Prediction of chronic diseases among population caused by air emissions from mining and metallurgical plant
DOI:
https://doi.org/10.33271/crpnmu/73.253Keywords:
air environment, mass transfer equation, harmful impurities, concentration field, risk of chronic diseasesAbstract
Purpose. To analyze the species composition and volumes of pollutants that entered the atmospheric air from ArcelorMittal Kryvyi Rih during 2014–2022 and negatively affect the environment and the population living in the territory near the enterprise. Based on the two-dimensional mass transfer equation, calculate the concentration fields of the main harmful impurities and assess the risk of chronic diseases for the population that is under long-term technogenic influence. The methods. The most significant statistical indicators were used to analyze the dynamics and trends of changes in the volume of pollutants. To find the concentration fields, the analytical method of solving the two-dimensional equation of impurity transport is applied. A non-threshold risk assessment model was used to predict the risk of chronic diseases for the population from polluted air by ArcelorMittal Kryvyi Rih. Findings. On the basis of descriptive statistics, the dynamics of changes in gross emissions of pollutants into the air from ArcelorMittal Kryvyi Rih for the years 2014–2022 were analyzed, it was shown that the decrease in emissions of pollutants into the air is related to the decrease in the production volumes of the main types products, as well as with the reconstruction and decommissioning of open-hearth steel furnaces and rotary-hearth furnaces. The resulting concentration field of nitrogen oxide, sulfur dioxide, and carbon monoxide determines the areas that are most affected by the man-made load of this enterprise. The risk of chronic diseases that may appear in the population during their lifetime in this territory due to constant exposure to those harmful impurities that enter the environment in the largest volumes from this enterprise has been assessed. The originality. Trends in changes in gross emissions of pollutants into atmospheric air from ArcelorMittal Kryvyi Rih have been established. A program for numerical calculation of the concentration field was created on the basis of the method of analytical solution of the equation of steady-state transport of pollution in a two-dimensional formulation. Computational experiments were conducted for relevant harmful impurities to assess the level of concentration and the risk of chronic diseases in the population. Practical implementation. Prediction the risk of chronic diseases for the population living near the industrial enterprises is a necessary tool for assessing the level of environmental safety.References
1. Мушникова С.А. (2019). Сучасний стан та перспективи розвитку підприємств металургійної галузі України. Вісник економіки транспорту і промисловості , 68 , 273–279. https://doi.org/10.18664/338.47:338.45.v0i68.189030
2. Кравчук Н.М. & Матросова І.Д. (2020). Тенденції розвитку металургійної промисловості України: глобальна конкурентоспроможність та інноваційний аспект. Приазовський економічний вісник , 1(18) , 32–37. https://doi.org/10.32840/2522-4263/2020-1-6
3. Нікіфорова В.А. (2018). Металургійна промисловість світу: сучасні виклики та тенденції розвитку (аналітичний огляд). Економіка промисловості, 1 (81), 86–114.
4. Гринько Т.В. & Андросова І.О. (2019). Проблеми та перспективи розвитку металургійної галузі в Україні. Проблеми економіки , 2(40) , 39–44. https://doi.org/10.32983/2222-0712-2019-2-39-44
5. Гончарук, О.В., Ігнашкіна, Т.Б. & Броннікова, В.Ю. (2020). Сучасний стан гірничо-металургійного комплексу України: чинники, тенденції й результати. Ефективна економіка , 9 . https://doi.org/10.32702/2307-2105-2020.9.60
6. Alimbaev, Т., Mazhitova, Z., Beksultanova, C., & TentigulKyzy, N. (2020). Activities of mining and metallurgical industry enterprises of the Republic of Kazakhstan: environmental problems and possible solutions. E3S Web of Conferences, 175 , 14019. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202017514019
7. Iluţiu-Varvara, D.-A., & Aciu, C. (2022). Metallurgical Wastes as Resources for Sustainability of the Steel Industry. Sustainability , 14(9) , 5488. https://doi.org/10.3390/su14095488
8. Branca, T. A., Colla, V., Algermissen, D., Granbom, H., Martini, U., Morillon, A., Pietruck, R., & Rosendahl, S. (2020). Reuse and Recycling of By-Products in the Steel Sector: Recent Achievements Paving the Way to Circular Economy and Industrial Symbiosis in Europe. Metals, 10 (3), 345. https://doi.org/10.3390/met10030345
9. Habib, A., Bhatti, H. N., & Iqbal, M. (2019). Metallurgical Processing Strategies for Metals Recovery from Industrial Slags. Zeitschrift Für Physikalische Chemie, 234 (2), 201–231. https://doi.org/10.1515/zpch-2019-0001
10. Русакова Т.І., Золотько О.В., Долженкова О.В. & Войтенко Ю.В. (2022). Оцінювання зон забруднення від викидів промислових підприємств. Збірник наукових праць національного гірничого університету , 70 , 182–191. https://doi.org/10.33271/crpnmu/70.182
11. Біляєв М.М.&Русакова Т.І. (2018). Комп'ютерна оцінка рівня забруднення атмосферного повітря під дією техногенних джерел. Збірник наукових праць національного гірничого університету, 54. 337–344.
12. Бєлоусова К. (2023). АрселорМіттал. спричинив 88% викидів у повітря Кривого Рогу за рік. Екополітика https://ecopolitic.com.ua/ua/news/u-krivomu-rozi-arselormittal-stav-dzherelom-88-richnogo-zabrudnennya-povitrya/
13. Головне управління статистики у Дніпропетровській області. (n.d.). http://www.dneprstat.gov.ua/statinfo/ns/ .
14. Звіт про стратегічну екологічну оцінку проєкту програми соціально-економічного та культурного розвитку Дніпропетровської області на 2023 рік . (2023). Дніпропетровська обласна державна адміністрація. https://adm.dp.gov.ua/storage/app/media/Pro%20oblast/Ekolohiia/Stratehichna%20ekolohichna%20otsinka/Prohrama%20sotsialno-ekonomichnoho%20ta%20kulturnoho%20rozvytku/2023/20.03.2023/ZVIT%20pro%20CEO%202023.pdf
Downloads
Published
Issue
Section
License
All articles are published under the Creative Commons Attribution License (CC BY 4.0), which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. Authors retain copyright and grant the journal right of first publication.
Authors are permitted and encouraged to deposit the final published version of their article, or the Author's Accepted Manuscript (AAM), in institutional or subject-specific open-access repositories (including the university's own institutional repository, CORE, Zenodo, or Figshare), ensuring maximum visibility, accessibility, and impact of the publication.