V OSTRAVĚ-BARTOVIC BARTOVICÍCHCH. Josef Keder Český hydrometeorologický ústav

ANALÝZA MOŽNÝCH PŘÍČIN ZNEČIŠTĚNÍ OVZDUŠÍ V OSTRAVĚ-BARTOVICÍCH

Josef Keder Český hydrometeorologický ústav

ÚVOD V rámci řešení projektu VaV SP1/a3/148/08 (poskytovatel MŽP) navrženy a na příkladu situace v Ostravě-Bartovicích demonstrovány •postupy pro odhad původu prachových částic a na ně navázaných závažných znečišťujících látek, např. BaP •opírající se o -statistickou analýzu časových řad koncentrací znečišťujících látek a doprovodných meteorologických měření -konstrukci a analýzu zpětných trajektorií pohybu vzduchových hmot

Malenovice, 7. - 8.3.2012

2

POUŽITÁ DATA • Lokalita - monitorovací stanice Radvanice Bartovice, provozovaná Zdravotním ústavem Ostrava • Použity údaje o - koncentracích PM1, PM2.5 a PM10, které v lokalitě představují největší problém, za rok 2007 - koncentracích BaP za rok 2004 - PM10 a PM2.5 za roky 2009 - 2012 - z doprovodných meteorologických dat především směr a rychlost větru a teplota vzduchu za roky 2004 a 2007, 2009 - 2012 Malenovice, 7. - 8.3.2012

3

POTENCIÁLNÍ ZDROJE ČÁSTIC V OKOLÍ • Areál Arcelor Mittal – vítr SW • Silniční dopravní tahy – vítr SW, W, NW • Obytná zástavba s lokálními topeništi – vítr SE, E, NE • Definovány sektory E, W • Sektor E – žádný průmyslový zdroj v blízkém okolí • Možné příspěvky – komunikace v obci a obytná zástavba


4

ANALÝZA KONCENTRACÍ PM10 • Analyzovány frakce částic PM10 • Hodinové průměry koncentrací těchto frakcí roztříděny do sektorů E a W podle hodinového průměru směru větru • Dále pak podle toho, zda teplota vzduchu byla nižší nebo vyšší než 00C • Pro každou hodinu dne byla v obou sektorech stanovena průměrná hodnota koncentrace frakcí PM10


5

KONCENTRACE PM10 PODLE SMĚRU VĚTRU (1)


6

KONCENTRACE PM10 PODLE SMĚRU VĚTRU (2)


7

ANALÝZA KONCENTRACÍ PM10 – průměrné denní chody 140

T<=0 0C

120 100 80 60 40 20

PM10

0 140 120

T>0 0C

100 80 60 40 20 0 1

3 2

5 4

7 6

9 11 13 15 17 19 21 8 10 12 14 16 18 20 22

1

3 2

5 4

7 6

9 11 13 15 17 19 21 8 10 12 14 16 18 20 22

Průměr Sektor: E

Sektor: W Hodina


8

ANALÝZA KONCENTRACÍ PM10 - hodnocení • Závislost na směru větru - koncentrace PM10 při proudění ze sektoru E dosahují vyšších hodnot než při proudění ze sektoru W • Pro teploty pod 00C jsou koncentrace PM10 při proudění ze sektoru E výrazně vyšší než při proudění ze sektoru W • Při teplotách nad 00C není mezi oběma sektory významný rozdíl • V sektoru E se tedy patrně nalézá zdroj, emitující především v období nízkých teplot


9

ANALÝZA KONCENTRACÍ PM1 • Do analýzy zařazena data pro hodiny, kdy teplota vzduchu byla nižší než 12oC • Lze předpokládat, že lokální vytápění v obytné zástavbě bylo provozováno • Analyzovány frakce částic PM1 • Hodinové průměry koncentrací těchto frakcí roztříděny do sektorů E a W podle hodinového průměru směru větru • Pro každou hodinu dne byla v obou sektorech stanovena průměrná hodnota koncentrace frakcí PM1


10

DENNÍ CHOD KONCENTRACÍ PM1 120

100

PM1 E PM1 W Frakce PM1 [µg.m-3]

80

60

40

20

0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

Hodina dne


11

ANALÝZA DENNÍCH ZMĚN PM1 • Koncentrace PM1 při proudění ze sektoru E má výrazný denní chod • Typický pro imise, pocházející z domácích topenišť, s maximem ve večerních hodinách • S výjimkou hodin 9, 12 a 13 UTC koncentrace PM1, pocházející ze sektoru E, převyšují koncentrace PM1 ze sektoru W • V období večerního maxima se rozdíl pohybuje kolem 30 µg.m-3


12

DENNÍ CHOD ZASTOUPENÍ FRAKCÍ – E 100% 90%

Podíl frakce v PM10

80% 70% 60%

PM25_PM10 E

50%

PM1_PM25 E PM1 E

40% 30% 20% 10% 0% 1

2

3

4

5

6

7

8

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hodina dne


13

DENNÍ CHOD ZASTOUPENÍ FRAKCÍ – W 100% 90%

Podíl frakce v PM10

80% 70% 60%

PM25_PM10 W PM1_PM25 W

50%

PM1 W

40% 30% 20% 10% 0% 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hodina dne


14

ANALÝZA DENNÍCH ZMĚN ZASTOUPENÍ FRAKCÍ • Stanoveny průměrné denní změny procentuálního zastoupení velikostních frakcí v PM10 pro sektory E, W – Při proudění z východního sektoru E (dominující zdroj obytná zástavba) je v PM10 vyšší podíl jemné frakce PM1 (kolem 70%) než při proudění ze sektoru W – Pro sektor W je typický zejména zvýšený podíl hrubé frakce mezi PM2.5 a PM10, cca 20%.


15

ANALÝZA DENNÍCH ZMĚN ZASTOUPENÍ FRAKCÍ - VÝSLEDKY • Při proudění z oblasti obytné zástavby za teplot pod 12oC – koncentrace ze zdravotního hlediska nebezpečných částic PM1 jsou vesměs vyšší než při proudění ze sektoru, kde se nalézají průmyslové zdroje – ve večerních a nočních hodinách je tento rozdíl významný – koncentrace PM1 má výrazný denní chod, typický pro lokální zdroje vytápění • Při proudění z oblasti, kde jsou lokalizovány průmyslové zdroje, je větší podíl hrubé frakce Malenovice, 7. - 8.3.2012

16

BaP A ANALÝZA ZPĚTNÝCH TRAJEKTORIÍ • Na monitoru Bartovice rovněž prováděna měření PAH a těžkých kovů. • V roce 2004 byly zjištěny nejvyšší koncentrace BaP ve dnech 27.2.2004 a 5.12.2004 • V těchto dnech byly na stanici rovněž zjištěny zvýšené koncentrace suspendovaných částic • Pro lokalizaci možného zdroje BaP použita analýza zpětných trajektorií • Konstruovány z doprovodných měření směru a rychlosti větru • Ukazují, přes jakou oblast se pohybovaly vzduchové hmoty, transportující znečišťující látky na stanici Malenovice, 7. - 8.3.2012

17

4. 1. 18 200 .1 4 .2 1. 004 2. 15 200 .2 4 . 29 200 .2 4 . 14 200 .3 4 . 28 200 .3 4 . 11 200 .4 4 . 25 200 .4 4 .2 9. 004 5. 23 200 .5 4 .2 6. 004 6. 20 200 .6 4 .2 4. 004 7. 18 200 .7 4 .2 1. 004 8. 15 200 .8 4 . 29 200 .8 4 . 12 200 .9 4 . 26 200 .9 4 10 .20 .1 04 0 24 .20 .1 04 0. 7. 200 11 4 21 .20 .1 04 1. 5. 200 12 4 19 .20 .1 04 2. 20 04

Koncentrace BaP [µg.m-3]

BaP BARTOVICE V ROCE 2004 0.035

27.2.04


5.12.04

0.030

0.025

0.020

0.015

0.010

0.005

0.000

Datum

18

ZPĚTNÉ TRAJEKTORIE 27.2.2004 BaP • Znečištěný vzduch byl na stanici transportován přes oblasti obytné zástavby • Z průmyslových lokalit v blízkém okolí žádné znečištění nepocházelo Malenovice, 7. - 8.3.2012

19

ZPĚTNÉ TRAJEKTORIE 5.12.2004

• Znečištěné vzduchové hmoty transportovány na stanici z oblasti dopravního křížení nebo areálu Mittal


20

ZPĚTNÉ TRAJEKTORIE 5.12.2004 - DETAIL Detailní obrázek ve velkém měřítku ukazuje, že i v tomto případě se na znečištění ovzduší v lokalitě měření mohly podílet i obytné objekty v bezprostředním okolí monitorovací stanice


21

ZPĚTNÉ TRAJEKTORIE, PŮVOD PM10 25.1.2010


22

ZPĚTNÉ TRAJEKTORIE 25.1.2010 detail • Denní průměr PM10 387 µg.m-3 • Znečištěný vzduch transportován přes oblasti obytné zástavby • Z průmyslových lokalit v blízkém okolí žádné znečištění nepocházelo • Petřvald?? Malenovice, 7. - 8.3.2012

23

EXPOZICE • Vyjádřena jako časový integrál proměnlivé koncentrace za určité období

• Je mírou toho, jakému znečištění byl člověk v průběhu určitého času vystaven a jakou dávku škodliviny mohl nakumulovat • Možno odhadnout postupným sčítáním hodinových koncentrací • Provedeno odděleně pro sektory E (zástavba) a W (průmysl) Malenovice, 7. - 8.3.2012

24

EXPOZICE 2009 – 2012 (do února)


25

EXPOZICE 2009


26

EXPOZICE 2010


27

EXPOZICE 2011


28

EXPOZICE 2012


29

Podíl průmyslu na znečištění Bartovic činí 80% ???


30

ZÁVĚRY • Výsledky analýzy denních změn koncentrací jednotlivých frakcí PM ve vazbě na směr proudění a teplotu vzduchu ukazují, že areál Arcelor Mittal není jediným zdrojem zdravotně nebezpečných suspendovaných částic, měřených na monitoru Radvanice - Bartovice • Tento závěr podporuje rovněž analýza zpětných trajektorií proudění a expozice • Je nutno uvažovat o podílu lokálních zdrojů a dopravy v obci • Doplnit rozbor o chemické složení částic Malenovice, 7. - 8.3.2012

31

V OSTRAVĚ-BARTOVIC BARTOVICÍCHCH. Josef Keder Český hydrometeorologický ústav

Recommend Documents