Математическое моделирование экспозиции

В этой статье есть несколько проблем. Помогите улучшить ее или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти сообщения ) Для проверки данной статьи необходимы дополнительные цитаты . Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed. Find sources: "Mathematical exposure modeling" – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (June 2009) (Learn how and when to remove this message) This article includes a list of references, related reading, or external links, but its sources remain unclear because it lacks inline citations. Please help improve this article by introducing more precise citations. (June 2009) (Learn how and when to remove this message) This article may be confusing or unclear to readers. Please help clarify the article. There might be a discussion about this on the talk page. (June 2009) (Learn how and when to remove this message) (Learn how and when to remove this message)

Математическое моделирование воздействия является косвенным методом определения воздействия , в частности, воздействия на человека загрязняющих веществ окружающей среды . Оно полезно, когда прямое измерение концентрации загрязняющих веществ невозможно, поскольку прямое измерение иногда требует квалифицированных специалистов и сложного, дорогостоящего лабораторного оборудования. Возможность делать выводы при отсутствии прямых измерений делает моделирование воздействия мощным инструментом для прогнозирования воздействия путем изучения гипотетических ситуаций. Оно позволяет исследователям задавать вопросы «что если» о сценариях воздействия.

Математическое моделирование обычно используется для определения воздействия загрязнения воздуха внутри помещений на человека . Исследования показали, что люди проводят около 90% своего времени в помещении, и уровни загрязнения могут быть такими же высокими или выше внутри, чем снаружи, из-за наличия нескольких источников загрязнения внутри помещений в сочетании с плохой вентиляцией. Моделирование воздуха внутри помещений требует информации о ряде параметров, включая скорость воздухообмена, скорость осаждения , скорость выброса источника и физический объем внутренней среды. Внутренние среды в основном можно рассматривать как закрытые системы , поэтому модели, описывающие их, обычно основаны на уравнении « баланса массы ». Также предполагается, что загрязняющее вещество, выбрасываемое в окружающую среду внутри помещения, мгновенно равномерно распространяется по всей системе, так что концентрация одинакова в любой точке пространства в любой момент времени. Математически общая масса загрязняющего вещества, выбрасываемого внутри камеры за время T, может быть выражена как

_{Источник} G (T) =${\displaystyle \int _{0}^{T}g(t)\,dt}$

где

G _{источника} (T) = общая масса, внесенная источником за время T (например, мг)

g(t) = скорость потока выбросов как функция времени t (например, мг/мин)

Общую массу, потерянную за время T, можно выразить как

Q _{потерян} (T) =${\displaystyle \int _{0}^{T}wx(t)\,dt}$

где

Q _{потерян} (T) = общая масса, потерянная из камеры за время T (например, мг)

x(t) = концентрация загрязняющего вещества в воздухе, выходящем из камеры (например, мг/м ³ )

w = расход воздуха, выходящего из камеры (например, м ³ /мин)

Следуя принципу уравнения «баланса масс», общая масса в камере в момент времени T равна разнице между двумя приведенными выше уравнениями: масса, образовавшаяся в течение времени T, минус масса, потерянная в течение времени T. Это значение также можно рассчитать из уравнения

Общая масса внутри камеры в момент времени T = vx(T)

Для расчета воздействия на человека необходимы два критических элемента информации. К ним относятся данные о 1) местонахождении человека или людей, подвергающихся воздействию, и 2) концентрации загрязняющих веществ в различных местах. Это можно выразить математически как сумму произведений времени, проведенного человеком в этих различных местах, на усредненные по времени концентрации загрязняющих веществ в воздухе, происходящие в этих местах.

Е _п = С _пи Т _пи${\displaystyle \sum _{i=1}^{m}}$

где

T _pi — это время, проведенное человеком p в микросреде i , а C _pi — это концентрация загрязняющего вещества в воздухе, которую человек p испытывает в микросреде i , E _p — это интегрированное воздействие на человека p, а m — это количество различных микросред.

Как упоминалось выше, знание местонахождения отдельного человека или отдельных лиц очень важно при попытке определить воздействие загрязнения воздуха. При отсутствии данных, полученных в результате прямого наблюдения, могут быть использованы данные о характере человеческой деятельности. Эти данные можно найти в нескольких отчетах, проведенных Агентством по охране окружающей среды США . Данные были собраны в ходе Национального исследования характера человеческой деятельности (NHAPS) и содержат репрезентативный срез 24-часовых ежедневных моделей активности. Эти данные можно использовать для создания моделей ингаляционного воздействия, которые могут служить полезными инструментами общественного здравоохранения для эпидемиологии , образования, вмешательства, оценки риска и создания рекомендаций по качеству воздуха.

• Прогнозное моделирование потребления

Отт, В. Р., Стайнеманн, А. С., Уоллес, Л. А. Анализ воздействия. CRC Press (2007)

Внутренняя история: Руководство по качеству воздуха в помещении. Агентство по охране окружающей среды США (2009)