 градус орчим байдаг. Хүн амын суурьшил бага, зэрлэг

ургамал, амьтнаар баян, Монгол орны үзэсгэлэнт газруудын нэг

билээ.

Түймэрт шатсан газрын байршил, эзлэх талбай, шатаж болох

хуурай жингийн мэдээллүүдийг АНУ-ын AQUA хиймэл дагуул дээр

суурилуулсан Дунд зэрэглэлийн Ялгах чадвартай Зураглах Спектр-

радиометр (MODIS) гэдэг төхөөрөмжөөр хэмжсэн тоон мэдээллээр

тооцоолсон. MODIS төхөөрөмж нь цахилгаан соронзон долгионы 36

мужид 4-өөс 14.4 микроны нарийвчлалтайгаар хэмжилт хийдэг.

Эдгээр 36 мужаас хоёр сувгийнх нь газрын гадарга дээрхи ялгах

чадвар нь 250 метр, таван сувгийнх нь 500 метр үлдсэн 29 суваг нь

1 км-ын нарийвчлалтайгаар 2300 км өргөнтэй газар нутгийг тандах

чадвартай. Дэлхийн бөмбөрцгийг нэгээс хоёр хоногийн дотор бүтэн

тойрох боломж нь гал түймэр, үер зэрэг богино хугацаанд их

хэмжээний хохирол учруулдаг байгалийн гамшигт үзэгдлүүдийг цаг

тухайд нь үнэлэхэд маш тохиромжтой байдаг. AQUA-MODIS

төхөөрөмжөөр хэмжсэн тоон мэдээллийн тусламжтайгаар бодож

гаргасан УИ-ын утгыг ашигласан. Түймэр болохоос өмнөх 13

хоногийн дундаж УИ-ийн утгыг тооцоондоо хэрэглэсэн нь тухайн нэг

өдрийн агаар мандлын нягтшилт, үүлний нөлөө болон багажаас

үзүүлж болохуйц алдаануудыг арилгах давуу талтайгаас гадна

тухайн үед байж болох ургамлын ерөнхий хэмжээг илэрхийлэх

ихээхэн тохиромтой мэдээлэл билээ.

4. ҮР ДҮН

Газар зүйн мэдээллийн программ хангамжууд ашиглаж CO2, CO,

CH4, NOx, SO2, зэрэг хүлэмжийн хий болон PM2.5 аэрозолын

ялгарлыг 329 м x 329 м хэмжээтэй торын цэг дээр бодуулж түүний

орон зайн тархалтыг нийт ялгарсан хийн нийлбэр байдлаар

үзүүллээ. /Зураг 2/. Зургаас харвал нийт ялгарсан хүлэмжийн хийн

хэмжээ пиксел тус бүр дээр 0.28 –0.75 тонн/га -ын хооронд

хэлбэлзэж байгаа нь тухайн түймэрт шатсан ургамлын хуурай

массын тархалтаас хамаарч байна.

Мөн пиксел тус бүр дээр бодуулсан утгаа хооронд нь нэмж тухайн

түймрээс ялгарсан нийт хүлэмжийн хийн тоо хэмжээг хий тус бүрээр

гарган авч хүснэгт 2-т үзүүлэв. Хүснэгтээс харвал CO2-ын хэмжээ

нийт ялгарлын 95.45% -ийг эзэлж байхад CO, CH4, NOx, SO2, PM2.5

зэрэг бохирдуулагчид нийт ялгарлын 5.5% буюу өчүүхэн бага

хэсгийг эзэлж байна.

Хүснэгт 2. Монгол орны дорнод хэсэгт гарсан хээрийн

түймрээс ялгарсан хий, аэрозолын хэмжээ.

Бохирдуулагч Ялгарал

2596,137,9 km

tonn Бохирдуулагч тус бүрийн эзлэх хувь

CO2 10862.5 95.45%

CO 437.7 3.85%

CH4 15.5 0.14%

NOx 26.3 0.23%

SO2 2.4 0.02%

PM2.5 36.4 0.32%

Нийт 11380.8 100.00%

Тооцоогоор дорнод Монголын тал хээр нутагт 10 сарын эхний 13

хоногт ажиглагдаж болох ургамлын хуурай масс 1 га -д 160-440 кг

орчим байсан. Тэгвэл намрын улиралд энэ бүс нутагт гарч болох

тал хээрийн түймрээс ялгарах хүлэмжийн хий 1 км2-д ойролцоогоор

хэдий хэмжээтэй байж болох вэ гэсэн асуулт байж болох юм. Энэ

асуултын хариуг хүснэгт 3-т хий тус бүрээр үзүүлэв.

Хүснэгт 3. Тал хээрийн түймрийн улмаас 1 км2 талбайгаас

агаарт ялгарах хий болон аэрозолын хэмжээ.

Бохирдуулагчид Ялгарал, тонн/км2

CO2 1.19E-03

CO 4.79E-05

CH4 1.70E-06

Nox 2.88E-06

SO2 2.63E-07

PM2.5 3.98E-06

Бүгд 1.25E-03

Холбоо барих: email: orchinii.engineers@gmail.com , web: www.goo.gl/nh6d2d

Training material: Greenhouse Emissions From Wild Fire, Research Team, Environmental Engineers, NGO, UB Mongolia

Зураг 2. Тал хээрийн түймрээс ялгарсан CO2, CO, CH4, NOx, SO2

хүлэмжийн хий, PM2.5 аэрозолын нийлбэрын орон зайн тархалт.

АШИГЛАСАН ХЭВЛЭЛ

• M.O. Andreae and P.Merlet, Emission of Trace Gases and Aerosols

From Biomass Burning, Global Biogeochemical Cycles, Vol. 0, NO.

0, pages 1-12, Month 2001

• Hirokazu Yamamoto, Koji Kajiwara, and Yoshiaki Honda, The Study

on Biomass Estimation in Mongolian Grassland Using Satellite Data

and Field Measurement data, 2000

• Emissions Guidance and Software, "Compilation of air pollutant

emission factors, Volume 1, Fifth Edition, AP-42, EPA, USA

• Ìîíãîë óëñûí áàéãàëü îð÷èí 1996

• Б. Жамбаажмц, Х. Сарантуяа, Дорнод аймгийн уур амьсгалын

лавлах, Чойбалсан, 1988

• Монгол улсын байгаль орчны яам, Байгал орчны цагаан ном

• Ann Dennis, Matthew Fraser, Stephen Anderson and David Allen,

Air pollutant emissions associated with forest, grassland, and

agricultural burning in Texas, Atmospheric Environment 36(23)

(2002) 3779-3792

Холбоо барих: email: orchinii.engineers@gmail.com , web: www.goo.gl/nh6d2d