ЕPI 1 + EP 1
Детаљи сесије / Session details
ЕPI 1 + EP 1
09.06.2026. 09:00–11:00
Председавајући / ChairIvan Lazović, Uzahir Ramadani
Институција / InstitutionInstitut nuklearnih nauka Vinča, Beograd, Srbija
- EPI1.1Mapping Seasonal PM2.5 Distribution in Novi Sad: From Sensor-Based Observations to Land Use Regression ModelingКључне речи / Keywords: Urban environment, Particle pollution, Land use regression modelling, Health risk assessment
Апстракт / Abstract
Air pollution in Serbia is characterized by emphasized
seasonal variability, with the heating period representing
the most critical phase in terms of fine particulate matter
(PM2.5). Understanding both short-term dynamics and spatial
distribution of PM2.5 in urban environments remains a key
challenge. The research focuses on the assessment of PM2.5
variability in Novi Sad, combining high-resolution sensor
measurements with spatial modeling perspectives.
A field campaign was conducted at 21 locations across
urban, industrial, mixed-use, and background environments
during heating and non-heating seasons. The use of low-cost
sensors enabled detailed insight into short-term
fluctuations and daily patterns of PM2.5 concentrations.
Wind and pollution roses were employed to explore dominant
dispersion patterns and to better understand the influence
of prevailing meteorological conditions on pollutant
transport. To support data reliability, sensor measurements
were compared with reference measurements, demonstrating a
satisfactory level of agreement and confirming their
suitability for further analysis and spatial interpretation.
As a key outcome, high-resolution seasonal prediction maps
of PM2.5 are presented as an extension of previously
developed Land Use Regression (LUR) models for Novi Sad,
representing the first implementation of this approach in
Serbia. These maps reveal spatial distribution patterns,
pollution hotspots, and potential exposure gradients across
the urban area.
In addition, a preliminary assessment of chronic health
impacts based on PM2.5 exposure at selected monitoring
locations will be discussed. Particular attention will be
given to the interpretation of prediction maps and their
role in understanding spatial exposure patterns in urban
environments. - EPI1.2Probabilistic modelling of ILCR using Monte Carlo simulation for the same institutionsКључне речи / Keywords: ILCR, PAH, Monte Carlo, risk assessment
Апстракт / Abstract
A probabilistic risk assessment estimated the Incremental
Lifetime Cancer Risk (ILCR) from inhalation of PAH-bound
PM2.5 for children attending the school and kindergarten in
Bor. Input parameters—measured PAH concentrations, TEQ
values, inhalation rates, exposure durations, body weight
and exposure frequency—were represented by probability
distributions based on field data and literature. Monte
Carlo simulation (≥10,000 iterations) quantified
uncertainty and variability in ILCR estimates. Median ILCR
values were generally at or below common benchmark
thresholds, but upper-percentile (e.g., 95th) risks
exceeded acceptable levels, particularly for winter
exposure scenarios. Sensitivity analysis identified TEQ
concentration and exposure duration as the dominant
contributors to ILCR variability. Results highlight that
while typical risk may be low, a non-negligible probability
of elevated cancer risk exists for children during
high-emission periods. Recommendations include emission
control, enhanced ventilation, reduced exposure time during
peak pollution, and continued monitoring to reduce
uncertainty and protect vulnerable populations. - EPI1.3Hyperparameter Optimisation of LSTM Networks for In-Field Low-Cost Air Quality Sensor CalibrationКључне речи / Keywords: Air-Quality Monitoring, Low Cost Sensors, LSTM Networks, Hyperparameter Optimisation, MLOps
Апстракт / Abstract
Low-cost air quality sensors (LCS) offer an unprecedented
opportunity to monitor urban pollution with high spatial
resolution. However, their physical readings are highly
susceptible to environmental cross-sensitivities,
particularly hygroscopic growth effects during winter
heating seasons. While Long Short-Term Memory (LSTM)
networks have emerged as a powerful tool to model these
complex temporal dependencies and calibrate raw sensor
outputs against reference-grade instrumentation, their
performance remains heavily dependent on the manual, often
sub-optimal configuration of their structural and training
hyperparameters.
This work introduces a systematic, automated framework for
the in-field calibration of a co-located network of five
low-cost sensors (PAQMON 1.0 mobile air quality monitor
integrating the NOVA SDS011 optical sensor for PM2.5 and
PM10 detection based on Mie light scattering, together with
the AM2302/DHT22 module for temperature and relative
humidity measurements) against a regulatory reference
station (SEPA). To transcend standard trial-and-error
tuning, we implement a modular, automated hyperparameter
optimization pipeline using Optuna, fully tracked and
orchestrated via MLflow as our MLOps engine. The
optimization space is parameterized to simultaneously
explore structural configurations, specifically the
temporal lookback window length and recurrent cell dropout
and training dynamics, including the initial learning rate
and scheduler decay thresholds.
Evaluating the methodology on a field-campaign dataset, the
Optuna-guided search rapidly converged on optimal
configurations, yielding highly accurate calibrations for
fine particulate matter (PM2.5). The automated framework
successfully isolated the ideal temporal window necessary
to counteract humidity-induced biases while maintaining a
computationally efficient network footprint. Conversely,
coarse particulate matter (PM10) calibration remained
challenging, exposing distinct environmental
non-linearities that hyperparameter variations alone could
not fully mitigate. By integrating MLflow, we demonstrate a
reproducible, production-ready MLOps toolchain capable of
managing individual model registries for heterogeneous
sensor nodes, establishing a robust path toward scaling
high-fidelity edge-calibration in municipal sensor networks. - EPI1.4Correlation Analysis of Indoor/Outdoor Air Pollutants in Residential MicroenvironmentsКључне речи / Keywords: air quality, indoor air pollution, correlation analysis, residential microenvironments, environmental monitoring
Апстракт / Abstract
Understanding air pollutant behaviour and interactions has
become increasingly important due to the growing impact of
air quality on human health and environmental conditions.
Indoor Air Quality (IAQ) has emerged as a significant
metric for public health concern in recent decades. Recent
studies indicate that people spend more of their time
indoors, further emphasizing the importance of
understanding indoor air quality dynamics. Poor IAQ plays a
substantial role in the development of respiratory and
cardiovascular diseases, as well as long-term adverse
health effects. Therefore, this study analyses
Indoor/Outdoor Air Quality Dataset, which contains air
quality measurements collected from two indoor residential
rooms and one outdoor environment. The analysis focuses on
relationships between several important environmental and
pollutant parameters.The obtained analysis supports a
better understanding of correlations between dominant
pollutants which fluctuate in residential
microenvironments. Pollutant concentrations in indoor
microenvironments exhibit significantly greater variability
and temporal fluctuations compared to outdoor measurements.
Despite this instability, several pollutant relationships
remain consistent across different indoor environments,
suggesting the presence of underlying interaction patterns.
These findings highlight the importance of continuous air
quality monitoring, as well as a deeper understanding of
indoor air dynamics in residential settings. Given the
critical role of air quality in everyday living spaces. The
study also suggests several considerations that may
contribute to improving residential indoor environmental
conditions. - EP1.1Савремени мембрански приступи у управљању течним радиоактивним отпадомКључне речи / Keywords: течни радиоактивни отпад, мембранска филтрација, реверзна осмоза, изоловање радионуклида
Апстракт / Abstract
Примена радиоактивних материјала у индустрији, медицини,
научноистраживачком раду, као и производњи електричне
енергије у нуклеарним електранама поред значајне користи за
човечанство има за последицу генерисање течног
радиоактивног отпада. Као и сви други радиоактивни
материјали, и радиоактивни отпад емитује јонизујуће зрачење
које потенцијално представња опасност по здравље људи и
животну средину. Ради безбедног испуштања у животну
средину, течни радиоактивни отпад мора да испуњава врло
строге критеријуме у погледу концентрације радиоактивних
елемената. Конвенционалне технике обраде углавном захтевају
велику количину енергије, или укључују додатну фазу која
доводи до стварања секундарног отпада, попут муља из
таложника, потрошених јоноизмењивачких смола, или отпадних
вода насталих процесом њихове регенерације. Сви ови
недостаци могу бити превазиђени применом мембранских метода
сепарације. У складу са тиме, овај рад пружа свеоубухватан
преглед мембранских техника које су, захваљујући израженом
потенцијалу за унапређење и оптимизацију процеса, присутне
у свим сегментима нуклеарног горивног циклуса. - EP1.2Low-cost sistem za monitoring koncentracije ugljen-monoksida zasnovan na Arduino platformiКључне речи / Keywords: Monitoring, Ugljen-monoksid, Low-cost, Arduino, Akvizicija podataka
Апстракт / Abstract
Rad prikazuje razvoj low-cost sistema za monitoring
koncentracije ugljen-monoksida (CO) u realnom vremenu,
zasnovanog na Arduino Mega mikrokontroleru i
elektrohemijskom senzorskom modulu (ZE07-CO). Sistem
omogućava kontinuirano merenje koncentacije CO u opsegu od
0–500 ppm, akviziciju podataka, vremensko označavanje i
skladištenje na SD kartici. Integracija sata realnog
vremena omogućava preciznu vremensku analizu, dok dodatni
senzori obezbeđuju merenje temperature i relativne
vlažnosti. Eksperimentalna validacija pokazala je visoku
korelaciju sa komercijalnim CO monitorom (R² > 0.8), čime
je potvrđena primenljivost sistema za indikativni
monitoring i analizu trendova koncentracija CO u zatvorenim
prostorima. - EP1.3PAH u frakciji PM2,5 u školi i vrtiću u Boru: koncentracije, sezonske varijacije i TEQ ekvivalentiКључне речи / Keywords: PAH, sezonske varijacije, TEQ ekvivalenti, škole
Апстракт / Abstract
U ovom radu prikazane su koncentracije policikličnih
aromatičnih ugljovodonika (PAH) određenih u frakciji PM2,5
čestica u vazduhu unutrašnjeg prostora i spoljašnje sredine
jedne osnovne škole i jednog vrtića u Boru tokom grejnog i
negrejnog perioda 2012. Uzorci su analizirani metodom GC–MS
za 16 prioritetnih PAH. Ukupne koncentracije PAH-ova bile
su nešto više tokom zimskih meseci, i uglavnom su
koncentracije pojedinačnih PAH-ova bile više u vazduhu
spoljašnje sredine u poređenju sa koncentracijama u vazduhu
unutrašnjeg prostora. Toksični ekvivalenti (TEQ)
preračunati prema benzo[a]pirenu korišćeni su za prikaz
kancerogenog potencijala mešavine PAH. Nivo TEQ-a u
unutrašnjem prostoru bio je pod uticajem infiltracije
spoljašnje emisije i potencijalnih unutrašnjih izvora. TEQ
nivoi su bili viši tokom grejnog perioda. Rezultati upućuju
na potrebu za ciljanim smanjenjem emisija, poboljšanjem
ventilacije i sezonskim merama u obrazovnim ustanovama radi
smanjenja dugoročnih zdravstvenih rizika kod dece. - EP1.4Metodologija provere i kontrole kvaliteta (QA/QC) podataka low-cost senzora: eksperimentalni skup podataka o kvalitetu vazduha u stambenom okruženjuКључне речи / Keywords: low-cost senzori, kvalitet vazduha, QA/QC validacija podataka, satno usrednjene vrednosti, unutrašnje i spoljašnje okruženje, skup podataka
Апстракт / Abstract
Primena low-cost senzora kvaliteta vazduha (LCS) značajno
je proširila mogućnosti praćenja zagađenja u zatvorenom i
spoljašnjem prostoru. Međutim, njihova upotreba u naučne i
regulatorne svrhe ostaje ograničena nedostatkom sistematski
validiranih i transparentno dokumentovanih skupova
podataka. Iako broj studija zasnovanih na LCS uređajima
kontinuirano raste, javno dostupni skupovi podataka koji
istovremeno obezbeđuju satno usrednjene vrednosti i
eksplicitno definisan i mašinski čitljiv QA/QC okvir i
dalje su retki.
Ovaj rad popunjava identifikovani istraživački jaz,
objavljivanjem otvorenog skupa podataka satno usrednjenim
vrednostima prikupljenih u porodičnoj kući (dve unutrašnje
prostorije i jedna spoljašnja lokacija) tokom perioda
jul–septembar 2025. godine. Skup podataka obuhvata
temperaturu (T), relativnu vlažnost (RH), pritisak (P),
frakcije suspendovanih čestica (PM$_1$, PM$_{2.5}$,
PM$_{10}$), koncentraciju CO$_2$ i VOC indeks (gde je
dostupan).
Skup podataka je praćen transparentnim i reproduktivnim
QA/QC okvirom koji uključuje dijagnostiku pokrivenosti,
analizu uzastopnih nedostajućih vrednosti, pragovne provere
fizičkih i proizvođačkih granica, detekciju anomalija
primenom robusne medijane apsolutnog odstupanja (MAD) i
heuristike stope promene (ROC), detekciju sekvenci
konstantnih vrednosti i generisanje logičkih maski validnih
podataka, uz satne i dnevne sažetke kvaliteta.
Objavljivanjem validiranog skupa podataka i
standardizovanih QA izveštaja, rad doprinosi povećanju
transparentnosti, uporedivosti i reproduktivnosti
istraživanja zasnovanih na low-cost senzorima, posebno u
kontekstu procene kvaliteta vazduha u stambenim uslovima. - EP1.5Prostorna analiza medijuma životne sredine gradske opštine GrockaКључне речи / Keywords: prostorna analiza, životna sredina, zagađivači, QGIS, kartiranje
Апстракт / Abstract
Prema administrativno-teritorijalnoj podeli, opština Grocka
zauzima površinu od 299,70 km2 i jedna je od 17 opština
administrativnog područja Grada Beograda. Opština Grocka,
kao suburbano područje, primer je prostora na kom se
prepliću uticaji urbanih i ruralnih izvora zagađenja.
Analiza je izvršena na osnovu kartografskog prikaza
tematskih karata zagađenja vazduha, vode i zemljišta, kao
i sintezne karte trenutnog stanja životne sredine.
Razmatran je uticaj javnih dobara, dok individualni izvori
zagađenja poput domaćinstava i individualnih ložišta nisu
bili obuhvaćeni. Vizuelni sadržaji u vidu karata izrađeni
su u besplatnom softveru QGIS. Digitalizacija je izvršena
na osnovu georeferenciranja topografskih karata i
digitalnih alata za kartiranje. Cilj rada je uvid u stanje
medijuma životne sredine i prostornu distribuciju
zagađivača, što omogućava prostorno planiranje,
preduzimanje preventivnih mera i mera upravljanja. Na
osnovu rezultata, Deponija Vinča, saobraćajna
infrastruktura i poljoprivredne aktivnosti identifikovane
su kao dominantni izvori zagađenja svih medijuma životne
sredine u ovoj opštini. Dodatno, Naplatna stanica Beograd
kod Vrčina nije direktan izvor zagađenja, ali usled čestih
i dugotrajnih zadržavanja vozila dolazi do lokalnog
povećanja koncentracije zagađujućih materija. - EP1.6Procena kvaliteta vazduha i ventilacionih uslova u školskom objektu na osnovu koncentracije CO₂ i razlike entalpijeКључне речи / Keywords: koncentracija CO2, entalpija, kvalitet vazduha, toplotni komfor
Апстракт / Abstract
Ovaj rad predstavlja sveobuhvatnu analizu kvaliteta vazduha
u zatvorenom prostoru na osnovu merenja koncentracije CO₂,
temperature, relativne vlažnosti i razlike entalpije na
više mikrolokacija unutar obrazovnog objekta. Entalpija,
kao termodinamički parametar, opisuje energetsko stanje
vazdušnog sistema, dok je koncentracija CO₂ ključni
indikator potrebe za ventilacijom u zatvorenim prostorima.
Rezultati pokazuju izražene prostorne gradijente parametara
kvaliteta vazduha, što ukazuje na neujednačene uslove u
različitim delovima objekta. Kao takvi, naglašavaju značaj
adekvatne ventilacije i primene termodinamičkih pokazatelja
u proceni toplotnog komfora. Pored toga, ukazuje se na
uticaj kvaliteta vazduha na kognitivne performanse
korisnika prostora, pre svega na koncentraciju i pažnju,
što se direktno odražava na efikasnost učenja kod dece.
PRIDRUŽENA SESIJA – ZAŠTITA ŽIVOTNE SREDINE / ENVIRONMENTAL PROTECTION
