Odborný odhad podílů zdrojů znečišťování na ovzduší v Ostravici (Moravskoslezském kraji)
Ing. Lucie Hellebrandová
Základní informace a cíle projektu: - byl realizován za podpory OPŽP(CZ.1.02/2.1.00/11.13405) a KÚ MSK - na realizaci se podíleli: Zdravotní ústav se sídlem v Ostravě (hlavní řešitel), Oddělení ovzduší E-expert, spol. s r.o. (hlavní nositel zakázky) Česká geologická služba Vysoká škola báňská, Centrum ENET ….a další subdodavatelé - pro zajištění dostatečné odbornosti, dodržování termínů plnění a věcné náplně projektu byl sestaven „panel expertů“ sestávající se z odborníků: ČIŽP, KÚ MSK, MMO, KHS MSK a dalších - stěžejním cílem byl odborný odhad zastoupení jednotlivých znečišťovatelů na kvalitě ovzduší v MSK
Náplň projektu:
Imise
Izotopy
Emise
Markery
Suroviny
OC, EC, BC
Doprava (rešerše)
TK Modelování CMB HYSPLIT SYMOS´97
Podíly znečišťovatelů
Imise:
• •
aktivní (900 vzorků, 24h) pasivní (100 vzorků, 2 měsíce)
• • • • •
40 měřicích lokalit (využití měřící sítě projektu IMS MSK), 10 měřících míst částice různých frakcí (PM10, PM2,5, PM1, 6 nanofrakcí 18 až 900 nm) odběry pro stanovení PAU, TK měření ve 4 etapách (2 x zimní, letní, přechodná) sledování meteoparametrů
Odebrané vzorky byly zkoumány různými analytickými metodami zaměřenými na stanovení: granulometrického složení
morfologie částic (forma výskytu) fázového složení částic množství a charakteru uhlíku
magnetické susceptibility polyaromatických uhlovodíků (22 kongenerů) těžkých kovů (As, Cd, Pb, Fe, Ni, Cr, Mn, Hg, Zn, V, Tl,
Co, Cu, Sb, Ba) izotopového složení částic (Pb, Sr, Zn, Cr a Cd)
Emise •
Pouze aktivní (246 vzorků, 3 až 4 vzorky/komín, 2 až 3 dny)
• • • •
Průmyslové a energetické zdroje (15), lokální topeniště (15 zk), doprava (CDV) Částice různých frakcí (PM10, PM2,5, < PM2,5) Využití stávajících odběrových míst JME Vzorkování během běžného provozu
Odebrané vzorky byly zkoumány různými analytickými metodami zaměřenými na stanovení: granulometrického složení morfologie částic (forma výskytu) fázového složení částic množství a charakteru uhlíku magnetické susceptibility polyaromatických uhlovodíků (22 kongenerů) těžkých kovů (As, Cd, Pb, Fe, Ni, Cr, Mn, Hg, Zn, V, Tl, Co, Cu, Sb, Ba) izotopového složení částic (Pb, Sr, Zn, Cr a Cd)
Suroviny:
•
20 vzorků surovin a paliv
•
Zastoupeny byly všechny běžně provozované technologie a spalovací procesy
Odebrané vzorky byly zkoumány různými analytickými metodami zaměřenými na stanovení: granulometrického složení morfologie částic (forma výskytu) fázového složení částic množství a charakteru uhlíku magnetické susceptibility polyaromatických uhlovodíků (22 kongenerů) těžkých kovů (As, Cd, Pb, Fe, Ni, Cr, Mn, Hg, Zn, V, Tl, Co, Cu, Sb, Ba) izotopového složení částic (Pb, Sr, Zn, Cr a Cd)
Konkrétní vyhodnocení dat:
Lokalita č.30 – Ostravice umístění v areálu sběrného dvora náplň vzorkování: základní i rozšířené měření charakter stanice: pozaďová
Markery:
Markery – specifické látky, které umožňují stanovit druh spalovaného paliva nebo indikovat antropogenní aktivity (fural, indol, fenol, sterany, hopany, PAU a další). 1300 sloučenin v imisích 1100 sloučenin v emisích Imise z příměstských a rekreačních oblastí (Třinec Oldřichovice, Hradec nad Moravicí a Ostravice): • Zimní období – v Ostravici dominuje spalování biomasy, následuje doprava a spalování uhlí. • Letní období – hlavní zdroj doprava na všech lokalitách, následuje spalování biomasy. • Přechodné období – hlavní zdroj znečištění doprava na všech stanovištích, následuje spalování biomasy. Jako třetí významný zdroj se na všech lokalitách objevuje spalování uhlí. V lokalitě Ostravice a Hradec nad Moravicí - emise z plastů.
Izotopy:
Jan G. Wiederhold – Metal Stable Isotope Signatures as Tracers in Environmental Geochemistry, Environmental Science and Technology, 49, 2015.
Izotopy NH3, NOx, SO2 z pasivního vzorkování: • Čpavek NH3 – hlavní zdroj zemědělská činnost • Oxidy dusíku NOx – lokalizovány hlavně podél komunikací, dominantním zdrojem doprava • Oxidy síry SO2 – místo s nejvyšší koncentrací v Ostravě Radvanicích, existují velké rozdíly mezi zimním a letním obdobím (6x vyšší v zimě), obecně nejvyšší koncentrace v příhraničí Izotopy Cr, Zn, Cd, Pb a Sr z aktivního vzorkování: • Cr a Sr – nevhodné, v souladu s literaturou spíše stopovače kontaminace ve vodách • Zn – rozdíly mezi koncentracemi v topné a netopné sezoně výrazné • Cd – velký vliv lokálních topenišť na koncentrace a izotopové složení • Pb – naprosto unikátní, odpovídá polovině světově známých zdrojů
Modelování - zpětné trajektorie 24h trajektorie proudění vzdušné masy ve 3 výškách nad povrchem s krokem 8h 1. topná sezona
2. topná sezona
letní sezona
přechodná sezona
Modelování – Gaussovský disperzní model SYMOS:
Hutnictví:
Velká energetika:
Lokální zdroje:
Polské lokální zdroje:
Doprava:
Významné polské zdroje:
http://www.ims-msk.cz/mapovy-server
http://www.ims-msk.cz/mapovy-server
Porovnání jednotlivých výsledků (celoroční průměr):
Podíl typu zdroje
Zastoupení Magnetická mineralog. susceptibilita fází z metalurgie
Izotopové analýzy
Organické markery
CMB (PAH)
Emise prim. částic na PM10
Doprava
-
-
-
21%
5%
34%
Průmysl
-
1 až 10%
Neprokázán
-
30%
12%
Lokální vytápění
-
-
Prokázán
26%
38%
19%
Dálkový přenos
-
-
-
-
Velká energetika
-
-
-
-
Biogenní přírodní hmota
-
-
-
26%
Pozadí
-
-
29%
Neurčeno
30% 4%
3% -
23%
2%
Závěr
• • •
• • • • •
Projekt přinesl řadu nových poznatků a námětů pro další rozvoj metod odhadu původců znečištění Jedná se o historicky první snahu o zpřesnění původních odhadů podílů zdrojů „30% - 30% - 30% a ostatní“ v rámci celé ČR v tak širokém rozsahu Podíly jednotlivých zdrojů v MSK jsou následující: dálkový přenos (28%), doprava (25%), lokální vytápění (19%), hutnictví (11%), lokální vytápění z PL (10%), velká energetika (3%) a další
Vliv jednotlivých zdrojů je omezen na úzký prostor v okolí jich samotných V zimní a letní sezóně se původci znečištění významně liší Ve venkovských lokalitách jsou lokální topeniště významným původcem znečištění Zejména v letní sezóně může být kvalita ovzduší ovlivňována původci nezahrnutými do projektu (pravděpodobně sekundární částice ze zdrojů mimo region) Závěry je nutné odborně interpretovat v kontextu všech zjištění
Děkuji Vám za pozornost.
Ing. Hellebrandová Lucie a kolektiv autorů a realizátorů projektu:
Ing. Vladimír Lollek, Ing. Jiří Výtisk, Ing. Radka Matoláková – E-expert, spol. s r.o. Ing. Sikorová, Ing. Kucbel, Ing. Kuchařová, Ph.D. - VŠB TUO, centrum ENET Ing. František Bůzek, CSc., Doc. RNDr. Vladimír Chrastný, Ph.D. – ČGS
