Měření znečištění ovzduší, meteorologicko imisní vztahy, meteorologicko-imisní vztahy transhraniční přenos p Zdeněk Blažek, Libor Černikovský, Blanka Krejčí Krejčí, Vladimíra Volná Český hydrometeorologický ústav
ČHMÚ - závěrečná konference projektu, Cieszyn, 14. 6. 2013
Aktivity ČHMÚ v projektu 1. Identifikace problémů znečištění ovzduší v oblasti. 2. Příprava vstupních dat pro modelování – emisní údaje + meteorologické t l i ké podklady. dkl d 3. Využití a hodnocení předpovědí koncentrací škodlivin. 4 Měření znečištění ovzduší a meteorologických veličin 4. veličin. 5. Hodnocení imisně-meteorologických vztahů. 6. Kvantifikace přeshraničního přenosu znečištění ovzduší. 7. Předávání informací o znečištění ovzduší. 8. Publikace a propagace g výsledků ý projektu. j
2 ČHMÚ - závěrečná konference projektu, Cieszyn, 14. 6. 2013
Měření meteorologických veličin • Javorový vrch u Třince: v rámci projektu nové měření teploty a vlhkosti vzduchu pro sledování vertikálního teplotního gradientu. di t • Data jsou rutinně využívána, zveřejňována na webu ČHMÚ.
3 ČHMÚ - závěrečná konference projektu, Cieszyn, 14. 6. 2013
Mobilní měření znečištění ovzduší, XII. 2011–II. 2013 • 12 měřicích kampaní, 6 lokalit, 4–6 týdnů v zimě a v létě. • 1h koncentrace SO2, NO-NO2-NOX, PM10, CO, O3, benzenu, toluenu + meteorologické prvky + velikostní spektrum částic (analyzátor zakoupen v rámci projektu). • Výsledky ý y on-line na webu ČHMÚ,, podrobná p vyhodnocení y po p kontrole dat na webu ČHMÚ a projektu.
4 ČHMÚ - závěrečná konference projektu, Cieszyn, 14. 6. 2013
Letová měření znečištění ovzduší • Dvě měřicí kampaně, v květnu a červnu 2013. • Trasy v několika výškách podél hranice, v ose Moravské brány až po Katowice, nad významnými zdroji.
5 ČHMÚ - závěrečná konference projektu, Cieszyn, 14. 6. 2013
Publikace • První ucelené hodnocení celé oblasti jednotnou metodikou. • Zdrojová meteorologická a imisní data srovnatelné kvality. • Podklad P dkl d pro společné l č é řřešení š í problémů se znečištěním ovzduší obou zemí. – Imise: I/2006-III/2011. – Meteo data: I/2001-III/2011. Ke stažení na: http://www.chmi.cz/files/portal/docs/poboc/OS/OCO/pdf_ooco/publikace.pdf 6 ČHMÚ - závěrečná konference projektu, Cieszyn, 14. 6. 2013
Benzo[a]pyren - největší zdravotní riziko • Průměrné roční koncentrace více než 3 až 18násobně překračovaly cílovou hodnotu na všech lokalitách. • V regionu Slezského vojvodství je imisní situace mnohem horší než v Moravskoslezském kraji.
7 ČHMÚ - závěrečná konference projektu, Cieszyn, 14. 6. 2013
Suspendované částice PM2,5 • Roční imisní limit 25 µg.m-3 výrazně překročen v celé oblasti CHLADNÁ POLOVINA ROKU
8 ČHMÚ - závěrečná konference projektu, Cieszyn, 14. 6. 2013
Suspendované částice PM10 • Roční a/nebo denní imisní limit překročen v celé oblasti. • Průměrné oblastní koncentrace Slezského vojvodství a MS kraje podobné, na jednotlivých stanicích výrazně odlišné. Roční průměr, 2006-2010
9 ČHMÚ - závěrečná konference projektu, Cieszyn, 14. 6. 2013
Oxid siřičitý SO2 • Koncentrace ve Slezském vojvodství přibližně dvojnásobné oproti MS kraji, pocházejí z velké části z lokálních topenišť (č té používání (časté ží á í paliva li horší h ší kvality k lit s větším ětší obsahem b h síry). í ) Denní průměr, chladná polovina roku, 2006-2010
10 ČHMÚ - závěrečná konference projektu, Cieszyn, 14. 6. 2013
Meteorologicko-imisní vztahy Průměrné počty dnů v jednom chladném odobí (X–III)
Denníí typ D t proudění
MSk
NE½ 32.7 SW½ 89.5 ostatní dny 60.0 celkem 182.2
SLw
Špatné MPR
Dobré MPR
Ostatní dny ?
MSk SLw MSk SLw MSk 32.5 96.0 53.7 182.2
5.3 2.3 13.5 21.2
6.3 2.8 12.2 21.3
5.2 40.0 1.2 46.3
2.3 54.7 2.8 59.8
SLw
22.2 47.2 45.3 114.7
23.8 38.5 38.7 101.0
11 ČHMÚ - závěrečná konference projektu, Cieszyn, 14. 6. 2013
Transhraniční přenos znečištění ovzduší • Kvantifikace je velmi složitý a citlivý problém. • Možnosti přístupu: – přenos ř emisí i í v celé lé přízemní ří í vrstvě t ě atmosféry, t fé – podíl na imisních koncentracích.
• Možnosti kvantifikace: – matematické modelování šíření škodlivin v atmosféře, – odhady z měření koncentrací a meteorologických veličin podél hranice (přízemní, distanční, letová).
Odborný odhad s mnoha nejistotami: průběh hranice, rozložení a charakter zdrojů (nízké/vysoké), (nízké/vysoké) proměnlivost meteo podmínek, nepřesnost vstupních dat, zjednodušení skutečných podmínek. 12 ČHMÚ - závěrečná konference projektu, Cieszyn, 14. 6. 2013
Transhraniční přenos - metoda ČHMÚ • Vyhodnocení meteorologicko-imisních vztahů. • Využití přímých měření PM10, SO2, směru a rychlosti větru ze stanic v blízkosti státní hranice v letech 2006 2006–2012. 2012
13 ČHMÚ - závěrečná konference projektu, Cieszyn, 14. 6. 2013
Koncentrace PM10, topné období, ustálené proudění Studénka
Wodzisław Śląski
Věřňovice
14 ČHMÚ - závěrečná konference projektu, Cieszyn, 14. 6. 2013
(1)
Koncentrace
Rychlo ost
Věřňovice a Godów, X.2009–XII.2012, PM10
15 ČHMÚ - závěrečná konference projektu, Cieszyn, 14. 6. 2013
Imisní zatíže ení
CHLADNÉ OBDOBÍ
TEPLÉ OBDOBÍ
(2) Relattivní četnosti 24h koncentrrací
Věřňovice a Godów, X.2009–XII.2012, PM10
16 ČHMÚ - závěrečná konference projektu, Cieszyn, 14. 6. 2013
Odhad transhraničního přenosu PM10
v úseku státní hranice mezi Věřňovicemi a Godówem v hladině cca 3 m nad povrchem, tj. vliv na imisní koncentrace. Směr transhraničního přenosu
PR ČR ČR PR
Denní typy směru větru NNW + N + NNE + NE + ENE + E SSE + S + SSW + SW +WSW + W
Chladné (topné) období
Teplé (netopné) období
ROK
Věřň. Godów
Věřň. Godów
Věřň. Godów
28.8
26.9
18.1
19.1
26.4
25.2
18 9 18.9
20 9 20.9
81 8.1
78 7.8
16 5 16.5
18 1 18.1
Směr přenosu nelze jednoznačně určit
ostatní směry
6.2
6.1
8.4
9.1
6.7
6.8
dny, kdy denní směr nelze určit
46.1
46.1
65.4
64.1
50.4
50.0
celkem
všechny směry
100.0
100.0
100.0
100.0
100.0
100.0 17
ČHMÚ - závěrečná konference projektu, Cieszyn, 14. 6. 2013
•
• •
•
Shrnutí výsledků ČHMÚ
Všechna provedená měření měření, rozbory a hodnocení ukazují, že plošně nejrozsáhlejší oblast s nejvyšším znečištěním ovzduší se nachází přibližně mezi česko-polskou hranicí a Rybnikem (včetně). Znečištěním z této oblasti je výrazně ovlivňováno i pohraničí Česka. Česka
Na polské straně mají velký vliv domácí topeniště. Vliv velkých průmyslových zdrojů však není zanedbatelný. N ččeské Na ké straně t ě patří tří k nejvíce j í znečištěným čiště ý zejména j é llokality k lit s vysokým ký vlivem li velkých průmyslových zdrojů. Nicméně podíl ostatních typů zdrojů "s nízkou emisí" není zanedbatelný a jejich vliv se se zvyšuje během špatných rozptyl. podmínek. d í k Přestože vzduch proudí častěji z Česka do Polska, je imisní zatížení vyšší při směru proudění opačném, tj. z Polska do Česka. ... Toto je možno konstatovat i s vědomím všech nepřesností, zjednodušení a nejistot, kterými jsou provedená hodnocení zatížena.
18
ČHMÚ - závěrečná konference projektu, Cieszyn, 14. 6. 2013
Emise PM10 v Evropě v roce 2010 (EEA, 2012) http://www.eea.europa.eu/publications/eu-emission-inventory-report-1990-2010
19 ČHMÚ - závěrečná konference projektu, Cieszyn, 14. 6. 2013
Závěrečné poznámky • Původcem částic v oblasti je vysoká koncentrace průmyslové výroby, velká hustota zástavby s lokálním vytápěním tuhými palivy a zahuštěná h ště á d dopravníí iinfrastruktura. f t kt • Znečištění ovzduší je velkým problémem na obou stranách hranice. Přeshraniční výměna ý znečištění jje vzájemná. j Koordinované česko-polské řešení je nezbytné. • Částice pocházejí nejen přímo ze zdrojů (primární částice), ale rovněž ěž z fyzikálně-chemických f ikál ě h i ký h procesů ů v atmosféře. t féř Podíl těchto tzv. sekundárních částic není zanedbatelný. • ČHMÚ nezávisle na projektových aktivitách bude pokračovat ve zkoumání znečištění ovzduší v oblasti. Letos budou zveřejněny výsledky pilotní studie identifikace zdrojů znečišťování. Výzkum bude pokračovat v inovované Státní imisní síti síti. 20 ČHMÚ - závěrečná konference projektu, Cieszyn, 14. 6. 2013
Zkušenosti z projektu •
•
•
• •
Během intenzivní tříleté spolupráce jsme nasbírali řadu zkušeností. Díky tomuto projektu jsme se podrobněji seznámili s národními specifiky v oblasti zkoumání, hodnocení a řízení kvality ovzduší. Práce na projektu nás posunula výrazně dále v poznávání souvislostí přeshraniční problematiky znečištěného ovzduší. Naučili jsme se pohlížet na problematiku i optikou sousedů sousedů, a proto i lépe rozumět některým národním specifikům. Od dílčích znalostí, neúplných odhadů a předpokladů jsme se na základě měření podrobných a rozsáhlých rozborů a hodnocení posunuli k odborně měření, podloženým závěrům, které mohou být podkladem pro společné řešení problémů znečištěného ovzduší obou zemí. Předpokládáme že navázaná spolupráce bude pokračovat Předpokládáme, pokračovat. Zejména výměna emisních a imisních dat je nezbytná. Stále bohužel není samozřejmostí, že se výsledky studií a projektů před uzavřením a zveřejněním odborně oponují. oponují 21 ČHMÚ - závěrečná konference projektu, Cieszyn, 14. 6. 2013
Poděkování
S l Spolupracovníkům íků ČHMÚ, ČHMÚ partnerům t ů a dalším. d lší
22 ČHMÚ - závěrečná konference projektu, Cieszyn, 14. 6. 2013