VÝSLEDKY MĚŘENÍ ZNEČIŠTĚNÍ OVZDUŠÍ V BOLATICÍCH 12. 12. 2011 – 27. 1. 2012
Zpracoval: Český hydrometeorologický ústav, pobočka Ostrava Mgr. Blanka Krejčí
Lokalita CZ I - Bolatice Měření 12. 12. 2011 - 27. 1. 2012 Bolatice - škola, 49° 57´ 9.13" s. š., 18° 05´ 18.18" v. d., 258 m n. mořem
(Podkladové mapy převzaty z www.mapy.cz)
Měření Měření znečišťujících látek v ovzduší probíhalo měřidly umístěnými v mobilním měřícím voze ČHMÚ. Měřicí vůz je vybaven obdobně jako stacionární automatizované stanice ČHMÚ analyzátory s kontinuálním měřením koncentrací oxidu siřičitého (SO2), oxidů dusíku (NONO2-NOX), suspendovanými částicemi PM10, oxidu uhelnatého (CO), přízemního ozonu (O3) a benzenu a toluenu. Měření škodlivin je doplněno sledováním doprovodných meteorologických veličin, tj. směru a rychlosti větru, teploty a vlhkosti vzduchu, atmosférického tlaku a globálního slunečního záření na 10 m vysokém stožáru.
Měřicí vůz
Umístění měření v Bolaticích (pohled z místa měření)
12.12.2011 13.12.2011 13.12.2011 14.12.2011 15.12.2011 16.12.2011 17.12.2011 17.12.2011 18.12.2011 19.12.2011 20.12.2011 21.12.2011 21.12.2011 22.12.2011 23.12.2011 24.12.2011 24.12.2011 25.12.2011 26.12.2011 27.12.2011 28.12.2011 28.12.2011 29.12.2011 30.12.2011 31.12.2011 1.1.2012 1.1.2012 2.1.2012 3.1.2012 4.1.2012 5.1.2012 5.1.2012 6.1.2012 7.1.2012 8.1.2012 9.1.2012 9.1.2012 10.1.2012 11.1.2012 12.1.2012 13.1.2012 14.1.2012 15.1.2012 15.1.2012 16.1.2012 17.1.2012 18.1.2012 19.1.2012 19.1.2012 20.1.2012 21.1.2012 22.1.2012 23.1.2012 23.1.2012 24.1.2012 25.1.2012 26.1.2012 26.1.2012
Koncentrace znečišťujících látek [µg.m-3], směr větru [°]
400
350
300 4
250
2
200 0
-2
150 -4
100 -6
50 -8
-10
0 -12
SO2 CO/100 NO2 PM10 benzen O3 směr větru teplota rychlost větru
Teplota [°C], rychlost větru [m.s -1]
Průměrné hodinové hodnoty v Bolaticích, 12. 12. 2011 – 27. 1. 2012 10 8
6
Porovnání denních průměrných koncentrací znečišťujících látek v Bolaticích s lokalitami stacionárního imisního monitoringu ČHMÚ v České republice a WIOŚ v Polské republice, 12. 12. 2011 – 27. 1. 2012 Bolatice
OstravaFifejdy
OstravaZábřeh
OstravaPřívoz
Bohumín
Věřňovice Studénka
OpavaKateřinky
Rybnik
Wodzislav
SO2 Průměr Maximum Minimum N > 125
9.3 27.2 3.7 0
5.1 24.5 1.5 0
7.7 29.2 1.9 0
5.7 27.0 1.4 0
Průměr Maximum Minimum
13.5 30.4 4.8
20.3 50.8 8.6
19.8 48.0 6.2
21.5 46.2 5.8
Průměr Maximum Minimum N > 50
38.6 86.7 9.7 10
24.5 87.5 4.5 5
21.6 72.0 3.9 4
27.4 99.6 6.8 6
Průměr Maximum Minimum
618.9 1117.4 239.1 -
Průměr Maximum Minimum
36.4 59.7 9.3
32.0 57.0 5.4 -
Průměr Maximum Minimum
3.3 7.7 1.3
2.9 9.6 0.8 -
9.7 34.8 3.0 0
13.0 44.7 4.8 0
4.3 27.6 1.3 0
4.5 23.1 1.4 0
22.0 143.0 5.0 1
25.4 108.0 5.0 0
14.8 37.6 3.6
15.8 37.8 3.8
27.5 58.0 6.0
22.0 57.0 6.0
26.8 62.0 10.0
35.1 258.9 9.9 8
23.7 67.2 5.7 4
18.0 69.0 3.9 3
62.2 593.0 15.0 13
414.0 12.0 21
NO2 19.3 42.1 4.6 PM10
-
34.3 155.5 7.7 7 CO
438.8 1179.6 264.8 -
-
-
-
1093.1 6890.0 330.0
707.8 3360.0 240.0
33.7 63.0 7.0
30.8 63.0 6.0
O3 -
-
-
34.9 62.5 7.2
36.3 61.1 4.9
Benzen 3.2 19.3 0.8 -
-
-
-
7.2 210.2 0.5 -
Vysvětlivky: Koncentrace jsou uvedeny v µg.m-3 - N > 125, N >50 ... počet denních hodnot vyšších než denní imisní limit pro příslušnou znečišťující látku dle Nařízení vlády č. 42 ze dne 2. 2. 2011, kterým se mění nařízení vlády č. 597/2006 Sb. o sledování a vyhodnocování kvality ovzduší - Údaje z polských stanic jsou převzaty z http://stacje.katowice.pios.gov.pl/monitoring (neverifikovaná data) Průměrná koncentrace oxidu siřičitého SO2 v Bolaticích byla v sledovaném období vyšší než na lokalitách v Ostravě, Opavě a ve Studénce, srovnatelná s Bohumínem, ale přibližně poloviční ve srovnání s městskými lokalitami v Polsku. Minimální denní koncentrace byla v Bolaticích vyšší než na Ostravsku, obdobná jako v oblasti Bohumína a Věřňovic a nižší než v Polsku. Maximální denní koncentrace byly srovnatelné s nejbližšími českými lokalitami, maximální koncentrace v Polsku byly několikanásobně vyšší. K překročení denního imisního
limitu (125 µg.m-3) na lokalitě v Bolaticích nedošlo; limit byl 1 x překročen pouze v polském Rybniku. Průměrné i maximální denní koncentrace oxidu dusičitého NO2 byly v Bolaticích srovnatelné s ostatními českými porovnávanými pozaďovými lokalitami (Věřňovice, Studénka) a nižší než na českých i polských městských lokalitách. Na žádné lokalitě nedošlo k překročení krátkodobého (hodinového) imisního limitu 200 µg.m-3. Denní imisní limit není pro tuto veličinu stanoven. Průměrná koncentrace suspendovaných částic PM10 byla v Bolaticích vyšší než na Ostravsku, srovnatelná s Bohumínem a Věřňovicemi. Maximální krátkodobá denní koncentrace byla nižší než 100 µg.m-3 (obdobná jako např. v Ostravě-Fifejdách), ale výrazně nižší než v Bohumíně a Věřňovicích a několikanásobně nižší než na lokalitách v Polsku. Naproti tomu minimální denní koncentrace byla v Bolaticích obdobná jako ve Věřňovicích. Vyšší minimální koncentraci byly naměřeny pouze na polských lokalitách. V Bolaticích 10 x došlo k překročení denního imisního limitu 50 µg.m-3, což tvoří 22 % všech průměrných denních hodnot ve sledovaném období. Na ostatních lokalitách v oblasti Ostravska byl počet dnů s překročením zhruba poloviční, v Bohumíně a Věřňovicích se blížil hodnotě z Bolatic. Ještě vyšší počet dnů s nadlimitní koncentrací byl naměřen v Rybniku a Wodzislawi. Průměrná koncentrace oxidu uhelnatého CO byla v Bolaticích mírně vyšší než na jediné další české dostupné lokalitě v oblasti s měřením této veličiny, Ostravě-Přívozu. Maximální i minimální denní hodnoty byly srovnatelné. Vyšší maximální denní hodnoty byly naměřeny na lokalitách v Polsku. Koncentrace přízemního ozonu O3 byly na všech lokalitách srovnatelné (v zimním období koncentrace této látky dosahují ročního minima vzhledem k sekundárnímu vzniku této škodliviny, spojenému s působením slunečního záření). Průměrné denní koncentrace benzenu byly v Bolaticích překvapivě obdobné jako na ostravských lokalitách s tímto měřením. Na tyto naměřené výsledky z Bolatic by proto bylo vhodné v budoucnu navázat dalším měřením, spojeným s místním šetřením. V polském Rybniku byla průměrná koncentrace benzenu zhruba dvojnásobná. Maximální denní koncentrace byla srovnatelná s Ostravou-Fifejdami, nižší než v Ostravě-Přívozu. Maximální hodnota naměřená v Polsku byla mnohonásobně vyšší. V grafech na následujících listech je znázorněn průběh průměrných denních koncentrací základních měřených škodlivin během celého monitorovaného období pro všechny porovnávané lokality.
25.1.2012
23.1.2012
21.1.2012
19.1.2012
17.1.2012
15.1.2012
13.1.2012
11.1.2012
9.1.2012
7.1.2012
5.1.2012
3.1.2012
1.1.2012
30.12.2011
28.12.2011
26.12.2011
24.12.2011
22.12.2011
20.12.2011
18.12.2011
16.12.2011
14.12.2011
12.12.2011
Koncentrace [µg.m -3 ]
25.1.2012
23.1.2012
21.1.2012
19.1.2012
17.1.2012
15.1.2012
13.1.2012
11.1.2012
9.1.2012
7.1.2012
5.1.2012
3.1.2012
1.1.2012
30.12.2011
28.12.2011
26.12.2011
24.12.2011
22.12.2011
20.12.2011
18.12.2011
16.12.2011
14.12.2011
12.12.2011
Koncentrace [µg.m -3 ]
Oxid siřičitý
50
45
40
35 Bolatice
30 Ostrava-Fifejdy
Ostrava-Zábřeh
25 Bohumín
20 Věřňovice
15 Studénka
10 Opava-Kateř.
5 Ostrava-Přívoz
0 Rybnik
Wodzislav
Oxid dusičitý
70
60
50 Bolatice
Ostrava-Fifejdy
40 Ostrava-Zábřeh
30 Bohumín
Věřňovice
20 Studénka
Opava-Kateř.
10 Ostrava-Přívoz
0 Rybnik
Wodzislav
25.1.2012
23.1.2012
21.1.2012
19.1.2012
17.1.2012
15.1.2012
13.1.2012
11.1.2012
9.1.2012
7.1.2012
5.1.2012
3.1.2012
1.1.2012
30.12.2011
28.12.2011
26.12.2011
24.12.2011
22.12.2011
20.12.2011
18.12.2011
16.12.2011
14.12.2011
12.12.2011
Koncentrace [µg.m -3 ]
25.1.2012
23.1.2012
21.1.2012
19.1.2012
17.1.2012
15.1.2012
13.1.2012
11.1.2012
9.1.2012
7.1.2012
5.1.2012
3.1.2012
1.1.2012
30.12.2011
28.12.2011
26.12.2011
24.12.2011
22.12.2011
20.12.2011
18.12.2011
16.12.2011
14.12.2011
12.12.2011
Koncentrace [µg.m -3 ]
Suspendované částice PM10 600
500
400 Bolatice
Ostrava-Fifejdy
Ostrava-Zábřeh
300 Bohumín
200 Věřňovice
Studénka
100 Opava-Kateř.
Ostrava-Přívoz
0 Rybnik
Wodzislav
Oxid uhelnatý
2000
1800
1600
1400
1200
1000 Bolatice
800 Ostrava-Přívoz
600 Rybnik
400 Wodzislav
200
0
25.1.2012
23.1.2012
21.1.2012
19.1.2012
17.1.2012
15.1.2012
13.1.2012
11.1.2012
9.1.2012
7.1.2012
5.1.2012
3.1.2012
1.1.2012
30.12.2011
28.12.2011
26.12.2011
24.12.2011
22.12.2011
20.12.2011
18.12.2011
16.12.2011
14.12.2011
12.12.2011
Koncentrace [µg.m -3 ]
25.1.2012
23.1.2012
21.1.2012
19.1.2012
17.1.2012
15.1.2012
13.1.2012
11.1.2012
9.1.2012
7.1.2012
5.1.2012
3.1.2012
1.1.2012
30.12.2011
28.12.2011
26.12.2011
24.12.2011
22.12.2011
20.12.2011
18.12.2011
16.12.2011
14.12.2011
12.12.2011
Koncentrace [µg.m -3 ]
Ozon
70
60
50
40 Bolatice
30 Ostrava-Fifejdy
Studénka
20 Opava-Kateř.
10 Rybnik
Wodzislav
0
Benzen
30
25
20
15 Bolatice
10 Ostrava-Fifejdy
Ostrava-Přívoz
5 Rybnik
0
Průměrný denní chod hodinových hodnot znečišťujících látek a teploty vzduchu v Bolaticích, 12. 12. 2011 – 27. 1. 2012 60
4
3 40
30
2
Teplota [°C]
Koncentrace znečišťujících látek [µg.m-3]
50
20
1 10
0
0 1
2
3
4
5
SO2
6
7
NO2
8
9
10
CO/100
11
12
O3
13
14
15
PM10
16
17
18
benzen
19
20
21
22
23
24
teplota
Časové údaje jsou uvedeny v UTC, t. j. o hodinu méně než je "občanského" času středoevropského. Měřené škodliviny vykazují denní chod obvyklý pro zájmovou oblast a zimní období - topnou sezónu. U PM10 (nejvýrazněji), SO2, NO2, CO i benzenu jsou viditelná dvě denní maxima ranní a večerní špičky krátkodobých koncentrací. U PM10, CO a SO2 nastává dopolední maximum v 10 hodin UTC, večerní špička je plošší, mezi 16. – 21. hodinou UTC. Ranní špička NO2 nastává už v 7 hodin UTC, večerní maxima se časově shodují s PM10, CO a SO2. U benzenu je výrazné ranní maximum mezi 9. – 10. hodinou UTC, odpolední plošší špička pak v obdobném čase jako u ostatních škodlivin. U CO a méně výrazně u SO2 a benzenu jsou večerní maximální koncentrace vyšší než v ranní špičce, u ostatních škodlivin jsou hodnoty obou maxim srovnatelné. Opačný chod (korespondující s denním chodem venkovní teploty vzduchu) s denním maximem kolem poledne a ranním a večerním minimem je typický pro koncentrace přízemního ozonu.
Závislost znečištění na směru proudění - větrné a škodlivostní růžice Bolatice, 12. 12. 2011 – 27. 1. 2012 Pro hodnocení vztahu mezi znečištěním ovzduší a směrem proudění byly vypočteny z průměrných naměřených 1hodinových hodnot znečišťujících látek a měření směru a rychlosti větru větrné růžice, růžice imisního zatížení lokality a růžice průměrných a maximálních koncentrací. Větrné růžice (relativní četnosti výskytu proudění z daného směru). Do kategorie bezvětří byly zahrnuty všechny průměrné 1hodinové údaje naměřené při rychlosti větru menší než 0.5 m.s-1, směr proudění byl rozdělen do 16 tříd (šestnáctisměrná růžice). V lokalitě Bolatice je vyhodnocení směru proudění poněkud limitováno blízkostí budov (hlavně v severním sektoru), které mohly ovlivnit výsledky měření. Zatímco podíl bezvětří tvořil na lokalitě 17 % všech hodinových měření, podíl imisního zatížení lokality při bezvětří tvoří u většiny škodlivin 25 % (s výjimkou SO2, kde se jedná o 18 % a odpovídá tak větrné růžici). Škodlivostní (koncentrační) růžice ukazují, při kterých směrech větru jsou hodnoty koncentrací v dané lokalitě nejvyšší, bez ohledu na jejich četnost: růžice průměrných koncentrací (průměrné koncentrace v závislosti na směru proudění vypočtené jako aritmetický průměr ze všech platných 1hodinových koncentrací dané škodliviny naměřených v hodnoceném období při proudění z příslušného směru) a růžice maximálních koncentrací (maximální 1hodinová koncentrace z daného směru). Nejvyšší průměrná koncentrace SO2 byla naměřena ve směru VSV, maximální koncentrace shodně přicházejí ze SV směrů. Růžice maximálních koncentrací NO2 je poměrně vyrovnaná, v průměrných koncentracích opět převažují SV směry.Obdobný tvar má růžice průměrných koncentrací PM10, ale maximální hodnoty znečištění byly u této škodliviny naměřeny v JZ a SSV směru (předpoklad lokálního vlivu blízkých zdrojů). U CO má růžice průměrných koncentrací opět podobný tvar jako u předchozích škodlivin s nejvyššími hodnotami z SSV a VJV směru, maximální koncentrace byla ale naměřena v JZ a JJZ směrech (podobně jako u PM10). Velmi podobný tvar jako u PM10 má růžice maximálních koncentrací benzenu; růžici průměrných koncentrací dominuje nejvyšší hodnota ve směru SSV. Růžice imisního zatížení lokality (součet koncentrací při proudění z daného směru vyjádřený v procentu celkového součtu koncentrací na dané lokalitě v hodnoceném období) ukazují, ze kterých směrů je lokalita nejvíce zatížena znečištěním ovzduší. Lokalita může být např. nejvíce zatížena ze směru s nízkými hodnotami koncentrací, ale s vysokou četností směru větru a naopak. Při plošně homogenně rozložených koncentracích škodlivin v ovzduší by vzhledem ke způsobu výpočtu růžice imisního zatížení odpovídaly větrným růžicím. Z jejich odlišnosti je možno usuzovat na významnější zdroje ve směru, ze kterého je transportováno relativně více škodlivin než odpovídá větrné růžici. U všech škodlivin se projevilo nižší imisní zatížení než odpovídá větrné růžici ze směrů JZJJZ a ZSZ-SZ. U SO2 se v růžici imisního zatížení projevil proti větrné růžici větší podíl znečištění ze severních směrů. U PM10 vyšší hodnoty přicházejí ze S-SV směrů. To ukazuje
na roli dálkového přenosu znečištění od severu-východu (z Polska, Ostravsko-Karvinska) v kombinaci s vlivem místních zdrojů (lokální topeniště) - jak ukazuje růžice maximálních koncentrací. U NO2 vyšší imisní zatížení než podle větrné růžice přináší JV směr. Růžice imisního zatížení CO se nejvíce ze všech škodlivin shoduje s větrnou růžicí. Pouze u benzenu se projevilo vyšší imisní zatížení pocházející z JJZ směru (kromě S-SV směru jako u ostatních škodlivin). Lze zde předpokládat vliv lokálních zdrojů vytápění v obci.
Oxid siřičitý (imisní zatížení při bezvětří: 18 %) S SSZ
30
SSV
25
SZ
SV 20
15
ZSZ
VSV
10 5
Z
V
0
ZJZ
VJV
JZ
JV JJZ
JJV J
Větrná růžice v %
průměrná konc. SO2 v µg.m-3 /2
imisní zatížení SO2 v %
maximální konc. SO2 v µg.m-3 /2
Oxid dusičitý (imisní zatížení při bezvětří: 26 %) S SSZ
35
SSV
30
SZ
SV
25
20 15
ZSZ
VSV
10 5
Z
V
0
ZJZ
VJV
JZ
JV JJZ
JJV J
Větrná růžice v %
průměrná konc. NO2 v µg.m-3
imisní zatížení NO2 v %
maximální konc. NO2 v µg.m-3 /2
Suspendované částice PM10 (imisní zatížení při bezvětří: 25 %) S SSZ
28
SSV
23
SZ
SV 18
13
ZSZ
VSV
8 3
Z
V
-2
ZJZ
VJV
JZ
JV JJZ
JJV J
Větrná růžice v %
průměrná konc. PM10 v µg.m-3 /5
imisní zatížení PM10 v %
maximální konc. PM10 v µg.m-3 /8
Oxid uhelnatý (imisní zatížení při bezvětří: 24 %) S SSZ
30
SSV
25
SZ
SV 20
15
ZSZ
VSV
10 5
Z
V
0
ZJZ
VJV
JZ
JV JJZ
JJV J
Větrná růžice v %
průměrná konc. CO v µg.m-3 /100
imisní zatížení CO v %
maximální konc. CO v µg.m-3 /100
Benzen (imisní zatížení při bezvětří: 25 %) S SSZ
28
SSV
24
SZ
SV
20
16 12
ZSZ
VSV
8 4
Z
V
0
ZJZ
VJV
JZ
JV JJZ
JJV J
Větrná růžice v %
průměrná konc. BZN v µg.m-3 *2
imisní zatížení BZN v %
maximální konc. BZN v µg.m-3
Doporučení Vzhledem k výše popsaným výsledkům měření provedených v období 12. 12. 2011 – 27. 1. 2012 by bylo vhodné provést v lokalitě Bolatice obdobné měření v netopné (letní) sezóně a prověřit předpoklad výrazného vlivu lokálních topenišť na koncentrace škodlivin naměřené v Bolaticích v zimním (topném) období.
