VLIV METEOROLOGICKÝCH PODMÍNEK NA KVALITU OVZDUŠÍ V PŘESHRANIČNÍ OBLASTI SLEZSKA A MORAVY WPŁYW WARUNKÓW METEOROLOGICZNYCH NA JAKOŚĆ POWIETRZA W OBSZARZE PRZYGRANICZNYM ŚLĄSKA I MORAW
Z d e nČk B l a ž e k L i b o r ýernikovský Ewa Krajny B l a n k a K r e jþí L e s z e k OĞ ródka V l a d i m í r a Vol n á M a r e k Woj t y l a k
VLIV METEOROLOGICKÝCH PODMÍNEK NA KVALITU OVZDUŠÍ V PŘESHRANIČNÍ OBLASTI SLEZSKA A MORAVY WPŁYW WARUNKÓW METEOROLOGICZNYCH NA JAKOŚĆ POWIETRZA W OBSZARZE PRZYGRANICZNYM ŚLĄSKA I MORAW AUTO ě I / AUTORZY
ýeský hydrometeorologický ústav RNDr. ZdenČk Blažek, CSc., Mgr. Libor ýernikovský, Mgr. Blanka Krejþí, RNDr. Vladimíra Volná
Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej – PaĔstwowy Instytut Badawczy dr Ewa Krajny, dr Leszek OĞródka, dr Marek Wojtylak
RECENZENTI / RECENZENCI doc. RNDr. Josef Brechler, CSc., prof. dr hab. Zbigniew Ustrnul
Ostrava 2013
© ýeský hydrometeorologický ústav A u t oĜ i : RNDr. ZdenČk Blažek, CSc., Mgr. Libor ýernikovský, Mgr. Blanka Krejþí, RNDr. Vladimíra Volná © Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej – PaĔstwowy Instytut Badawczy Autorzy: dr Ewa Krajny, dr Leszek OĞródka, dr Marek Wojtylak ISBN 978-80-87577-15-8 (ýeský hydrometeorologický ústav. Praha) ISBN 978-83-61102-79-3 (Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej – PaĔstwowy Instytut Badawczy. Warszawa)
OBSAH PodČkování . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PĜedmluva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
SPIS TREĝCI 5 6 7
PodziĊkowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Przedmowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5 6 7
1. Úvod . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1. Wprowadzenie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2. Vybrané oblastní charakteristiky . . . . . . . . . . . 16
2. Wybrane cechy obszaru . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3. Meteorologické prvky ovlivĖující úroveĖ zneþištČní ovzduší . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3. Elementy meteorologiczne wpáywające na poziom zanieczyszczenia powietrza . . . . . 22
3.1 SmČr vČtru . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2 Rychlost vČtru . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3 Vertikální stabilita atmosféry . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4 Teplota vzduchu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.5 Atmosférické srážky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.6 Sluneþní svit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.7 Vlhkost vzduchu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.8 Atmosférický tlak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24 30 32 36 40 40 45 45
4. ÚroveĖ zneþištČní ovzduší . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 4.1 Suspendované þástice frakce PM10 a PM2,5 . . . 4.2 Benzo[a]pyren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3 TČžké kovy v PM10 – arsen, kadmium, nikl, olovo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4 Oxid dusiþitý a oxidy dusíku . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.5 Oxid siĜiþitý . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.6 Benzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.7 PĜízemní ozon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.1. ZaleĪnoĞü stĊĪeĔ zanieczyszczeĔ od meteorologicznych warunków dyspersji. . . . . . . 5.1.1. Okresy cháodne. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.1.2. Okresy ciepáe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2. ZaleĪnoĞü stĊĪeĔ zanieczyszczeĔ od kierunku wiatru . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2.1. Okresy cháodne. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2.2. Okresy ciepáe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.3. ZaleĪnoĞü stĊĪeĔ zanieczyszczeĔ od sytuacji meteorologicznej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
122
133
52 71 73 76 85 95 95
5. Relacje miĊdzy warunkami meteorologicznymi a imisją zanieczyszczeĔ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
115 115 121
6. Meteorologické podmínky pro vznik epizod s vysokými koncentracemi zneþišĢujících látek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 6.1 Metodika pro výbČr epizod s vysokými koncentracemi zneþišĢujících látek . . . . . . . . . . . . . . 6.2 Identi¿kace epizod vysokých koncentrací zneþišĢujících látek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.2.1 Epizody PM10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.2.2 Ozonové epizody . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.2.3 Vyhodnocení míry zatížení imisemi v pĜeshraniþní oblasti Slezska a Moravy . . . . . . . . . . 6.3 Meteorologické charakteristiky epizod s vysokými koncentracemi zneþišĢujících látek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.1. Frakcje pyáu zawieszonego PM10 i PM2,5 . . . . . 4.2. Benzo[a]piren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3. Metale ciĊĪkie w PM10 – arsen, kadm, nikiel, oáów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4. Dwutlenek azotu i tlenki azotu . . . . . . . . . . . . . . . 4.5. Dwutlenek siarki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.6. Benzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.7. Ozon przyziemny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
71 75 83 92 93
102 103 109
24 32 34 40 45 45 48 48
4. Poziom zanieczyszczenia powietrza. . . . . . . . . 49
52 68
5. Meteorologicko-imisní vztahy . . . . . . . . . . . . . . . 102 5.1 Závislost koncentrací škodlivin na meteorologických podmínkách rozptylu . . . . . . . 5.1.1 Chladná období . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.1.2 Teplá období . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2 Závislost koncentrací škodlivin na smČru vČtru . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2.1 Chladná období . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2.2 Teplá období . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.3 Závislost koncentrací škodlivin na meteorologické situaci . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1. Kierunek wiatru . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2. PrĊdkoĞü wiatru . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3. Pionowa stabilnoĞü atmosfery . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4. Temperatura powietrza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.5. Opady atmosferyczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.6. Usáonecznienie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.7. WilgotnoĞü powietrza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.8. CiĞnienie atmosferyczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
102 105 109 121 121 122 124
6. Meteorologiczne uwarunkowania powstawania epizodów wysokich stĊĪeĔ zanieczyszczeĔ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 6.1. Metodyka wyboru epizodów wysokich stĊĪeĔ zanieczyszczeĔ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.2. Identy¿kacja epizodów wysokich stĊĪeĔ zanieczyszczeĔ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.2.1. Epizody pyáowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.2.2. Epizody ozonowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.2.3. Ocena stopnia obciąĪenia powietrza zanieczyszczeniem na pograniczu polsko-czeskim w rejonie ĝląska i Moraw . . . . . . . .
133 134 135 141
142
/3/
133 133 134 135
142
6.3. Charakterystyka meteorologiczna epizodów wysokich stĊĪeĔ zanieczyszczeĔ powietrza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.4. Przykáady epizodów wysokich stĊĪeĔ zanieczyszczeĔ powietrza – analiza przyczyn, opis przebiegu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.4.1. Analiza epizodu wysokich stĊĪeĔ pyáu zawieszonego w styczniu 2010 r. . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.4.2. Analiza epizodu wysokich stĊĪeĔ ozonu w lipcu 2006 r. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.4 PĜíklady epizod s vysokými koncentracemi zneþišĢujících látek – analýza pĜíþin, popis prĤbČhu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144 6.4.1 Analýza epizody s vysokými koncentracemi PM10 v lednu 2010 . . . . . . . . . . . . . . . . 144 6.4.2 Analýza epizody s vysokými koncentracemi ozonu v þervenci 2006 . . . . . . . . . . . . 152
7. ZávČr a shrnutí
................................
162
PĜíloha – Použitá data a metody zpracování . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 Meteorologické prvky ovlivĖující úroveĖ zneþištČní ovzduší (kapitola 3). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ÚroveĖ zneþištČní ovzduší (kapitola 4) . . . . . . . . . . . Meteorologicko-imisní vztahy (kapitola 5) . . . . . . . Meteorologické podmínky pro vznik epizod s vysokými koncentracemi zneþišĢujících látek (kapitola 6) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
171 172 175
143
145 145 153
7. ZakoĔczenie i podsumowanie. . . . . . . . . . . . . . . . 162 Aneks – Wykorzystane dane i metody zastosowane w opracowaniu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 Elementy meteorologiczne wpáywające na poziom zanieczyszczenia powietrza (rozdziaá 3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Poziom zanieczyszczenia powietrza (rozdziaá 4) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Relacje miĊdzy warunkami meteorologicznymi a imisją zanieczyszczeĔ (rozdziaá 5) . . . . . . . . . . . . . . Meteorologiczne uwarunkowania powstawania epizodów wysokich stĊĪeĔ zanieczyszczeĔ (rozdziaá 6) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
177
Literatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
171 172 176
178
Literatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
/4/
PODċKOVÁNÍ
PODZIĉKOWANIE
Publikace byla vypracována a vydána v rámci projektu „Informaþní systém kvality ovzduší v oblasti Polsko-ýeského pohraniþí ve Slezském a Moravskoslezském regionu“, který byl ¿nancován z Operaþního programu pĜeshraniþní spolupráce ýeská republika-Polská republika 2007–2013 (registraþní þíslo projektu: CZ.3.22/1.2.00/09.01610) a spolu¿nancován z Evropského fondu pro regionální rozvoj. AutoĜi dČkují Hlavnímu inspektorovi pro ochranu životního prostĜedí (GIOĝ) a Slezskému vojvodskému inspektoru pro ochranu životního prostĜedí (WIOĝ v Katovicích) za poskytnutí dat pro území Slezského vojvodství získaných v rámci realizace úkolĤ Státního monitoringu životního prostĜedí (PMĝ). AutoĜi dČkují rovnČž NOAA ARL (National Oceanic and Atmospheric Administration Air Resources Laboratory) za poskytnutí modelĤ HYSPLIT i READY, jejichž výsledky byly v publikaci použity (http://www.arl.noaa.gov/ready.php).
Publikacja zostaáa przygotowana i wydana w ramach projektu pn. „System informacji o jakoĞci powietrza na obszarze pogranicza Polsko-Czeskiego w rejonie ĝląska i Moraw“, do¿nansowanego z Programu Operacyjnego Wspóápracy Transgranicznej Republika Czeska – Rzeczpospolita Polska 2007-2013 (numer rejestracyjny projektu: CZ.3.22/1.2.00/09.01610) i jest wspóá¿nansowany z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego. Autorzy niniejszej pracy dziĊkują Gáównemu Inspektorowi Ochrony ĝrodowiska (GIOĝ) oraz ĝląskiemu Wojewódzkiemu Inspektorowi Ochrony ĝrodowiska (WIOĝ w Katowicach) za udostĊpnienie danych dotyczących województwa Ğląskiego, uzyskanych w ramach realizacji zadaĔ PaĔstwowego Monitoringu ĝrodowiska (PMĝ). PodziĊkowania kierują teĪ do NOAA ARL (National Oceanic and Atmospheric Administration Air Resources Laboratory) za udostĊpnienie modeli HYSPLIT i READY, wyniki których zostaáy w publikacji wykorzystane (http://www.arl.noaa. gov/ready.php).
/5/
PěEDMLUVA
PRZEDMOWA
ýeský hydrometeorologický ústav (ýHMÚ) a Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej – PaĔstwowy Instytut Badawczy (IMGW-PIB) spolupracují již Ĝadu let v oborech meteorologie, hydrologie a kvality ovzduší. K nejintenzivnČjším patĜí spolupráce v pĜeshraniþním regionu Slezska a Moravy mezi poboþkou ýHMÚ v OstravČ a poboþkou IMGW-PIB v KrakovČ. Dlouholetou vzájemnou výmČnu meteorologických dat a údajĤ o zneþištČní ovzduší a spoleþná hodnocení úrovnČ zneþištČní ovzduší, publikovaná v odborných periodikách a na konferencích, završuje tato monogra¿e. Problémem vČtšiny pĜeshraniþních hodnocení bývají rozdíly v metodikách používaných pro hodnocení životního prostĜedí v sousedících státech, vþetnČ odlišností odborné terminologie a pĜístupu k vyhodnocování dat. Tyto skuteþnosti neumožĖují jednoduše spojit a porovnávat národní hodnocení v pĜeshraniþních regionech, protože na spoleþných hranicích se tato hodnocení liší. Velmi významným pĜínosem této monogra¿e je použití stejného metodického postupu hodnocení v celém pĜeshraniþním regionu Slezska a Moravy, umožĖující podrobný popis vztahĤ mezi meteorologickými podmínkami a úrovní zneþištČní ovzduší srovnatelným zpĤsobem. V neposlední ĜadČ je nutné zdĤraznit, že monogra¿e by nevznikla bez dlouhodobČ budované vzájemné dĤvČry, respektu a pĜátelství mezi pracovníky ýHMÚ a IMGW-PIB. VČĜíme, že pĜedkládané informace pĜispČjí k lepšímu pochopení vlivu meteorologických podmínek na kvalitu ovzduší laickou i odbornou veĜejností.
ýeský hydrometeorologický ústav (ýHMÚ), oraz Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej – PaĔstwowy Instytut Badawczy (IMGW-PIB) wspóápracują juĪ od wielu lat w dziedzinie meteorologii, hydrologii i jakoĞci powietrza. Jedną z najbardziej intensywnych jest wspóápraca w regionie transgranicznym ĝląska i Moraw pomiĊdzy oddziaáem ýHMÚ w Ostrawie a oddziaáem IMGW-PIB w Krakowie. Niniejsza monogra¿a jest zwieĔczeniem wieloletniej wzajemnej wymiany danych meteorologicznych oraz informacji nt. Zanieczyszczenia powietrza oraz przeprowadzania wspólnych badaĔ poziomu zanieczyszczenia powietrza, publikowanych w periodykach specjalistycznych oraz prezentowanych na konferencjach. Problemem dotyczącym wiĊkszoĞci badaĔ transgranicznych są czĊsto róĪnice w metodykach stosowanych do oceny Ğrodowiska naturalnego w sąsiednich paĔstwach, jak równieĪ rozbieĪnoĞci w terminologii specjalistycznej oraz w podejĞciu do oceny danych. UniemoĪliwia to proste poáączenie i porównanie ocen krajowych w regionach transgranicznych, poniewaĪ na wspólnych granicach oceny te siĊ róĪnią. Bardzo znaczącą zaletą niniejszej monogra¿i jest zastosowanie jednakowego podejĞcia metodycznego do oceny w caáym transgranicznym regionie ĝląska i Moraw, umoĪliwiającego szczegóáowe opisanie relacji pomiĊdzy warunkami meteorologicznymi a poziomem zanieczyszczeĔ powietrza w sposób porównywalny. Ponadto naleĪy podkreĞliü, Īe monogra¿a nie powstaáaby bez wzajemnego zaufania, poszanowania i przyjaĨni budowanej przez wiele lat pomiĊdzy pracownikami ýHMÚ i IMGW-PIB. Wierzymy, Īe przedstawione informacje przyczynią siĊ do lepszego zrozumienia meteorologicznych warunków rozprzestrzeniania siĊ zanieczyszczeĔ przez osoby spoza branĪy, jak i w Ğrodowisku specjalistów.
Ing. Václav DvoĜák, Ph.D. Ĝeditel ýeského hydrometeorologického ústavu
dr hab. inĪ. Mieczysáaw S. Ostojski dyrektor Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej – PaĔstwowego Instytutu Badawczego, Wiceprezydent ĝwiatowej Organizacji Meteorologicznej
/6/
SUMMARY THE INFLUENCE OF METEOROLOGICAL CONDITIONS ON AIR QUALITY IN THE BORDER REGION OF SILESIA AND MORAVIA The Czech Hydrometeorological Institute (CHMI) and the Institute of Meteorology and Water Management – National Research Institute (IMGW-PIB) have been working together for many years in the ¿elds of meteorology, hydrology and air quality. The most intensive cooperation has been between the CHMI’s Ostrava branch and IMGW-PIB’s Krakow branch. Within this long collaboration a monograph has been completed, the main contribution being that the same method was used to assess the relationship between meteorological conditions and air pollution levels throughout the border region of Silesia and Moravia. This publication was prepared and issued within the framework of project “Air Quality Information System in the Polish-Czech border in the Silesian and Moravian-Silesian Region”, ¿nanced by the Operational Programme for Czech-Polish Cross-border Cooperation 2007–2013 (registration number of the project: CZ.3.22/1.2.00/09.01610). The Moravian-Silesian Region and Silesian Voivodeship in the Czech-Polish border area is one of the most urbanized and industrial areas in Central Europe. For a long time there has been a problem of high levels of air pollution particles of anthropogenic origin, which are among the highest in Europe. The sources of particles are high concentrations of industrial production, large densities of local heating using solid fuels and concentrated transport infrastructure. The region covers an area of about 9 680 km2 and has more than 4.6 million inhabitants (¿g. 1.1, tab. 2.1). After a brief summary of the socio-economic, geographic and climatic characteristics of the area in the second chapter, the third chapter describes the meteorological conditions affecting air pollution levels. A predominant air Àow from southwestern directions is typical of northeastern Moravia and is related to the orographic inÀuence of the Moravian Gate. This inÀuence is even evident in adjacent border areas of the Silesian Voivodeship (chapter 3.1). The results of measurements in the period from January 2001 to March 2011 show that wind speed (3.2), temperature (3.4), duration of sunshine (3.6), humidity (3.7) and atmospheric pressure (3.8) in the whole area were very similar while rainfall in the Silesian Voivodeship was higher than in the Moravian-Silesian Region (3.5). The boundary layer in the cold half of the year was more stable than in the warm half of the year, i.e. the conditions for dispersion of pollutants were less favourable (3.3). Chapter Four evaluates the results of measurements of air pollution in the period from October 2005 to March 2011 at state monitoring locations. The majority of pollutants for which legislative limits are set were processed [EC, 2004; EC, 2008; ýR, 2012; RP, 2012]. The interannual variability in concentrations of PM10, NO2 and SO2 is high and is caused mainly by the inÀuence of meteorological conditions, especially in the cold half of the year, and also by Àuctuations in levels of emissions. Exceptionally high values are caused by situations with prolonged temperature inversions over the whole region in the winter period (December-February). Differences in concentrations between various locations are caused by their different geographical positions and positions with respect to emission sources. In addition to annual and seasonal characteristics of pollutant concentrations changes throughout the year, week and day are also provided. In the Silesian Voivodeship and Moravian-Silesian Region the level of air pollution caused by suspended particles PM10 was similar. Neither the annual nor the daily PM10 limit value for protection of human health was adhered to in the whole area. The average concentration of PM10 exceeded the annual limit at most stations. The numbers of days exceeding the daily limit value for PM10 during the calendar year for each year in the region Silesian Voivodeship were between 37 and 180 and in the Moravian-Silesian Region the numbers of days were between 41 and 194, while the legislation permits 35 days. The annual average concentration of suspended particles PM2,5 signi¿cantly exceeded the annual limit value for human health protection throughout the whole area (4.1). The biggest health risk in the area is represented by a 3 to 18-fold exceedance of the target value for benzo[a]pyrene in PM10 (4.2). The annual average concentrations of arsenic, cadmium, nickel and lead in PM10 didn’t exceed regulatory limits (4.3). The average level of air pollution by nitrogen dioxide (NO2) was similar in the Czech and Polish parts of the area, yet slightly higher in the Silesian Voivodeship. The NO2 limit value for the protection of human health was exceeded at only one station, classi¿ed as a traf¿c station. Nevertheless, it can be assumed that exceedances occur at other locations with heavy traf¿c, where air pollution is not monitored. The critical annual level of nitrogen oxides (NOX) for vegetation protection was exceeded at most stations in all or at least four of the ¿ve years that were assessed (4.4).
/7/
The level of air pollution by sulphur dioxide (SO2) in the Silesian Voivodship was approximately double than in the Moravian-Silesian Region. Limit values for SO2 for protection of human health were only exceeded in the Silesian Voivodship in the years 2006 and 2010. Signi¿cantly higher concentrations in the region Silesian Voivodeship come largely from local heating where different quality fuel with higher sulphur content is often used. The critical annual level for vegetation protection during the cold period was exceeded at eight out of ten of the assessed stations in the Silesian Voivodeship and on an annual basis concentrations were slightly over at two stations. In the Moravian-Silesian Region the critical level was not exceeded (4.5). The annual average concentrations of benzene exceeded the annual limit at one station in Ostrava, while other stations were below the limit. Higher concentrations in this locality are associated with industrial activity, especially the production of coke and chemical production (4.6). The level of air pollution by ozone (O3) in the Silesian Voivodeship was somewhat lower than in the Moravian-Silesian Region. The O3 target value for protection of human health was not exceeded however the long-term objective was exceeded. The O3 target value for vegetation protection was exceeded in 2008 only at two stations in Silesian Voivodeship. Nonetheless, the long-term objective was exceeded at all stations in the whole area (4.7). The core of the publication lies in chapters ¿ve and six, where two different ways of evaluating the inÀuence of meteorological conditions on air pollution levels are presented. The ¿fth chapter is a synthesis of the previous two. Regional daily average concentrations are evaluated according to the daily type of meteorological dispersion conditions and wind direction. The current inÀuence of temperature strati¿cation and wind speed on the concentration of PM10, NO2 and SO2 is dominant and more pronounced in the cold season. The average regional daily concentration increases with decreasing air temperature, with increasing stability of vertical temperature strati¿cation, with decreasing wind speed and decreasing precipitation. Average regional concentrations were highest during days with a temperature inversion in the layer of the atmosphere 0–1000 m, with an average 10 m wind speed of less than 1.5 m.sí1 and with an average maximum 2 m temperature of –2.5 °C. The current inÀuence of sunlight and temperature on the concentration of O3 is dominant. Regional O3 pollution levels signi¿cantly increase with increasing duration of sunshine in the day and with increasing air temperature. Regional maximum daily 8-hour average O3 concentrations were highest in days with sunshine duration of at least 8.5 hours and an average daily air temperature of at least 17.5 °C (5.1). The inÀuence of dispersion conditions on regional daily average concentrations of pollutants in air is dominant and the inÀuence of wind direction in the area complementary. According to the daily type of air Àow the highest regional average concentrations of PM10 and NO2, measured in both regions, and the regional average concentration of SO2 in the Silesian Voivodeship, occurred during days without a dominant wind direction. They are mostly connected to days with variable wind direction or days with a signi¿cant change in the wind direction during the day. Variable wind direction is most common at low speeds. The next highest regional average concentrations of PM10 and NO2 in both regions, and the concentration of SO2 in the Moravian-Silesian Region, occurred during days with a northeasterly air Àow. The lowest concentrations in both regions occurred when the air Àow was from the southwest (5.2). The level of air pollution, in a given time and place, is determined by the overall meteorological situation, not just individual meteorological conditions. Regarding types of weather situations connected to usual values of meteorological variables, in the cross-border region of Silesia and Moravia a southwest Àow associated mainly with a cyclonic (low pressure) system settles and fosters predominantly high wind speeds with good dispersion conditions. And this effect is enhanced when the Àow transports to the region relatively clean air from less-polluted locations in the Czech Republic. Conversely, northeast and variable wind Àows with low wind velocities are associated with anticyclonic situations (high pressure systems), and are often accompanied by deteriorated dispersion conditions, especially during the cold period of the year. Generally, good dispersion conditions therefore transport pollutants from the Moravian-Silesian Region to the Silesian Voivodeship, while for predominant poor-dispersion conditions, the transport is opposite. Sites which are located in the central part of the border area are polluted in both Àow directions by emission sources that are located near the edges of the area. The highest average regional concentrations of PM10, NO2 and SO2 were measured in days with poor dispersion conditions and the absolute highest concentrations occurred during these days in cold halves of the years (5.3). The sixth chapter deals with episodes of high concentrations of suspended PM10 and ground-level ozone, as representatives of winter and summer smog, and describes the strongest episodes. From October 2005 to March 2011, 15 whole-area PM10 episodes (occurring simultaneously throughout the study area) were identi¿ed. They lasted for different lengths of time, in total 28 days. The longest episode lasted for ¿ve days. Whole-area PM10 episodes occurred mostly in January (61% of the /8/
selected PM10 episodes), but also occurred in December and February. In the warm periods of the year, 33 whole-area tropospheric ozone episodes with different durations were classi¿ed, involving a total of 54 days. The longest O3 episode lasted 10 days. Episodes with durations of 3 days and 6–9 days did not occur at all (6.1 to 6.2). The characterization of episodes of high concentrations of pollutants that was performed identi¿ed meteorological factors that are responsible for the formation of episodes. Beside synoptic conditions, such as type of pressure system (episodes of high concentrations of particles, even ozone in the vast majority of cases, mostly arise under anticyclonicpressure systems with weak gradients), related meteorological elements also play an important role. In the analysed cases, the overwhelming majority of episodes correspond to local and regional factors. Circulation conditions with weak gradient lead to the dominance of local climatic conditions on the concentration of air pollutants, manifesting themselves as the effects of temperature, wind speed and atmospheric stability conditions, evolving under the inÀuence of local conditions.In the case of PM10 and O3 episodes the dominance of these meteorological elements is signi¿cant, although the mode of interaction, as well as the reasons for their dominance is different (6.3 to 6.4). A summary of data and methods used is attached at the end of the publication.
/9/
ÚVOD
1.
WPROWADZENIE
PĜeshraniþní oblast Polska a ýeské republiky v regionu Slezského vojvodství a Moravskoslezského kraje (obr. 1.1) patĜí k nejvíce urbanizovaným a prĤmyslovým oblastem ve stĜední EvropČ. Industrializace a rozvoj osídlení postupující od poloviny 19. století zpĤsobily, že v krátké dobČ zaþalo docházet k rychlé degradaci kvality životního prostĜedí. KromČ významných promČn terénu,
Obszar przygraniczny Polski i Republiki Czeskiej w rejonie województwa Ğląskiego i kraju morawskoĞląskiego (rys. 1.1) naleĪy do najbardziej zurbanizowanych i uprzemysáowionych w Europie ĝrodkowej. PostĊpująca od poáowy XIX wieku industrializacja i rozwój osadnictwa spowodowaáy, Īe szybkiej degradacji zaczĊáa ulegaü jakoĞü Ğrodowiska naturalnego. Obok silnych przeksztaáceĔ
Obr. 1.1 PƎeshraniēní oblast Slezska a Moravy (zájmová oblast) Rys. 1.1 Transgraniczny obszar _lČska i Moraw (obszar objħty badaniem)
zpĤsobených expanzí pĜedevším tČžebního prĤmyslu a kontaminací vod, zapoþala i degradace kvality ovzduší. Koncem sedmdesátých let 20. století patĜilo zneþištČní životního prostĜedí v tomto regionu k nejvČtším v EvropČ a kvalita ovzduší byla katastrofální. Velké zmČny v oblasti pĜinesla restrukturalizace hospodáĜství obou zemí, která byla výsledkem systémové transformace na pĜelomu 80. a 90. let minulého století. Technologické zmČny, uzavírání nerentabilních a vĤþi životnímu prostĜedí škodlivých prĤmyslových podnikĤ a v neposlední ĜadČ i zvýšené povČdomí veĜejnosti o ochranČ životního prostĜedí vedly od poloviny 90. let k systematickému zlepšení kvality ovzduší. KromČ výše uvedených investiþních aktivit mČlo velký význam i zahájení
terenu, spowodowanych rozbudową gáównie przemysáu wydobywczego, zanieczyszczeniem wód, degradacji ulegaü zaczĊáa jakoĞü powietrza. Pod koniec lat siedemdziesiątych XX wieku skaĪenie Ğrodowiska naturalnego w tym rejonie naleĪaáo do najwiĊkszych w Europie, a jakoĞü powietrza byáa katastrofalna. DuĪe zmiany w tym zakresie przyniosáa restrukturyzacja gospodarki obu krajów, która nastąpiáa w wyniku transformacji ustrojowej na przeáomie lat 80. i 90. ubiegáego wieku. Zmiany technologii, zamykanie nierentownych i uciąĪliwych dla Ğrodowiska zakáadów przemysáowych, wreszcie zwiĊkszenie ĞwiadomoĞci spoáecznej na temat ochrony Ğrodowiska spowodowaáy, Īe jakoĞü powietrza od poáowy lat 90. ubiegáego wieku stale
/ 11 /
systematických mČĜení kvality ovzduší v rámci institucionalizovaných monitorovacích systémĤ. PĜímá kontrola kvality ovzduší a sdílení informací v reálném þase umožnilo jak rozhodujícím þinitelĤm, tak i obþanĤm obou zemí sledovat aktuální stav kvality ovzduší a požadovat jeho okamžité zlepšení. Vstupu Polska a ýeské republiky do Evropské unie pĜedcházela nutnost pĜizpĤsobení legislativy požadavkĤm EU. Tyto požadavky na ochranu ovzduší byly ve vČtšinČ pĜípadĤ pĜísnČjší než ty, které byly v obou zemích používány doposud. Dodržování tČchto norem na obou stranách hranice se tímto pro místní spoleþnost stalo opČt výzvou. ZneþištČní ovzduší je i pĜes neustálou snahu snižovat emise jedním z problémĤ, který má nezanedbatelný vliv na zdravotní stav evropské populace [EEA, 2012a]. K oblastem s nejvíce zneþištČným ovzduším v EvropČ patĜí i v souþasnosti oblast Slezska a Moravy, ležící po obou stranách þesko-polské hranice (obr. 1.1), ve které je kumulován velký poþet jak prĤmyslových zdrojĤ, tak zdrojĤ komunálních
siĊ polepsza. Poza wspomnianymi wyĪej dziaáaniami o charakterze inwestycyjnym duĪe znaczenie miaáo rozpoczĊcie systematycznych pomiarów jakoĞci powietrza w ramach zinstytucjonalizowanych systemów monitoringowych. BezpoĞrednia kontrola jakoĞci powietrza i udostĊpnianie uzyskanych informacji w czasie rzeczywistym pozwoliáy zarówno decydentom, jak teĪ i obywatelom obu krajów na bieĪące Ğledzenie stanu jakoĞci powietrza i zgáaszanie koniecznoĞci jego doraĨnej poprawy. Przystąpienie Polski i Republiki Czeskiej do Unii Europejskiej byáo poprzedzone koniecznoĞcią dostosowania prawa krajowego do wymogów unijnych. Wymagania te w zakresie ochrony powietrza byáy w wiĊkszoĞci przypadków bardziej restrykcyjne od obowiązujących dotychczas w obu krajach, co spowodowaáo, Īe dotrzymanie tych standardów po obu stronach granicy znów staáo siĊ wyzwaniem dla zamieszkujących tu spoáeczeĔstw. Zanieczyszczenie powietrza, pomimo ciągáych staraĔ podejmowanych w celu zmniejszenia emisji,
Obr. 1.2 Emise PM10 v EvropĢ v roce 2010 Rys. 1.2 Emisje PM10 w Europie w 2010 roku [EEA, 2012b] -30°
-20°
-10°
0°
10°
20°
30°
40°
50°
60°
70°
Emissions of coarse particulate matter (PM10, particles measuring 10 m or less), 2010 Gg
60°
<0.25 0.25–0.5 0.5–1.0
50°
1.0–2.0 2.0–3.0 3.0–5.0 >5.0 50°
Outside study area No data
40°
40°
0
500
0°
1000
1500 km 10°
20°
/ 12 /
30°
40°
a rovnČž velmi hustá silniþní síĢ. Emise oblasti patĜí k nejvyšším v EvropČ (obr. 1.2)1. Problémem jsou zejména suspendované þástice2 obsahující zdraví škodlivé látky. Tento stav je dlouhodobČ znám, byl tématem již mnoha prezentací, þlánkĤ a publikací, byl a stále je diskutován na rĤzných semináĜích, workshopech a konferencích. VČtšinou je však situace v oblasti hodnocena buć pouze samostatnČ na národní úrovni v ýeské republice a v Polské republice, nebo jako souþást souhrnných celoevropských hodnocení, pĜevážnČ bez pĜeshraniþních souvislostí, pĜiþemž se pĜevážnČ jedná o popis namČĜených koncentrací (imisní situace). Konkrétní úroveĖ koncentrací škodlivin v ovzduší v dané oblasti však závisí nejen na charakteristikách zdrojĤ, množství jimi vypouštČných škodlivin a fyzickogeogra¿ckých podmínkách území. Intenzitu a zpĤsob rozptylu zneþišĢujících látek dominantnČ urþují meteorologické podmínky. Pro bližší poznání dynamiky zmČn úrovnČ zneþištČní ovzduší je nutné posuzovat nejen zmČny emisí, ale zejména vztahy mezi koncentracemi zneþišĢujících látek a meteorologickými podmínkami (meteorologicko-imisní vztahy). Vzduch a s ním i zneþištČní ovzduší se pĜesunuje bez ohledu na administrativní þlenČní území, a proto je nezbytné zneþištČné oblasti zkoumat celkovČ, bez ohledu na státní hranice. Publikace shrnuje výsledky dostupných mČĜení zneþištČní ovzduší a meteorologických prvkĤ v pĜeshraniþní oblasti Slezska a Moravy a vyhodnocuje je stejnou metodikou. ýtenáĜi tak pĜedkládá vyhodnocení rozsáhlých souborĤ dat v pĜehledných souhrnných tabulkách a obrázcích, které dosud nikdy nebylo v takovémto rozsahu publikováno. ZámČrem autorĤ bylo podrobnČ popsat imisní situaci v oblasti ve vztahu k meteorologickým podmínkám. Popsané informace mohou sloužit nejen široké veĜejnosti a obþanským sdružením k seznámení s problematikou zneþištČného ovzduší v oblasti, ale rovnČž státním, regionálním a místním úĜadĤm a samosprávám jako analýza stávajícího stavu, která je nezbytným pĜedpokladem Ĝízení kvality ovzduší a ochrany zdraví obyvatel. V neposlední ĜadČ mohou být informace využity jako základ pro další zkoumání vazeb mezi zneþištČním ovzduší a napĜ. emisemi v oblasti. Inventarizací emisí v pĜeshraniþní oblasti Slezska a Moravy se zabývaly projekty Zlepšení kvality ovzduší v pĜíhraniþní oblasti ýeska a Polska (www.cleanborder.eu) a Informaþní systém kvality ovzduší v oblasti Polsko-ýeského pohraniþí ve Slezském a Moravskoslezském regionu (www.air-silesia.eu) v rámci Operaþního programu pĜeshraniþní spolupráce ýeská republika-Polská republika 2007–2013 (OPPS ýR-PR 2007–2013). 1
Pro suspendované þástice se þasto používají pojmy „prašný aerosol“ a „polétavý prach“. Tyto názvy však nejsou terminologicky pĜesné, neboĢ suspendované þástice tvoĜí nejen pevné, ale i kapalné a smČsné þástice. 2
pozostaje jednym z problemów mających niebagatelny wpáyw na stan zdrowia populacji europejskiej [EEA, 2012a]. Obecnie do obszarów o najbardziej zanieczyszczonym powietrzu w Europie naleĪy takĪe leĪący na pograniczu polsko-czeskim obszar ĝląska i Moraw (rys. 1.1), w którym skumulowana jest duĪa liczba Ĩródeá zarówno przemysáowych, jak i komunalnych, wystĊpuje tam równieĪ gĊsta sieü drogowa. Emisje w regionie naleĪą do najwyĪszych w Europie (rys. 1.2)1. Problem stanowią w szczególnoĞci cząstki zawieszone2, zawierające szkodliwe dla zdrowia substancje. Taki stan znany jest od dáugiego czasu, stanowiá juĪ przedmiot wielu prezentacji, artykuáów oraz publikacji, byá i nadal jest tematem omawianym na róĪnych seminariach, warsztatach i konferencjach. W wiĊkszoĞci przypadków sytuacja w obszarze oceniana jest jednak albo odrĊbnie na szczeblu narodowym w Republice Czeskiej i w Polsce, albo jako element zbiorczych ocen ogólnoeuropejskich, zazwyczaj bez uwzglĊdnienia zaleĪnoĞci transgranicznych, przy czym przewaĪnie są to opisy zmierzonych stĊĪeĔ (stan jakoĞci powietrza). Konkretny poziom stĊĪeĔ zanieczyszczeĔ w powietrzu na danym obszarze zaleĪy jednak nie tylko od cech Ĩródeá, iloĞci emitowanych przez nie zanieczyszczeĔ oraz warunków ¿zycznogeogra¿cznych obszaru. Na intensywnoĞü i sposób dyspersji zanieczyszczeĔ istotnie wpáywają warunki meteorologiczne. W celu bliĪszego poznania dynamiki zmian poziomu zanieczyszczenia powietrza konieczna jest nie tylko ocena zmian emisji, ale w szczególnoĞci relacji pomiĊdzy stĊĪeniami zanieczyszczeĔ a warunkami meteorologicznymi (relacji miĊdzy warunkami meteorologicznymi a imisją zanieczyszczeĔ). Powietrze, a wraz z nim takĪe zanieczyszczenia przemieszczają siĊ bez wzglĊdu na podziaá administracyjny obszaru i dlatego konieczne jest badanie zanieczyszczonego obszaru w caáoĞci bez wzglĊdu na istniejące granice paĔstwowe. W opracowaniu podsumowano wyniki dostĊpnych pomiarów zanieczyszczenia powietrza oraz meteorologicznych elementów w obszarze transInwentaryzacji emisji w regionie transgranicznym ĝląska i Moraw poĞwiĊcone byáy projekty „Polepszenie jakoĞci powietrza w regionie przygranicznym Czechy-Polska“ (www.cleanborder.eu) oraz „System informacji o jakoĞci powietrza na obszarze pogranicza Polsko-Czeskiego w regionie ĝląska i Moraw“ (www.air-silesia.eu) w ramach Programu Operacyjnego Wspóápracy Transgranicznej Republika Czeska – Rzeczpospolita Polska 2007–2013 (POWT RCz–RP 2007–2013). 1
Dla cząstek zawieszonych czĊsto stosowane są pojĊcia „pyá zawieszony“ i „pyá lotny“. PojĊcia te nie są jednak pod wzglĊdem terminologicznym dokáadne, poniewaĪ cząstki zawieszone to nie tylko cząstki staáe, ale takĪe ciekáe i mieszane. 2
/ 13 /
PĜeshraniþní oblastí Slezska a Moravy je v této publikaci oznaþována þást Moravskoslezského kraje a navazující þást Slezského vojvodství. ýást této oblasti na území ýeské republiky je dále nazývána „region Moravskoslezského kraje“ (MSk) a zahrnuje okresy Frýdek-Místek (bez horských partií), Karviná, Nový Jiþín, Opava a Ostrava-mČsto; þást oblasti na území Polské republiky je nazývána „region Slezského vojvodství“ (SLw) a jeho souþástí jsou bielský a rybnický podregion a centrální podoblast, jejíž souþástí je hornoslezská aglomerace (obr. 1.1). V celé pĜeshraniþní oblasti žije na ploše cca 9 680 km2 více než 4,6 milionu obyvatel. Po struþném shrnutí socioekonomických, fyzickogeogra¿ckých a klimatických charakteristik pĜeshraniþní oblasti ve druhé kapitole jsou v kapitole tĜetí popsány meteorologické podmínky ovlivĖující úroveĖ zneþištČní ovzduší. Výsledky mČĜení smČru a rychlosti vČtru, teploty vzduchu a denních úhrnĤ atmosférických srážek za období od ledna 2001 do bĜezna 2011 jsou doplnČny výsledky mČĜení vlhkosti vzduchu, atmosférického tlaku a doby trvání sluneþního svitu. Kapitola þtvrtá hodnotí výsledky mČĜení zneþištČní ovzduší za pČtileté období 2006–2010 a mČsíce leden–bĜezen 2011. Hodnocena je vČtšina zneþišĢujících látek, pro které jsou v rámci legislativy Evropské unie [EC, 2004; EC, 2008], a tedy i legislativy ýeské a Polské republiky [ýR, 2012; RP, 2012], stanoveny imisní limity (mezní hodnoty), cílové hodnoty a dlouhodobé cíle pro ochranu zdraví lidí a kritické úrovnČ pro ochranu vegetace. Meteorologické podmínky se výraznČ liší v teplé a chladné polovinČ roku, a proto je hodnocena nejen celoroþní úroveĖ zneþištČní ovzduší, ale rovnČž úroveĖ sezónní. TČžištČ publikace spoþívá v kapitolách pČt a šest, které pĜedstavují dva rĤzné zpĤsoby hodnocení vlivu meteorologických podmínek na úroveĖ zneþištČní ovzduší. Pátá kapitola je syntézou dvou pĜedchozích kapitol. Imisní situace je v ní hodnocena jednak v závislosti na meteorologických podmínkách rozptylu a jednak v závislosti na smČru proudČní v pĜeshraniþní oblasti. Šestá kapitola se zabývá epizodami s vysokými koncentracemi škodlivin suspendovaných þástic PM10 a pĜízemního ozonu jakožto reprezentantĤ zimního a letního smogu. Identi¿kuje meteorologické podmínky, pĜi kterých v pĜeshraniþní oblasti dochází k tČmto epizodám a podrobnČ popisuje nejsilnČjší z nich. V sedmé kapitole jsou shrnuty nejdĤležitČjší výsledky a závČry z pĜedchozích kapitol a v pĜíloze publikace jsou shrnuty informace o použitých datech a metodách.
granicznym ĝląska i Moraw oraz poddano je ocenie z zastosowaniem tej samej metodyki. Czytelnik otrzymuje wiĊc ocenĊ obszernych zbiorów danych w przejrzystych zbiorczych tabelach i rysunkach, do tej pory nigdzie w takim zakresie nie publikowaną. Celem autorów byáo szczegóáowe opisanie stanu jakoĞci powietrza w stosunku do warunków meteorologicznych. Podane informacje mogą pomóc szerokiej opinii publicznej oraz stowarzyszeniom spoáecznym w poznaniu zagadnieĔ dotyczących zanieczyszczonego powietrza w regionie, a urzĊdom paĔstwowym, regionalnym i lokalnym oraz samorządom mogą sáuĪyü jako analiza istniejącego stanu, bĊdąca niezbĊdną przesáanką do zarządzania jakoĞcią powietrza i dla ochrony zdrowia mieszkaĔców. Ponadto informacje mogą zostaü wykorzystane jako podstawa do dalszych badaĔ nad zaleĪnoĞciami zanieczyszczenia powietrza na przykáad od emisji w regionie. Obszarem transgranicznym ĝląska i Moraw jest dla celów niniejszego opracowania czĊĞü kraju morawskoĞląskiego i sąsiadująca z nią czĊĞü województwa Ğląskiego. CzĊĞü tego obszaru na terytorium Republiki Czeskiej nazywana jest dalej „regionem kraju morawskoĞląskiego“ (MSk) i obejmuje powiaty Frýdek-Místek (bez partii górskich), Karviná, Nový Jiþín, Opava i Ostrava-mČsto; czĊĞü obszaru na terytorium Rzeczypospolitej Polskiej okreĞlana jest jako „region województwa Ğląskiego“ (SLw), który obejmuje podregion bialski i rybnicki oraz podobszar centralny, którego elementem jest aglomeracja górnoĞląska (rys. 1.1). Na caáym obszarze transgranicznym na powierzchni ok. 9680 km2 mieszka ponad 4,6 miliona mieszkaĔców. Po krótkim podsumowaniu w rozdziale drugim cech spoáeczno-gospodarczych, ¿zycznogeogra¿cznych i klimatycznych obszaru transgranicznego w kolejnym, trzecim rozdziale opisano warunki meteorologiczne wpáywające na poziom zanieczyszczenia powietrza. Wyniki pomiaru kierunku i prĊdkoĞci wiatru, temperatury powietrza oraz dobowych sum opadów atmosferycznych z okresu od stycznia 2001 r. do marca 2011 r. uzupeániono wynikami pomiaru wilgotnoĞci powietrza, ciĞnienia atmosferycznego oraz usáoniecznienia. W rozdziale czwartym ocenie poddano wyniki pomiarów zanieczyszczenia powietrza w piĊcioletnim okresie 2006–2010 i w miesiącach styczeĔ–marzec 2011 r. Ocena dotyczy wiĊkszoĞci zanieczyszczeĔ, dla których w ramach ustawodawstwa Unii Europejskiej [EC, 2004; EC, 2008], czyli takĪe ustawodawstwa Rzeczypospolitej Polskiej i Republiki Czeskiej [RP 2012; ýR 2012], okreĞlono stĊĪenia dopuszczalne (wartoĞci dopuszczalne), wartoĞci docelowe oraz cele dáugoterminowe w zakresie ochrony Īycia ludzkiego oraz poziomy krytyczne ustanowione w celu ochrony roĞlin.
/ 14 /
Warunki meteorologiczne znacznie siĊ róĪnią w ciepáej i cháodnej poáowie roku, dlatego ocenie poddano nie tylko caáoroczny poziom zanieczyszczenia powietrza, ale takĪe poziom sezonowy. NajwaĪniejszą czĊĞcią opracowania są rozdziaáy piąty i szósty, pokazujące dwa róĪne sposoby oceny wpáywu warunków meteorologicznych na poziom zanieczyszczenia powietrza. Rozdziaá piąty stanowi syntezĊ poprzednich dwóch rozdziaáów. Sytuacja w zakresie imisji zostaáa tu oceniona w zaleĪnoĞci od meteorologicznych warunków dyspersji, jak równieĪ w zaleĪnoĞci od kierunku przepáywu mas powietrza w obszarze transgranicznym. W roz-
dziale szóstym opisano epizody z wysokim stĊĪeniem zanieczyszczenia pyáem zawieszonym PM10 oraz ozonem przyziemnym, które są elementami zimowego i letniego smogu. Wskazano tu warunki meteorologiczne, przy których pojawiają siĊ w obszarze transgranicznym epizody, szczegóáowo opisano równieĪ te najsilniejsze z nich. W rozdziale siódmym podsumowano najwaĪniejsze wyniki i wnioski z poprzednich rozdziaáów, a w zakoĔczeniu opracowania, w aneksie, podsumowano informacje dotyczące wykorzystanych danych i zastosowanych metod.
/ 15 /
VYBRANÉ OBLASTNÍ CHARAKTERISTIKY
2.
WYBRANE CECHY OBSZARU
ýásti Slezského vojvodství a Moravskoslezského kraje popisované v této publikaci jsou dva nejvíce urbanizované a industrializované regiony v Polské a ýeské republice a zároveĖ oblasti s velkou hustotou obyvatelstva. Zatímco v celém Polsku je prĤmČrná hustota 122 obyvatel/km2, v regionu Slezského vojvodství žije na ploše cca 5 790 km2 celkem 3,5 milionu obyvatel s prĤmČrnou hustotou 605 obyvatel/km2. V ýeské republice je prĤmČrná hustota 130 obyvatel/km2, ale v regionu Moravskoslezského kraje žije na rozloze cca 3 890 km2 více než 1,1 milionu obyvatel s prĤmČrnou hustotou 294 obyvatel/km2. V regionu Slezského vojvodství je 19 a v regionu Moravskoslezského kraje pČt mČst s poþtem obyvatel nad 50 000 (tab. 2.1). Oblast je z hlediska fyzickogeogra¿ckých a socioekonomických podmínek velmi rĤznorodá. Z geomorfologického hlediska leží na území þtyĜ
Opisywane w niniejszym opracowaniu czĊĞci województwa Ğląskiego oraz kraju morawskoĞląskiego są dwoma najbardziej zurbanizowanymi i uprzemysáowionymi regionami w Polsce i w Czechach. Ponadto są to obszary o duĪej gĊstoĞci zaludnienia. W caáej Polsce przeciĊtna gĊstoĞü zaludnienia wynosi 122 mieszkaĔców/km2, natomiast w regionie województwa Ğląskiego na powierzchni ok. 5790 km2 mieszka áącznie 3,5 miliona mieszkaĔców, a Ğrednia gĊstoĞü zaludnienia wynosi 605 mieszkaĔców/km2. W Republice Czeskiej Ğrednia gĊstoĞü zaludnienia wynosi 130 mieszkaĔców/km2, ale w regionie kraju morawskoĞląskiego na powierzchni ok. 3890 km2 mieszka ponad 1,1 miliona mieszkaĔców, a przeciĊtna gĊstoĞü zaludnienia wynosi 294 mieszkaĔców/km2. Miast liczących powyĪej 50000 mieszkaĔców jest w województwie Ğląskim 19, a w regionie kraju morawskoĞląskiego 5 (tab. 2.1).
Tab. 2.1 Demografické údaje a emise Tab. 2.1 Dane demograficzne i emisje [GUS, 2012; SÚ, 2013; WIO_, 2012; HMÚ 2013] Oblasti a okresy Obszary i powiaty
Plocha Powierzchnia [km2]
Poēet obyvatel LudnoƑđ Celkem Na 1 km2 Ogóųem
TZL TLZ
SO2
NOx
Tun za rok 2010 Tony na rok 2010
Region Slezského vojvodství / Region Województwa ƑlČskiego Podregion bielski Podregion rybnicki Aglomeracja GórnoƑlČska Podregion Ƒrodkowy
2354 1353 1218 862
656775 637500 1952262 257480
279 471 1603 299
598 1974 6996 1348
3056 28449 33648 8884
1049 18433 24076 10680
Region Moravskoslezského kraje / Region Kraju morawskoƑlČskiego Okres Frýdek-Místek Okres Karviná Okres Nový Jiēín Okres Opava Okres Ostrava-mĢsto
1208 356 882 1113 332
212100 270412 152524 177236 333579
provincií: StĜedoevropské nížiny, Polské vysoþiny, ýeské vysoþiny a Západních Karpat [Demek et al., 2006; Kondracki, 2002]. Z klimatického hlediska leží území v mírném podnebném pásu s typickým stĜídáním þtyĜ roþních období. Podle nejvíce rozšíĜené a všeobecnČ uznávané klasi¿kace podnebí W. Köppena [Kottek et al., 2006], podle které je kritériem klimatického þlenČní prĤmČrná mČsíþní teplota a roþní úhrn srážek, se oblast nachází v zónČ kontinentálního podnebí s teplými léty. Tato zóna
176 760 173 159 1005
1847 850 548 528 2285
5360 4692 543 467 10453
5789 6556 1222 1290 11524
Obszar jest pod wzglĊdem uwarunkowaĔ ¿zycznogeogra¿cznych i spoáeczno-gospodarczych bardzo zróĪnicowany. Pod wzglĊdem geomorfologicznym obszar leĪy na terenie czterech prowincji: Niziny ĝrodowoeuropejskiej, WyĪyny Polskiej, Masywu Czeskiego i Zachodnich Karpatów [Demek et al., 2006; Kondracki, 2002]. Pod wzglĊdem klimatycznym leĪy w stre¿e klimatu umiarkowanego z typowymi zmieniającymi siĊ czterema porami roku. Zgodnie z najpowszechniejszą i ogólnie przyjĊtą
/ 16 /
podle Köppena pokrývá témČĜ celou stĜední a jižní Evropu. VČtšina oblasti patĜí do podtypu podnebí listnatých lesĤ mírného pásma CFb, okrajové horské þásti oblasti do podtypu boreálního klimatu DfB, pĜípadnČ Dfc. Klimatické pomČry jsou v celé oblasti velmi podobné (tab. 2.2, obr. 2.1, více viz kapitola 3, dále rovnČž [IMGW, 2000; IMGW, 2005; ýHMÚ, UP, 2007]). Region Slezského vojvodství lze rozdČlit do þtyĜ základních þástí. Hornoslezská aglomerace se nachází v centrální þásti Slezské vrchoviny v meziregionu Katovická vrchovina. Oblast vrchoviny je rozþlenČna údolími Ĝek Brynicy a Bílé a ýerné Przemszy v povodí Wisly a Klodnice a jejich pravostranných pĜítokĤ v povodí Odry. V minulém století se zde rozrĤstala mČsta, která tvoĜí nejvČtší aglomeraci v Polsku rozprostírající se v délce cca 60 km od Gliwic na západČ až k mČstĤm Dąbrowa Górnicza a Jaworzno na východČ. Charakteristickým rysem Hornoslezské aglomerace je velká koncentrace tČžebního a zpracovatelského prĤmyslu. Tato velká koncentrace prĤmyslu a obyvatelstva, žijícího vČtšinou v individuálnČ vytápČných domech, má negativní vliv na kvalitu ovzduší. Centrální podoblast zahrnuje okres3 pszczyĔski, mikoáowski a bieruĔsko-lĊdziĔski ležící v západní þásti OsvČtimské kotliny a v jižní þásti Slezské pahorkatiny. Tato oblast se v porovnání s dĜíve popsanou oblastí vyznaþuje relativnČ menším nepĜíznivým vlivem na životní prostĜedí. V oblasti okresu Pszczyna, který se nachází témČĜ výhradnČ v OsvČtimské kotlinČ, jsou rozsáhlé Pszczynské lesy. Ve struktuĜe využití území dominuje lesní hospodáĜství s malým podílem zemČdČlství a drobný prĤmysl. Charakteristickým rysem je rozptýlená zástavba s lokálním vytápČním. Okres mikoáowski má rozmanitČjší ekonomickou strukturu. NejvČtším prĤmyslovým stĜediskem okresu je mČsto àaziska Górne s velkou tepelnou elektrárnou, hutí feroslitin a uhelným dolem. Okres bieruĔsko-lĊdziĔski má rĤznorodou hospodáĜskou strukturu s pĜevážnČ zemČdČlskou funkcí. V jižní þásti pĜevládá zahradnictví a chov zvíĜat, s velkým podílem rybniþního hospodáĜství. I zde jsou velkým problémem životního prostĜedí emise z obytné zástavby. Bielský podregion leží z nejvČtší þásti v hornaté oblasti þtyĜ pásem Západních Beskyd (ĩywieckých, Slezských, Malých, Makowských), která uzavírají ĩywieckou kotlinu. Tato kotlina o rozloze 320 km2
klasy¿kacją klimatu W. Köppena [Kottek et al., 2006], wedáug której za kryterium podziaáu klimatycznego przyjmuje siĊ Ğrednią miesiĊczną temperaturĊ i roczną sumĊ opadów, obszar znajduje siĊ w stre¿e klimatu kontynentalnego z ciepáym latem. Ta strefa w podziale Köppena zajmuje niemal caáą Ğrodkową i poáudniową EuropĊ. WiĊkszoĞü obszaru naleĪy do podtypu klimatu lasów liĞciastych pasma umiarkowanego CFb, peryferyjne górskie czĊĞci obszaru do podtypu klimatu borealnego DfB lub Dfc. Warunki klimatyczne na terenie caáego obszaru są bardzo podobne (tab. 2.2, rys. 2.1, wiĊcej patrz rozdz. 3 oraz [IMGW, 2000; IMGW, 2005; ýHMÚ, UP, 2007]). Region województwa Ğląskiego moĪna podzieliü na cztery podstawowe czĊĞci. Aglomeracja GórnoĞląska znajduje siĊ w centralnej czĊĞci WyĪyny ĝląskiej w miĊdzyregionie WyĪyna Katowicka. Obszar wyĪyny podzielony jest dolinami rzek Brynica i Biaáa oraz Czarna Przemsza w dorzeczu Wisáy i Káodnicy i ich prawostronnych dopáywów w dorzeczu Odry. W minionym wieku rozrastaáy siĊ tu miasta, które stanowią najwiĊkszą aglomeracjĊ w Polsce, rozpoĞcierającą siĊ na dáugoĞci ok. 60 km na zachodzie od Gliwic, a na wschodzie po DąbrowĊ Górniczą i Jaworzno. Cechą charakterystyczną Aglomeracji GórnoĞląskiej jest duĪa koncentracja przemysáu wydobywczego i przetwórczego. Ta duĪa koncentracja przemysáu i ludnoĞci, mieszkającej w wiĊkszoĞci przypadków w indywidualnie ogrzewanych domach, wpáywa negatywnie na jakoĞü powietrza. Podobszar centralny obejmuje powiaty3 pszczyĔski, mikoáowski oraz bieruĔsko-lĊdziĔski, leĪące w zachodniej czĊĞci Kotliny OĞwiĊcimskiej i w poáudniowej czĊĞci Pogórza ĝląskiego. W porównaniu z poprzednim obszarem ten obszar charakteryzuje siĊ stosunkowo mniejszym niekorzystnym wpáywem na Ğrodowisko naturalne. Na terenie powiatu pszczyĔskiego, leĪącego niemal wyáącznie na terenie Kotliny OĞwiĊcimskiej, znajdują siĊ rozlegáe Lasy PszczyĔskie. W strukturze zagospodarowania terenu dominująca jest gospodarka leĞna z maáym udziaáem rolnictwa oraz drobny przemysá. Cechą charakterystyczną jest rozproszona zabudowa z lokalnym ogrzewaniem. Powiat mikoáowski cechuje siĊ bardziej zróĪnicowaną strukturą ekonomiczną. NajwiĊkszym oĞrodkiem przemysáowym jest miasto àaziska Górne z duĪą elektrownią cieplną, hutą specjalizującą siĊ w produkcji Īelazostopów i kopalnią
3 Dle administrativního þlenČní NUTS neboli Nomenklatury územních statistických jednotek odpovídá význam názvu „okres“ v Polsku významu názvu „powiat“. Okresy/powiaty se Ĝadí do statistické jednotky NUTS 4. Dle soustavy LAU (Místní samosprávné jednotky) jsou okresy/powiaty Ĝazeny do kategorie LAU 1.
3 Zgodnie z podziaáem administracyjnym NUTS, czyli „Nomenklatury jednostek terytorialnych do celów statystycznych“, czeski wyraz „okres“ znaczeniowo odpowiada polskim „powiatom“. Okresy/powiaty stanowią jednostki statystyczne NUTS 4. W systemie LAU („Lokalne jednostki samorządowe“) okresy/powiaty zaliczane są do kateogorii LAU 1.
/ 17 /
Tab. 2.2 Klimatické normály za období 1971–2000 Tab. 2.2 Normy klimatyczne za okres 1971–2000 Mošnov Chladná polovina roku / Chųodna poųowa roku (I–III, X–XII) °C Teplota vzduchu / Temperatura powietrza Rychlost vĢtru / PrħdkoƑđ wiatru m.s-1 mm Úhrn srážek / Suma opadów Trvání sluneēního svitu / Usųonecznienie hod godz hPa Tlak vzduchu na hladinu moƎe / CiƑnienie atmosferyczne na poziomie morza Teplotní pseudogradient / Pseudogradient temperatury Mošnov/Lysá hora °C·(100m)-1 Teplá polovina roku / Ciepųa poųowa roku (IV–IX) °C Teplota vzduchu / Temperatura powietrza Rychlost vĢtru / PrħdkoƑđ wiatru m.s-1 mm Úhrn srážek / Suma opadów Trvání sluneēního svitu / Usųonecznienie hod godz hPa Tlak vzduchu na hladinu moƎe / CiƑnienie atmosferyczne na poziomie morza Teplotní pseudogradient / Pseudogradient temperatury Mošnov/Lysá hora °C·(100m)-1 Rok (I–XII) °C Teplota vzduchu / Temperatura powietrza Rychlost vĢtru / PrħdkoƑđ wiatru m.s-1 mm Úhrn srážek / Suma opadów Trvání sluneēního svitu / Usųonecznienie hod godz hPa Tlak vzduchu na hladinu moƎe / CiƑnienie atmosferyczne na poziomie morza Teplotní pseudogradient / Pseudogradient temperatury Mošnov/Lysá hora °C·(100m)-1
Katowice
2,4 4,4 215,4 436,0 1018,7 0,46
2,1 3,3 265,8 405,3 1018,8
14,6 3,3 485,4 1144,9 1015,5 0,59
14,3 2,5 463,3 1045,8 1015,9
8,5 3,9 699,9 1581,0 1017,1 0,53
8,2 2,9 729,1 1451,1 1017,3
22
240
20
220
18
200
16
180
14
160
12
140
10
120
8
100
6
80
4
60
2
40
0
20
-2
0 I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Suma opadów - Katowice [mm]
Úhrn srážek - Mošnov [mm]
Temperatura - Katowice [°C]
Teplota - Mošnov [°C]
PrħdkoƑđ wiatru - Katowice [m/s]
Rychlost vĢtru - Mošnov [m/s]
CiƑnienie atm. na poz.m. - Katowice [kPa]
Tlak vzd. na hl.m. - Mošnov [kPa]
Usųonecznienie - Katowice [godz]
Sluneēní svit - Mošnov [hod]
Gradient Mošnov/Lysá hora [°C/1000m]
/ 18 /
Tlak, srážky, sluneēní svit Cisnienie, opady, usųonecznienie
Teplota, rychlost, gradient Temperatura, prħdkoƑđ, gradient
Obr. 2.1 MĢsíēní klimatické normály, 1971–2000 Rys. 2.1 Normy klimatyczne miesiħczne, 1971–2000
je trojúhelníková nížina ve výškách 360–500 m nad moĜem, obklopená horami s relativními výškami 500–900 m. V horských oblastech pĜevládá dobrá kvalita ovzduší, avšak v horských údolích, zejména v chladném období roku, kdy se vytváĜejí a pĜetrvávají teplotní inverze, dochází k nárĤstu koncentrací škodlivin v ovzduší. V ĩywiecké kotlinČ jsou nepĜíznivé podmínky pro kvalitu ovzduší, zejména v údolích Ĝek Soly a Koszarawy, spojené s výskytem dlouhodobých stabilních podmínek zpĤsobujících napĜ. delší trvání mlh. Slezská vrchovina se nachází v nadmoĜské výšce 300–500 m. V této oblasti se nacházejí mČsta Bielsko-Biala, Cieszyn a Skoczów s prĤmyslovými závody a þetnými lokálními topeništi, které se významnČ negativnČ podílí na kvalitČ ovzduší. Rybnický podregion se nachází ve tĜech fyzickogeogra¿ckých mezoregionech, tj. v Raciborské pánvi a Rybnické a Glubczycké náhorní planinČ. Rybnická náhorní planina pokrývá jihozápadní þásti Hornoslezské uhelné pánve. Je to oblast intenzivní tČžby uhlí s velkou tepelnou elektrárnou. Skupinová zástavba mnoha obcí ležících v údolích se vyznaþuje emisemi z lokálních topenišĢ. Životní prostĜedí na vČtší þásti planiny je významnČ narušeno dlouhodobou lidskou þinností. Glubczycká náhorní planina je sprašová rovina v kopcovité krajinČ pokrývající jihovýchodní okraj Slezské nížiny na pĜedhĤĜí Sudet. Je to výraznČ zemČdČlská oblast, s neþetnými lesními plochami, která má pomČrnČ dost rozdílné podmínky pro kvalitu ovzduší, pĜíznivČjší ve vyšších polohách, ménČ pĜíznivé v kotlinách a údolích. Raciborská kotlina se nachází na obou stranách horní Odry, mezi Slezskou náhorní plošinou na východČ a Glubczyckou plošinou na západČ. Kotlina je nejdále na jihovýchod vysunutá þást Slezské nížiny. Na jihu spojuje údolí Odry Raciborskou kotlinu a Ostravskou pánev. Klimatické podmínky a stav ovzduší jsou nepĜíznivé, pĜedevším v nejníže položených oblastech. Region Moravskoslezského kraje lze rovnČž rozdČlit do þtyĜ þástí zhruba odpovídajícím územím okresĤ. Z hlediska geomorfologického leží celá oblast v severovýchodní þásti ýeské vysoþiny, oznaþované zpravidla jako východní Sudety, a v západní þásti Západních Karpat, známé jako Západní Beskydy. ObČ provincie oddČluje Moravská brána. Její severovýchodní konec se rozšiĜuje a pĜechází v Ostravskou pánev se soutokem horní Odry s jejími nejvČtšími sudetskými pĜítoky Opavou a Moravicí a pravostrannými pĜítoky z Beskyd – Ostravicí a Olší. V místČ soutoku Odry s Olší severnČ od Bohumína se nachází nejníže položené místo celého regionu s nadmoĜskou výškou 198 m n. m. Severovýchodní þást regionu tvoĜí Ostravsko-Karvinská aglomerace, která leží v centru Ostravské pánve a zhruba pokrývá území okresĤ
wĊgla kamiennego. Powiat bieruĔsko-lĊdziĔski ma zróĪnicowaną strukturĊ gospodarczą z przewaĪającą funkcją rolniczą. W czĊĞci poáudniowej dominuje ogrodnictwo i hodowla zwierząt z duĪym udziaáem gospodarki stawowej. RównieĪ w tym rejonie duĪym problemem dla Ğrodowiska są emisje z zabudowy mieszkalnej. NajwiĊksza czĊĞü podregionu bielskiego leĪy na górzystym obszarze pasm Beskidów Zachodnich (Beskid ĩywiecki, ĝląski, Maáy, Makowski), które zamykają KotlinĊ ĩywiecką. Kotlina o powierzchni 320 km2 jest trójkątną niziną leĪącą na wysokoĞci od 360 do 500 m nad poziomem morza, otoczoną górami siĊgającymi relatywnych wysokoĞci 500– 900 m. Na terenach górskich przewaĪa dobra jakoĞü powietrza, jednak w dolinach górskich, zwáaszcza w cháodnych okresach roku, gdy tworzą siĊ i utrzymują inwersje termiczne, zwiĊksza siĊ stĊĪenie substancji zanieczyszczących w powietrzu. W Kotlinie ĩywieckiej wystĊpują warunki niekorzystne dla jakoĞci powietrza, szczególnie w dolinach rzek Soli i Koszarawy, co jest związane z wystĊpowaniem w dáugich okresach stabilnych warunków powodujących na przykáad dáuĪsze utrzymywanie siĊ mgieá. WyĪyna ĝląska leĪy na wysokoĞci od 300 do 500 m nad poziomem morza. W tym rejonie znajdują siĊ miasta Bielsko-Biaáa, Cieszyn i Skoczów z zakáadami przemysáowymi i licznymi lokalnymi paleniskami, które mają znaczny negatywny wpáyw na jakoĞü powietrza. Podregion rybnicki leĪy na trzech mezoregionach ¿zycznogeogra¿cznych, tj. w Kotlinie Raciborskiej i na PáaskowyĪu Rybnickim i Gáubczyckim. PáaskowyĪ Rybnicki zajmuje poáudniowo-zachodnią czĊĞü GórnoĞląskiego ZagáĊbia WĊglowego. To obszar intensywnego wydobycia wĊgla z duĪą elektrownią cieplną. Zabudowa grupowa wielu miejscowoĞci leĪących w dolinach charakteryzuje siĊ emisjami z lokalnych palenisk. W Ğrodowisku naturalnym na wiĊkszoĞci páaskowyĪu widoczne są skutki dáugookresowej dziaáalnoĞci czáowieka. PáaskowyĪ Gáubczycki to równina lessowa w pagórkowatym terenie pokrywającym poáudniowo-wschodnie obrzeĪa Niziny ĝląskiej na przedgórzu Sudetów. To wyraĨnie rolniczy obszar, z licznymi terenami leĞnymi, charakteryzujący siĊ stosunkowo odmiennymi warunkami dla jakoĞci powietrza, korzystniejszymi w wyĪszych partiach, mniej korzystnymi w kotlinach i dolinach. Kotlina Raciborska leĪy po obu stronach górnej Odry, pomiĊdzy WyĪyną ĝląską na wschodzie a PáaskowyĪem Gáubczyckim na zachodzie. Kotlina jest najdalej na poáudnie wysuniĊtą czĊĞcią Niziny ĝląskiej. Na poáudniu dolina Odry áączy KotlinĊ Raciborską i NieckĊ Ostrawską. Warunki klimatyczne i stan powietrza są niekorzystne przede wszystkim na najniĪej poáoĪonych terenach.
/ 19 /
Ostrava-mČsto a Karviná. Jedná se o pomČrnČ plochou, jen málo zvlnČnou krajinu v Ostravské pánvi, která byla zcela pĜemČnČna antropogenní þinností. Tyto zmČny souvisí pĜedevším s rozvojem hlubinné tČžby koksovatelného uhlí v oblasti Ostravy, Karviné, HavíĜova a Orlové a s hutnictvím železa, energetikou a dalšími obory zpracovatelského prĤmyslu. Celá tato oblast patĜí z hlediska životního prostĜedí k nejvíce postiženým þástem ýeské republiky. V západní þásti regionu Moravskoslezského kraje leží okres Opava, jehož území je charakterizováno pahorkatinou Nízkého Jeseníku v jihozápadní þásti okresu s nejvyšším bodem ýervená hora (749 m n. m.) a oblastí Hornoslezské nížiny v severovýchodní þásti okresu. Hlavní Ĝíþní linií okresu je Ĝeka Opava, zleva se vlévající do Ĝeky Odry, se svým pravým pĜítokem Moravicí. Území okresu patĜí k pĜevážnČ zemČdČlským oblastem a tvoĜí jádro zemČdČlské produkce Moravskoslezského kraje. Okres Opava má celkem dobré životní prostĜedí. Nejvíce antropogennČ zatížená þást se nachází na severovýchodČ území (Hluþínsko), kde je patrný vliv Ostravské pánve a rovnČž intenzivní zemČdČlská þinnost s nízkým podílem zalesnČní. Naopak pro území Vítkovska je typická podhorská lesnČ-polní krajina s relativnČ neporušeným životním prostĜedím. V jihozápadní þásti regionu leží okres Nový Jiþín. Jeho území pokrývají výbČžky Nízkého Jeseníku s Vítkovskou vrchovinou z ýeské vysoþiny a Podbeskydská pahorkatina a Moravskoslezské Beskydy z Karpat. ObČ horopisné jednotky oddČluje území Moravské brány úrodným pruhem údolní nivy podél toku Ĝeky Odry. Nový Jiþín je okresem prĤmyslovČ-zemČdČlským a vČtšina jeho území má pahorkatinný ráz. Okres Frýdek-Místek leží v jihovýchodní þásti Moravskoslezského kraje. Jeho povrch je velmi þlenitý a z velké þásti jej tvoĜí Moravskoslezské Beskydy s nejvyšším vrcholem Lysou horou (1328 m n. m.). PĜevážná þást území okresu leží na návČtrné stranČ Beskyd a patĜí mezi nejdeštivČjší oblasti v celé ýeské republice. Okres mČl vždy zemČdČlsko-prĤmyslový charakter s pĜevládajícím podílem prĤmyslu. NejvýznamnČjší prĤmyslové komplexy jsou soustĜedČny na TĜinecku, ve východní þásti území. Více než polovinu plochy okresu zaujímají lesy. Na východČ oblasti se pĜi horním toku Olše nachází kotlina, tzv. Jablunkovská brázda, oddČlující Moravskoslezské a Slezské Beskydy. V této kotlinČ, ale i v jiných obcích situovaných v údolích Beskyd, se díky lokálnímu vytápČní a hospodaĜení vytváĜejí za inverzních povČtrnostních situací zvláštČ pĜíznivé podmínky pro zneþišĢování ovzduší z lokálního vytápČní.
Region kraju morawskoĞląskiego moĪna równieĪ podzieliü na cztery czĊĞci, które odpowiadają mniej wiĊcej terytoriom powiatów. Z punktu widzenia geomorfologicznego caáy obszar leĪy w póánocno-wschodniej czĊĞci Masywu Czeskiego, okreĞlanego zazwyczaj jako wschodnie Sudety oraz w zachodniej czĊĞci Karpatów Zachodnich znanych jako Beskidy Zachodnie. Obie prowincje dzieli Brama Morawska. Jej póánocno-wschodni koniec rozszerza siĊ, przechodząc w NieckĊ Ostrawską ze zbiegiem górnej Odry i jej najwiĊkszych sudeckich dopáywów – Opawy i Morawicy oraz prawostronnymi dopáywami z Beskidów – Ostrawicą i Olzą. W miejscu zbiegu Odry i Olzy na póánoc od Bohumína znajduje siĊ najniĪej poáoĪone miejsce w caáym regionie, leĪące na wysokoĞci 198 m nad poziomem morza. Póánocno-wschodnią czĊĞü regionu tworzy Aglomeracja Ostrawsko-KarwiĔska, leĪąca w centrum Niecki Ostrawskiej, która pokrywa siĊ mniej wiĊcej z terenem powiatów Ostrava-mČsto i Karviná. Jest to stosunkowo páaski, nieznacznie pofaádowany teren w Niecce Ostrawskiej, który zostaá caákowicie przeksztaácony w wyniku dziaáalnoĞci czáowieka. Zmiany te są związane przede wszystkim z rozwojem gáĊbinowego wydobycia wĊgla koksowniczego w rejonie Ostravy, Karviny, HavíĜova i Orlovej oraz z hutnictwem Īelaza, energetyką i innymi gaáĊziami przemysáu przetwórczego. Caáy ten obszar pod wzglĊdem jakoĞci Ğrodowiska naturalnego naleĪy do najbardziej zdegradowanych obszarów Republiki Czeskiej. W zachodniej czĊĞci regionu kraju morawskoĞląskiego znajduje siĊ powiat Opava, którego obszar obejmuje wzgórza Niskiego Jesioniku [czes. Nízký Jeseník] w poáudniowo-zachodniej czĊĞci powiatu z najwyĪszym szczytem ýervená hora (749 m n. p. m.) oraz obszar Niziny GórnoĞląskiej w póánocno-wschodniej czĊĞci powiatu. Gáówną rzeką na terenie powiatu jest rzeka Opava, bĊdąca lewobrzeĪnym dopáywem Odry, wraz ze swoim prawym dopáywem Morawicą. Powiat naleĪy do regionów z przewaĪającą funkcją rolniczą i stanowi centrum produkcji rolnej kraju morawskoĞląskiego. Stan Ğrodowiska w powiecie Opava jest ogólnie dobry. Najbardziej antropogenicznie obciąĪoną czĊĞcią jest znajdujący siĊ na póánocnym wschodzie obszar (Hluþínsko), gdzie odczuwalny jest wpáyw Niecki Ostrawskiej oraz intensywna dziaáalnoĞü rolnicza z niskim udziaáem terenów leĞnych. Odwrotna sytuacja zachodzi dla obszaru Vítkovsko – typowy jest tu podgórski krajobraz leĞno-polny ze stosunkowo nienaruszonym Ğrodowiskiem. W poáudniowo-zachodniej czĊĞci regionu leĪy powiat Nový Jiþín. Na jego terenie znajdują siĊ odnogi Niskiego Jesioniku ze wzgórzami Vítkovská vrchovina z Masywu Czeskiego oraz
/ 20 /
wzgórza Podbeskydská pahorkatina i Beskid Morawskoĝląski z Karpat. Obie jednostki orogra¿czne dzieli obszar Bramy Morawskiej z urodzajnym pasem tarasu zalewowego wzdáuĪ rzeki Odry. Nový Jiþín to powiat przemysáowo-rolniczy, a wiĊkszoĞü jego obszaru ma charakter pagórkowaty. Powiat Frýdek-Místek leĪy w poáudniowo-wschodniej czĊĞci kraju morawskoĞląskiego. Jego teren jest bardzo rozczáonkowany i w duĪej czĊĞci tworzą go Beskid Morawskoĝląski z najwyĪszym szczytem Lysá hora (1328 m n. p. m.). PrzewaĪająca czĊĞü obszaru powiatu leĪy po nawietrznej stronie Beskidów i naleĪy do najbardzej deszczowych terenów w caáej Republice Czeskiej. Powiat miaá
zawsze charakter rolniczo-przemysáowy z przewaĪającym udziaáem przemysáu. Zakáady przemysáowe o najwiĊkszym znaczeniu skupione są w okolicach TĜinca, we wschodniej czĊĞci obszaru. Ponad poáowĊ terenu powiatu zajmują lasy. Na wschodzie przy górnym biegu Olzy znajduje siĊ kotlina, tzw. obniĪenie Jablunkovská brázda, oddzielająca Beskid Morawskoĝląski od ĝląskiego. W tej kotlinie, jak równieĪ w innych miejscowoĞciach leĪących w dolinach beskidzkich, lokalne Ĩródáa ogrzewania i prowadzona gospodarka sprawiają, Īe w okresach inwersji wystĊpują szczególnie sprzyjające warunki do zanieczyszczania powietrza z lokalnych palenisk.
/ 21 /
METEOROLOGICKÉ PRVKY OVLIVĕUJÍCÍ ÚROVEĕ ZNEýIŠTċNÍ OVZDUŠÍ
3.
Je známo, že úroveĖ zneþištČní ovzduší významnČ ovlivĖují tzv. meteorologické podmínky rozptylu, které podmiĖují šíĜení zneþišĢujících látek od jejich zdrojĤ a rozptyl tČchto látek v atmosféĜe. Za nejdĤležitČjší a rozhodující meteorologické podmínky rozptylu jsou považovány smČr a rychlost vČtru (proudČní) a teplota vzduchu. SmČr a rychlost vČtru ovlivĖují horizontální šíĜení a rozptyl zneþišĢujících látek v atmosféĜe. PĜi vyšší rychlosti vČtru je rozptyl intenzivnČjší a koncentrace zneþišĢujících látek nižší. NicménČ pĜi vysokých rychlostech vČtru mĤže docházet k resuspenzi, tj. znovuzvíĜení þástic po jejich usazení. Vliv teploty vzduchu na zneþištČní ovzduší je pĜímý a nepĜímý. ZmČny teploty vzduchu s výškou, tzv. vertikální teplotní zvrstvení, podmiĖují vertikální stabilitu ovzduší a tím i vertikální šíĜení a rozptyl zneþišĢujících látek v atmosféĜe. ýím je teplotní zvrstvení stabilnČjší, tj. když teplota vzduchu se zvČtšující se výškou nad zemí klesá pomaleji, nemČní se, nebo dokonce stoupá, tím hĤĜe se zneþišĢující látky vertikálnČ rozptylují. NejménČ pĜíznivou situací je tzv. teplotní inverze, pĜi které je teplota ve vyšší hladinČ atmosféry vyšší než v hladinČ nižší. Teplota vzduchu rovnČž mĤže nepĜímo, pĜedevším v topném období, výraznČ ovlivĖovat množství emisí, pĜi nižších teplotách se více topí a množství emisí se zvyšuje. Nezanedbatelný vliv na úroveĖ
ELEMENTY METEOROLOGICZNE WPàYWAJĄCE NA POZIOM ZANIECZYSZCZENIA POWIETRZA Wiadomo, Īe na stopieĔ zanieczyszczenia powietrza w znacznej mierze wpáywają tzw. meteorologiczne warunki dyspersji, które warunkują rozprzestrzenianie siĊ zanieczyszczeĔ ze Ĩródeá oraz ich dyspersjĊ w atmosferze. NajwaĪniejszymi i decydującymi meteorologicznymi warunkami dyspersji są kierunek i prĊdkoĞü wiatru (przepáywu mas powietrza) oraz temperatura powietrza. Kierunek i prĊdkoĞü wiatru wpáywają na poziome rozprzestrzenianie siĊ zanieczyszczeĔ i ich dyspersjĊ w atmosferze. Przy wiĊkszej prĊdkoĞci wiatru dyspersja jest bardziej intensywna, a stĊĪenia substancji zanieczyszczających niĪsze. Niemniej jednak przy duĪej prĊdkoĞci wiatru moĪe wystĊpowaü zjawisko resuspensji, czyli wtórnego unoszenia siĊ cząsteczek po ich osadzeniu siĊ. Wpáyw temperatury powietrza na zanieczyszczenie powietrza jest bezpoĞredni i poĞredni. Zmiany temperatury powietrza wraz z wysokoĞcią, tzw. pionowa struktura termiczna, warunkują stabilnoĞü pionową atmosfery, a tym samym takĪe pionowe rozprzestrzenianie siĊ i dyspersjĊ substancji zanieczyszczających w atmosferze. Im bardziej stabilna jest struktura termiczna, czyli gdy w miarĊ wzrostu wysokoĞci nad ziemią temperatura powietrza wolniej siĊ obniĪa, nie
Tab. 3.1 Meteorologické stanice Tab. 3.1 Stacje meteorologiczne Jméno stanice Nazwa stacji
UmístĢní stanice Lokalizacja stacji
ZemĢpisná šíƎka ZemĢpisná délka m n.m. SzerokoƑđ geograficzna DųugoƑđ geograficzna m n.p.m.
Region Moravskoslezského kraje / Region kraju morawskoƑlČskiego vlastní areál HMÚ na vrcholu ervené wųasny teren HMÚ na szczycie ervená areál Správy pƎehrady Žermanice Luēina teren Dyrekcji zapory Žermanice vlastní areál HMÚ na vrcholu Lysé hory Lysá hora wųasny teren HMÚ na szczycie Lysá hora areál letištĢ v MošnovĢ Mošnov teren lotniska w Mošnovie areál P/HMÚ v O-PorubĢ Ostrava-Poruba teren O/HMÚ w O-Porubi ervená
49°46'38"
17°32'31"
749
49°43'52"
18°26'33"
300
49°32'46"
18°26'52"
1322
49°41'54"
18°07'18"
250
49°49'31"
18°09'34"
242
49°48'29"
19°00'04"
398
50°14'26"
19°01'58"
278
50°03'42"
18°11'30"
206
Region Slezského vojvodství / Region województwa ƑlČskiego Bielsko-Biaųa Katowice Racibórz
areál letištĢ - Aleksandrowice teren lotniska - Aleksandrowice areál letištĢ - Muchowiec teren lotniska - Muchowiec vlastní areál IMGW na SW okraji obce wųasny teren IMGW na SW obrzeǏach gminy
/ 22 /
/ 23 /
Obr. 3.1 Meteorologické stanice a mĢƎicí stanice zneēištĢní ovzduší Rys. 3.1 Stacje meteorologiczne i stacje monitoringu jakoƑci powietrza
zneþištČní ovzduší mají i atmosférické srážky, které mohou snižovat imisní úroveĖ vymýváním zneþišĢujících látek z ovzduší. Meteorologické podmínky se v teplé a chladné polovinČ roku výraznČ liší. NejménČ pĜíznivé podmínky pro rozptyl vČtšiny zneþišĢujících látek v ovzduší jsou bČhem zimních mČsícĤ od prosince do února. V pĜípadČ látek, jejichž vznik a chování jsou zásadnČ ovlivĖovány intenzitou sluneþního záĜení4, jsou naopak pĜíznivé meteorologické podmínky pro jejich tvorbu po dobu letních mČsícĤ. Výše popsané vztahy jsou v této kapitole kvanti¿kovány pro pĜeshraniþní oblast Slezska a Moravy vyhodnocením mČĜení osmi meteorologických stanic (tab. 3.1, obr. 3.1). Výsledky mČĜení smČru a rychlosti vČtru, teploty vzduchu a denních úhrnĤ atmosférických srážek za období od ledna 2001 do bĜezna 2011 jsou doplnČny výsledky mČĜení vlhkosti vzduchu, atmosférického tlaku a doby trvání sluneþního svitu. Tyto meteorologické prvky mají rovnČž buć pĜímý nebo nepĜímý vliv na úroveĖ zneþištČní ovzduší, a naopak mohou být ovlivĖovány úrovní zneþištČní ovzduší v daném místČ a þase. Popis použitých dat a metody zpracování jsou uvedeny v PĜíloze.
3.1 SmČr vČtru Pro velkou þást severovýchodní Moravy je zejména v chladné polovinČ roku typické pĜevládající proudČní z jihozápadních smČrĤ, které souvisí s orogra¿ckým vlivem Moravské brány (tab. 3.1.1– 3.1.2, obr. 3.1.1)5. Tento vliv je patrný i v pĜilehlých þástech Slezského vojvodství. V nejvýchodnČjší þásti regionu Moravskoslezského kraje je ale smČr vČtru ovlivnČn Jablunkovskou brázdou a pĜevažuje zde jihovýchodní proudČní. V chladné polovinČ roku byl na þtyĜech z šesti hodnocených stanic nejþetnČjší jihozápadní vítr s þetností od 10,2 % v Racibórzi do 25,5 % v MošnovČ. Na zbývajících stanicích byly vyšší þetnosti sousedního jihojihozápadního vČtru (Luþina) nebo západojihozápadního vČtru (Bielsko-Biaáa) a jihozápadní vítr byl druhý nejþetnČjší. V teplé polovinČ roku již není jihozápadní proudČní tak þetné. Pouze v MošnovČ zĤstává nejþetnČjším smČrem, ale þetnost klesá témČĜ na polovinu (13,4 %), druhým nejþetnČjším byl severní vítr (10,2 %). RovnČž v OstravČ-PorubČ byly tyto dva smČry nejþetnČjší, ale v obráceném poĜadí (8,3 a 9,4 %). V MošnovČ mezi dvČma souvislými intervaly smČrĤ vČtru s þetností vČtší než 5 % (jižní až
zmienia siĊ lub wrĊcz roĞnie, tym gorzej rozpraszają siĊ poziomo substancje zanieczyszczające. Najmniej korzystną sytuacją jest tzw. inwersja termiczna, podczas której temperatura w wyĪszej czĊĞci atmosfery jest wyĪsza niĪ w czĊĞciach niĪszych. Temperatura powietrza moĪe takĪe poĞrednio, przede wszystkim w okresie grzewczym, wpáywaü istotnie na wielkoĞü emisji, w czasie niĪszych temperatur bowiem wystĊpuje wiĊksze zapotrzebowanie na ogrzewanie i wielkoĞü emisji siĊ zwiĊksza. Niebagatelny wpáyw na poziom zanieczyszczenia powietrza mają takĪe opady atmosferyczne, które mogą obniĪaü poziom imisji poprzez wymywanie substancji zanieczyszczających z powietrza. Warunki meteorologiczne róĪnią siĊ znacząco w ciepáej i cháodnej poáowie roku. Najmniej korzystne warunki dla dyspersji wiĊkszoĞci substancji zanieczyszczających w powietrzu wystĊpują w miesiącach zimowych, od grudnia do lutego. Natomiast w przypadku substancji, na których powstanie i zachowanie ma duĪy wpáyw intensywnoĞü promieniowania sáonecznego4, warunki meteorologiczne sprzyjające ich powstawaniu wystĊpują w miesiącach letnich. PowyĪej opisane zaleĪnoĞci są w niniejszym rozdziale kwanty¿kowane dla obszaru transgranicznego ĝląska i Moraw przez ocenĊ pomiarów dokonanych na oĞmiu stacjach meteorologicznych (tab. 3.1, rys. 3.1). Wyniki pomiaru kierunku i prĊdkoĞci wiatru, temperatury powietrza oraz dobowych sum opadów atmosferycznych z okresu od stycznia 2001 r. do marca 2011 r. uzupeániono wynikami pomiaru wilgotnoĞci powietrza, ciĞnienia atmosferycznego oraz usáonecznienia. Te zjawiska meteorologiczne mają takĪe bezpoĞredni lub poĞredni wpáyw na poziom zanieczyszczenia powietrza i, odwrotnie, moĪe na nie wpáywaü poziom zanieczyszczenia powietrza w danym miejscu i czasie. Opis wykorzystanych danych i zastosowanej metody znajduje siĊ w aneksie.
3.1. Kierunek wiatru Dla duĪej czĊĞci póánocno-wschodnich Moraw, w szczególnoĞci w cháodnej poáowie roku, typowe są przewaĪające przepáywy powietrza z kierunków poáudniowo-zachodnich, które związane są z wpáywem orogra¿cznym Bramy Morawskiej (tab. 3.1.1–3.1.2, rys. 3.1.1)5. Ten wpáyw jest widoczny takĪe w sąsiednich przygranicznych czĊĞciach województwa Ğląskiego. W najbardziej na wschód 4
4
Typickým pĜíkladem je pĜízemní ozon.
VČtrné rĤžice vyjadĜují relativní þetnosti smČrĤ vČtru v daném období, tj. jak þasto na zvolenou lokalitu proudí vzduch z rĤzných smČrĤ. SmČry vČtru jsou pĜiĜazeny šestnácti tĜídám, souþet relativních þetností všech smČrĤ vþetnČ bezvČtĜí je roven 100 %. 5
Typowym przykáadem jest ozon przyziemny.
RóĪe wiatrów wyraĪają wzglĊdne czĊstoĞci kierunków wiatru w danym okresie, tj. jak czĊsto na dane miejsce napáywa powietrze z róĪnych kierunków. Kierunki wiatru są przyporządkowane do szesnastu klas, suma wzglĊdnych czĊstoĞci wszystkich kierunków wraz z ciszą wynosi 100%. 5
/ 24 /
Obr. 3.1.1 VĢtrné rƽžice [%] Rys. 3.1.1 RóǏe wiatrów [%] N NNW
25
X–III
20
NW
Období / Okres
NNE NE
15
WNW
ENE
10 5
W
E
0
WSW
ESE Mošnov (Calm+VRB 15,6 %)
SW
SE
Os. - Poruba (Calm 13,3 %)
Luēina (Calm 8,7)
SSW
SSE
Racibórz (Calm 3,6 %)
S
Katowice (Calm 7,5 %) Bielsko-Biaųa (Calm 6,6 %)
N NNW
15
NNE
12
NW
Období / Okres
IV–IX
NE
9
WNW
ENE
6 3
W
E
0
WSW
ESE Mošnov (Calm+VRB 27,7 %)
SW
SE
Os. - Poruba (Calm 21,3 %) Luēina (Calm 10,3 %)
SSW
SSE
Racibórz (Calm 4,8 %) Katowice (Calm 13,0 %)
S
Bielsko-Biaųa (Calm 6,0 %)
/ 25 /
dĂď͘ϯ͘ϭ͘ϭZĞůĂƚŝǀŶşēĞƚŶŽƐƚŝƐŵĢƌƵǀĢƚƌƵǀй͕ĐŚůĂĚŶĄƉŽůŽǀŝŶĂƌŽŬƵ;/ʹ///͕yʹy//Ϳ dĂď͘ϯ͘ϭ͘ϭnjħƐƚŽƑđǁnjŐůħĚŶĂŬŝĞƌƵŶŬƵǁŝĂƚƌƵǁй͕ĐŚųŽĚŶĂƉŽųŽǁĂƌŽŬƵ;/ʹ///͕yʹy//Ϳ dƎşĚĂƌLJĐŚůŽƐƚŝ dƎşĚĂƌLJĐŚůŽƐƚŝ dƎşĚĂƌLJĐŚůŽƐƚŝ <ůĂƐĂƉƌħĚŬŽƑĐŝ <ůĂƐĂƉƌħĚŬŽƑĐŝ <ůĂƐĂƉƌħĚŬŽƑĐŝ ĞůŬĞŵ ĞůŬĞŵ ĞůŬĞŵ ϭʹϮ t3 KŐſųĞŵ ϭʹϮ t3 KŐſųĞŵ ϭʹϮ t3 KŐſųĞŵ Ăůŵ Ăůŵ Ăůŵ ŵͼƐʹϭ ŵͼƐʹϭ ŵͼƐʹϭ ŵͼƐʹϭ ŵͼƐʹϭ ŵͼƐʹϭ N (100%) Ăůŵ N NNE NE ENE E ESE SE SSE S SSW SW WSW W WNW NW NNW VRB ĞůŬĞŵ KŐſųĞŵ
DŽƓŶŽǀ
KƐƚƌĂǀĂͲWŽƌƵďĂ
>ƵēŝŶĂ
ϰϯϳϮϴ
ϰϯϳϮϴ
37076
6,5 5,6 2,7 0,6 0,1 0,0 0,0 0,1 2,3 12,2 22,4 8,6 1,4 0,2 0,5 1,6 0,1
ϳ͕ϱ ϴ͕ϱ ϳ͕ϳ ϰ͕ϯ ϭ͕ϲ Ϭ͕ϵ Ϭ͕ϯ Ϭ͕Ϯ Ϭ͕ϲ ϰ͕Ϯ ϭϰ͕ϳ Ϯϱ͕ϱ ϭϬ͕ϲ Ϯ͕ϭ Ϭ͕ϱ Ϭ͕ϳ Ϯ͕Ϭ ϴ͕ϭ
13,3
2,0 2,1 1,6 1,0 0,8 0,3 0,2 0,5 1,9 2,5 3,1 2,0 0,7 0,3 0,2 0,4 8,0 Ϯϳ͕ϲ
ϲϰ͕ϵ
ϭϬϬ͕Ϭ
ϭϯ͕ϯ
7,5
ϳ͕ϱ
1,5 1,4 0,3 0,7 0,1 0,0 0,0 0,1 0,7 6,3 14,0 3,5 1,3 0,4 0,7 0,9
ϭϯ͕ϯ ϴ͕ϴ ϲ͕ϳ Ϯ͕ϰ Ϯ͕Ϯ ϭ͕Ϭ ϭ͕ϭ ϭ͕ϯ ϭ͕ϳ ϰ͕ϵ ϭϮ͕ϵ ϮϬ͕ϳ ϳ͕ϰ ϰ͕ϲ Ϯ͕ϱ ϯ͕ϱ ϱ͕Ϭ
8,7
7,3 5,3 2,1 1,5 0,9 1,1 1,3 1,6 4,2 6,6 6,7 3,9 3,3 2,1 2,8 4,1 ϱϰ͕ϴ
ϯϭ͕ϵ
ϭϬϬ͕Ϭ
ϴ͕ϳ
ZĂĐŝďſƌnj N (100%) Ăůŵ N NNE NE ENE E ESE SE SSE S SSW SW WSW W WNW NW NNW ĞůŬĞŵ KŐſųĞŵ
<ĂƚŽǁŝĐĞ
ϰϯϳϮϴ 2,2 1,1 0,8 0,9 1,6 2,2 5,4 6,0 3,9 1,6 1,4 1,5 2,4 1,6 1,6 1,5
5,2 1,9 0,7 0,6 0,8 0,7 1,7 2,8 5,8 8,4 8,8 6,6 3,8 2,7 4,8 5,4
ϯ͕ϲ
ϯϱ͕ϳ
ϲϬ͕ϳ
ϭϬϬ͕Ϭ
7,5
ϳ͕ϱ
2,8 2,0 2,0 2,3 3,8 2,2 2,0 1,8 2,9 3,0 3,6 3,3 3,9 2,0 1,8 1,8
0,5 0,4 0,9 2,0 4,1 1,5 0,9 0,6 1,8 5,0 11,0 10,7 7,3 2,3 1,5 0,8
ϰϭ͕Ϯ
ϱϭ͕ϯ
ϭϬϬ͕Ϭ
/ 26 /
ϴ͕ϳ ϲ͕ϲ ϯ͕ϰ ϰ͕Ϯ Ϯ͕ϳ ϭ͕ϰ Ϯ͕ϵ ϰ͕Ϭ ϱ͕Ϯ ϭϭ͕ϯ ϭϮ͕Ϯ ϭϭ͕ϳ ϳ͕ϵ ϯ͕ϲ Ϯ͕ϯ ϱ͕Ϭ ϲ͕ϵ
ϰϲ͕ϭ
ϰϱ͕Ϯ
ϭϬϬ͕Ϭ
ϰϯϳϮϴ ϳ͕ϱ ϯ͕ϯ Ϯ͕ϰ Ϯ͕ϵ ϰ͕ϯ ϳ͕ϵ ϯ͕ϳ Ϯ͕ϵ Ϯ͕ϰ ϰ͕ϳ ϴ͕Ϭ ϭϰ͕ϲ ϭϰ͕Ϭ ϭϭ͕Ϯ ϰ͕ϯ ϯ͕ϯ Ϯ͕ϲ
Calm ͲďĞnjǀĢƚƎşͬĐŝƐnjĂ VRB ͲƉƌŽŵĢŶůŝǀljƐŵĢƌǀĢƚƌƵͬǁŝĂƚƌnjŵŝĞŶŶLJ N ͲƌŽnjƐĂŚƐŽƵďŽƌƵǀŚŽĚŝŶĄĐŚͬnjĂŬƌĞƐnjďŝŽƌƵǁŐŽĚnjŝŶĂĐŚ
2,5 1,2 2,0 1,0 0,0 0,0 0,1 1,3 5,5 ϴ͕ϵ 8,8 5,6 1,4 0,8 2,7 3,4
ŝĞůƐŬŽͲŝĂųĂ
ϰϯϳϮϴ ϯ͕ϲ ϳ͕ϰ ϯ͕Ϭ ϭ͕ϱ ϭ͕ϱ Ϯ͕ϰ Ϯ͕ϵ ϳ͕ϭ ϴ͕ϴ ϵ͕ϳ ϭϬ͕Ϭ ϭϬ͕Ϯ ϴ͕ϭ ϲ͕Ϯ ϰ͕ϯ ϲ͕ϰ ϲ͕ϵ
3,6
4,1 2,2 2,2 1,7 1,4 2,9 3,9 3,9 ϱ͕ϴ 3,3 2,9 2,3 2,2 1,5 2,3 3,5
6,6
ϲ͕ϲ
2,6 2,0 3,1 2,9 4,9 5,2 2,1 1,0 1,4 1,5 1,7 3,4 5,1 2,4 1,8 1,4
0,2 0,2 2,2 2,4 3,4 2,5 0,6 0,6 6,0 6,9 9,0 11,9 3,6 0,6 0,5 0,3
ϲ͕ϲ Ϯ͕ϴ Ϯ͕Ϯ ϱ͕ϯ ϱ͕ϯ ϴ͕ϯ ϳ͕ϳ Ϯ͕ϳ ϭ͕ϲ ϳ͕ϰ ϴ͕ϰ ϭϬ͕ϳ ϭϱ͕ϯ ϴ͕ϳ ϯ͕Ϭ Ϯ͕ϯ ϭ͕ϳ
ϰϮ͕ϱ
ϱϬ͕ϵ
ϭϬϬ͕Ϭ
dĂď͘ϯ͘ϭ͘ϮZĞůĂƚŝǀŶşēĞƚŶŽƐƚŝƐŵĢƌƵǀĢƚƌƵǀй͕ƚĞƉůĄƉŽůŽǀŝŶĂƌŽŬƵ;/sʹ/yͿ dĂď͘ϯ͘ϭ͘ϮnjħƐƚŽƑđǁnjŐůħĚŶĂŬŝĞƌƵŶŬƵǁŝĂƚƌƵǁй͕ĐŝĞƉųĂƉŽųŽǁĂƌŽŬƵ;/sʹ/yͿ dƎşĚĂƌLJĐŚůŽƐƚŝ dƎşĚĂƌLJĐŚůŽƐƚŝ dƎşĚĂƌLJĐŚůŽƐƚŝ <ůĂƐĂƉƌħĚŬŽƑĐŝ <ůĂƐĂƉƌħĚŬŽƑĐŝ <ůĂƐĂƉƌħĚŬŽƑĐŝ ĞůŬĞŵ ĞůŬĞŵ ĞůŬĞŵ ϭʹϮ t3 KŐſųĞŵ ϭʹϮ t3 KŐſųĞŵ ϭʹϮ t3 KŐſųĞŵ Ăůŵ Ăůŵ Ăůŵ ŵͼƐʹϭ ŵͼƐʹϭ ŵͼƐʹϭ ŵͼƐʹϭ ŵͼƐʹϭ ŵͼƐʹϭ N (100%) Ăůŵ N NNE NE ENE E ESE SE SSE S SSW SW WSW W WNW NW NNW sZ ĞůŬĞŵ KŐſųĞŵ
DŽƓŶŽǀ
KƐƚƌĂǀĂͲWŽƌƵďĂ
>ƵēŝŶĂ
ϰϯϵϮϬ
ϰϯϴϱϵ
ϯϱϬϵϬ
8,0 6,1 3,7 1,6 0,3 0,1 0,1 0,4 2,6 6,4 9,6 4,3 1,9 0,3 0,5 1,7 0,4
ϵ͕Ϭ ϭϬ͕Ϯ ϴ͕Ϯ ϱ͕ϱ Ϯ͕ϵ ϭ͕ϯ Ϭ͕ϲ Ϭ͕ϱ ϭ͕Ϯ ϱ͕ϳ ϭϬ͕Ϭ ϭϯ͕ϰ ϲ͕ϰ Ϯ͕ϳ Ϭ͕ϲ Ϭ͕ϴ Ϯ͕ϯ ϭϴ͕ϳ
21,3
2,2 2,1 1,8 1,3 1,0 0,5 0,4 0,8 3,1 3,6 3,8 2,1 0,8 0,3 0,3 0,6 18,3 ϰϯ͕Ϭ
ϰϴ͕Ϭ
ϭϬϬ͕Ϭ
Ϯϭ͕ϯ
9,0
ϵ͕Ϭ
1,3 1,9 0,8 1,1 0,4 0,2 0,1 0,2 1,1 3,4 4,4 1,5 1,3 0,3 0,6 0,8
Ϯϭ͕ϯ ϵ͕ϰ ϴ͕Ϭ ϯ͕ϴ ϯ͕ϭ Ϯ͕Ϭ ϭ͕ϲ ϭ͕ϱ Ϯ͕Ϭ ϱ͕Ϭ ϳ͕ϲ ϴ͕ϯ ϰ͕ϯ ϱ͕ϴ ϰ͕Ϯ ϱ͕ϰ ϲ͕ϳ
10,3
8,1 6,1 3,0 2,0 1,6 1,4 1,4 1,8 3,9 4,2 3,9 2,8 4,5 3,9 4,8 5,9 ϱϵ͕ϯ
ϭϵ͕ϰ
ϭϬϬ͕Ϭ
ϭϬ͕ϯ
ZĂĐŝďſƌnj N (100%) Ăůŵ N NNE NE ENE E ESE SE SSE S SSW SW WSW W WNW NW NNW ĞůŬĞŵ KŐſųĞŵ
<ĂƚŽǁŝĐĞ
ϰϯϵϮϬ 3,7 1,7 1,2 1,3 2,2 2,3 4,0 5,0 3,8 2,1 2,0 2,8 4,8 3,0 2,7 2,5
7,2 2,1 0,7 0,7 1,4 0,9 1,2 1,8 3,5 3,3 3,5 3,9 3,6 3,0 5,8 7,5
ϰ͕ϴ
ϰϱ͕ϭ
ϱϬ͕ϭ
ϭϬϬ͕Ϭ
13,0
ϭϯ͕Ϭ
3,3 2,5 2,6 2,5 3,5 2,1 1,7 1,7 2,6 3,0 4,4 4,3 5,9 3,1 2,8 2,7
0,4 0,4 1,1 2,2 4,1 1,8 1,2 0,9 1,5 2,3 4,3 5,6 6,9 2,6 2,0 1,0
ϰϴ͕ϳ
ϯϴ͕ϯ
ϭϬϬ͕Ϭ
/ 27 /
ϭϬ͕ϯ ϳ͕ϴ ϰ͕ϭ ϱ͕ϴ ϯ͕ϵ ϭ͕ϰ Ϯ͕ϯ ϱ͕ϯ ϳ͕ϰ ϭϭ͕ϯ ϴ͕ϰ ϳ͕Ϭ ϱ͕ϰ ϰ͕ϭ Ϯ͕ϳ ϱ͕ϭ ϳ͕ϳ
ϱϱ͕ϭ
ϯϰ͕ϲ
ϭϬϬ͕Ϭ
ϰϯϵϮϬ ϭϯ͕Ϭ ϯ͕ϳ Ϯ͕ϵ ϯ͕ϳ ϰ͕ϳ ϳ͕ϲ ϯ͕ϵ Ϯ͕ϵ Ϯ͕ϲ ϰ͕ϭ ϱ͕ϯ ϴ͕ϳ ϵ͕ϵ ϭϮ͕ϴ ϱ͕ϳ ϰ͕ϴ ϯ͕ϳ
Calm ͲďĞnjǀĢƚƎşͬĐŝƐnjĂ VRB ͲƉƌŽŵĢŶůŝǀljƐŵĢƌǀĢƚƌƵͬǁŝĂƚƌnjŵŝĞŶŶLJ N ͲƌŽnjƐĂŚƐŽƵďŽƌƵǀŚŽĚŝŶĄĐŚͬnjĂŬƌĞƐnjďŝŽƌƵǁŐŽĚnjŝŶĂĐŚ
3,3 1,6 2,6 1,4 0,0 0,0 0,1 0,8 2,9 4,4 4,5 3,6 1,8 1,0 2,5 4,1
ŝĞůƐŬŽͲŝĂųĂ
ϰϯϴϱϱ ϰ͕ϴ ϭϬ͕ϵ ϯ͕ϴ ϭ͕ϵ Ϯ͕Ϭ ϯ͕ϲ ϯ͕Ϯ ϱ͕Ϯ ϲ͕ϴ ϳ͕ϯ ϱ͕ϰ ϱ͕ϱ ϲ͕ϳ ϴ͕ϰ ϲ͕Ϭ ϴ͕ϱ ϭϬ͕Ϭ
4,8
4,5 2,5 3,2 2,5 1,4 2,3 5,2 6,6 8,4 4,0 2,5 1,8 2,3 1,7 2,6 3,6
6,0
ϲ͕Ϭ
3,1 2,0 2,8 3,0 7,0 7,3 2,4 1,4 2,4 2,4 2,2 3,8 5,9 3,2 2,8 2,0
0,3 0,5 2,6 2,2 4,1 2,8 0,4 0,4 3,7 4,4 4,8 9,1 3,2 0,6 0,7 0,5
ϲ͕Ϭ ϯ͕ϰ Ϯ͕ϱ ϱ͕ϰ ϱ͕Ϯ ϭϭ͕ϭ ϭϬ͕ϭ Ϯ͕ϴ ϭ͕ϴ ϲ͕ϭ ϲ͕ϴ ϳ͕Ϭ ϭϮ͕ϵ ϵ͕ϭ ϯ͕ϴ ϯ͕ϱ Ϯ͕ϱ
ϱϯ͕ϳ
ϰϬ͕ϯ
ϭϬϬ͕Ϭ
západojihozápadní vČtry a severní až severovýchodní vČtry) klesají vždy ve dvou smČrech þetnosti pod 1 %. Zatímco v Katovicích byly pouze u šesti smČrĤ þetnosti vČtší než 5 %, v Racibórzi naopak pouze u pČti smČrĤ þetnosti klesají pod 5 %. BezvČtĜí bylo na všech stanicích kromČ Bielsko-Biaáe þastČjší v teplé polovinČ roku. Jeho þetnost se pohybovala v chladné polovinČ roku od 3,6 % v Racibórzi do 13,3 % v OstravČ-PorubČ, v teplé polovinČ roku na stejných stanicích od 4,8 % do 21,3 %. Na letecké meteorologické stanici Mošnov byl v nČkterých termínech uveden tzv. promČnlivý smČr vČtru, nebylo-li možno smČr v okamžiku mČĜení jednoznaþnČ urþit. ýetnost takových pĜípadĤ byla v chladné polovinČ roku 8,2 %, v teplé polovinČ roku 18,7 %. Tyto pĜípady se vyskytly v naprosté vČtšinČ pĜi malých rychlostech vČtru 1–2 m·s–1. Souþet þetností bezvČtĜí a všech smČrĤ pĜi malých rychlostech 1–2 m·s–1 byl v chladné polovinČ roku vČtší než souþet þetností všech smČrĤ pĜi rychlostech vČtru vČtších než 2 m·s–1 pouze na stanicích Luþina (1,2násobnČ) a Ostrava-Poruba (2,1násobnČ). Na ostatních stanicích byly þetnČjší souhrnné þetnosti pĜi vČtší rychlosti vČtru (v MošnovČ 1,8násobnČ). V teplé polovinČ roku byly naopak kromČ stanice Racibórz vČtší na všech ostatních stanicích souþty þetností všech smČrĤ pĜi malých rychlostech 1–2 m·s–1 a pĜi bezvČtĜí (v OstravČ-PorubČ více než 4násobnČ). ýetnosti jednotlivých smČrĤ vČtru pĜi malých rychlostech 1–2 m·s–1 vČtší než 5 % se v chladné polovinČ roku vyskytly pouze v devíti pĜípadech, v teplé polovinČ roku v jedenácti pĜípadech. Vzhledem k popsanému charakteru proudČní a jeho orientaci vĤþi hranici mezi regiony Moravskoslezského kraje a Slezského vojvodství je možno rozdČlením smČrĤ vČtru do dvou skupin pĜibližnČ posoudit þetnost pĜeshraniþních vČtrĤ a promČnlivost (variabilitu) þetností smČru vČtru mezi stanicemi a rĤznými obdobími a získat tak informace pro odhad pĜeshraniþního pĜenosu zneþištČní ovzduší (viz kapitola 5). Skupina jihozápadních vČtrĤ (dále nazývána zkrácenČ jihozápadními smČry, resp. smČry z jihozápadní poloviny horizontu SW½) zahrnuje smČry jihojihovýchod pĜes jih až po severozápad s osou mezi jihozápadem a západojihozápadem, skupina severovýchodní zahrnuje smČry severoseverozápad pĜes sever až po jihovýchod s osou mezi severovýchodem a východoseverovýchodem (severovýchodní smČry resp. smČry ze severovýchodní poloviny horizontu NE½). V chladných obdobích roku (X–III) se relativní þetnost jihozápadních vČtrĤ pohybuje od 57 % (Ostrava-Poruba, Bielsko-Biaáa) do 63 % (Racibórz), což odpovídá v prĤmČru 105–115 dnĤm v jednom chladném období. Relativní þetnost severovýchodních vČtrĤ byla 26–36 % (Mošnov, Bielsko-Biaáa),
wysuniĊtej czĊĞci regionu kraju morawskoĞląskiego na kierunek wiatru wpáywa jednak obniĪenie Jablunkovská brázda i dominuje tu kierunek poáudniowo-wschodni. W cháodnej poáowie roku w czterech z szeĞciu poddanych ocenie stacji najczĊĞciej wystĊpowaá wiatr poáudniowo-zachodni z czĊstoĞcią od 10,2% w Raciborzu do 25,5% w Mošnovie. Na pozostaáych stacjach czĊĞciej wystĊpowaá sąsiedni wiatr poáudniowo-poáudniowo-zachodni (Luþina) lub zachodnio-poáudniowo-zachodni (Bielsko-Biaáa), a drugi w kolejnoĞci najczĊĞciej wystĊpujący byá wiatr poáudniowo-zachodni. W ciepáej poáowie roku wiatr poáudniowo-zachodni nie wystĊpuje juĪ tak czĊsto. Tylko w Mošnovie nadal jest to najczĊstszy kierunek, ale czĊstoĞü wystĊpowania maleje niemal o poáowĊ (13,4%), drugim najczĊĞciej wystĊpującym wiatrem byá wiatr póánocny (10,2%). RównieĪ w Ostravie-Porubie te dwa kierunki wystĊpowaáy najczĊĞciej, ale w odwrotnej kolejnoĞci (8,3 i 9,4%). W Mošnovie pomiĊdzy dwoma ciągáymi interwaáami kierunków wiatru o czĊstoĞci powyĪej 5% (wiatry poáudniowe do zachodnio-poáudniowo-zachodnich oraz wiatry póánocne do póánocno-wschodnich) maleją kaĪdorazowo w dwóch kierunkach czĊstoĞci poniĪej 1%. W Katowicach tylko w przypadku szeĞciu kierunków czĊstoĞü byáa wyĪsza niĪ 5%, natomiast w Raciborzu przeciwnie – tylko w przypadku piĊciu kierunków czĊstoĞci maleją poniĪej 5%. Cisza atmosferyczna wystĊpowaáa na wszystkich stacjach, poza Bielsko-Biaáą, czĊĞciej w ciepáej poáowie roku. Jej czĊstoĞü oscylowaáa w cháodnej poáowie roku miĊdzy 3,6% w Raciborzu a 13,3% w Ostravie-Porubie, w ciepáej poáowie roku na tych stacjach miĊdzy 4,8% i 21,3%. Na lotniskowej stacji meteorologicznej Mošnov w niektórych terminach okreĞlono tzw. zmienny kierunek wiatru, jeĪeli w momencie dokonywania pomiaru niemoĪliwe byáo jednoznaczne okreĞlenie kierunku. CzĊstoĞü takich sytuacji w cháodnej poáowie roku wynosiáa 8,2%, w ciepáej poáowie roku 18,7%. Takie przypadki wystąpiáy w zdecydowanej wiĊkszoĞci podczas niskich prĊdkoĞci wiatru 1–2 m·s–1. Suma czĊstoĞci ciszy atmosferycznej i wszystkich kierunków przy niskich prĊdkoĞciach 1–2 m·s–1 byáa w cháodnej poáowie roku wiĊksza od sumy czĊstoĞci wszystkich kierunków przy prĊdkoĞciach wiatru wyĪszych niĪ 2 m·s–1 tylko na stacjach Luþina (1,2-krotnie) i Ostrava-Poruba (2,1-krotnie). Na pozostaáych stacjach sumaryczne czĊstoĞci wystĊpowaáy czĊĞciej przy wiĊkszych prĊdkoĞciach wiatru (w Mošnovie 1,8-krotnie). Odwrotnie, w ciepáej poáowie roku, oprócz stacji Racibórz, na wszystkich pozostaáych stacjach wiĊksze sumy czĊstoĞci wszystkich kierunków wystĊpowaáy przy niskich prĊdkoĞciach 1–2 m·s–1 oraz w czasie ciszy
/ 28 /
2001/02
2001/02
Mošnov
2003/04
2003/04
2002/03
2002/03
Os. - Poruba
2004/05
Luēina
2004/05
Racibórz
Katowice
Bielsko-Biaųa
NE½
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0
10
20
30
40
Mošnov
SW ½ … sm Ģry vĢtru z jihozápadní poloviny horizontu / kierunki wiatru z poųudniowo-zachodniej poųowy horyzontu NE½ … smĢry vĢtru ze severovýchodní poloviny horizontu / kierunki wiatru z póųnocno-wschodniej poųowy horyzontu
0
10
20
30
40
50
60
70
80
2005/06 2005/06
0 2006/07 2006/07
10
2007/08 2007/08
20
2008/09 2008/09
30
2009/10 2009/10
40
2010/11 2010/11
50
2001 2001
50
2002 Os. - Poruba
2002
60
2003 2003
60
2004 Luēina
2004
70
2005 2005
SW½
2006 Racibórz
2006
70
2007
Katowice
2007
80
2008
80
2008
NE½
SW½
Obr. 3.1.3 Relativní ēetnosti smĢrƽ vĢtru v %, teplá období (IV–IX) Rys. 3.1.3 Wzglħdne czħstoƑci kierunków wiatru w %, okresy ciepųe (IV–IX)
2009
Bielsko-Biaųa
2009
Obr. 3.1.2 Relativní ēetnosti smĢrƽ vĢtru v %, chladná období (X–III) Rys. 3.1.2 Wzglħdne czħstoƑci kierunków wiatru w %, okresy chųodne (X–III)
2010 2010
/ 29 /
resp. prĤmČrnČ 47–66 dnĤ v jednom chladném období. V jednotlivých chladných obdobích se relativní þetnosti jihozápadních smČrĤ pohybovaly na stanicích v regionu Moravskoslezského kraje od 45 do 71 % a severovýchodních smČrĤ od 17 do 46 %. Na stanicích v regionu Slezského vojvodství od 49 do 73 % u jihozápadních smČrĤ a od 19 do 46 % pro severovýchodní vČtry (obr. 3.1.2). V teplých obdobích roku (IV–IX) byla relativní þetnost jihozápadních vČtrĤ 41–55 % (Mošnov, Racibórz), což odpovídá v prĤmČru cca 75–100 dnĤm v jednom teplém období. Relativní þetnost severovýchodních vČtrĤ byla 31–43 % (Mošnov, Bielsko-Biaáa), resp. prĤmČrnČ 58–78 dnĤ v jednom teplém období. Relativní þetnosti jihozápadních smČrĤ se v jednotlivých obdobích pohybovaly od 34 do 59 % v regionu Moravskoslezského kraje a od 44 do 60 % v regionu Slezského vojvodství. Pro severovýchodní vČtry byl tento interval v regionu Moravskoslezského kraje 24–48 % a v regionu Slezského vojvodství 23–52 % (obr. 3.1.3).
3.2 Rychlost vČtru Rychlost vČtru se v þeské a polské þásti pĜeshraniþní oblasti pĜíliš nelišila, v 90 % termínĤ byl rozdíl regionálních prĤmČrných rychlostí do 2 m·s–1, nicménČ prĤmČrné rychlosti pro region Slezského vojvodství byly v prĤmČru v obou polovinách roku vyšší o 0,4 m·s–1 než v regionu Moravskoslezského kraje. Na jednotlivých stanicích v regionu Moravskoslezského kraje se prĤmČrná rychlost vČtru pohybovala od 1,5 do 3,9 m·s–1 (Ostrava-Poruba v teplé polovinČ roku a Mošnov v chladné polovinČ roku), v regionu Slezského vojvodství od 2,2 do 3,6 m·s–1 (Katovice v teplé polovinČ roku a Racibórz v chladné polovinČ roku). Nejvyšší prĤmČrné rychlosti byly dosahovány bČhem všech období v MošnovČ, dále na všech polských stanicích, v LuþinČ, a naopak nejnižší rychlost vČtru byla v OstravČ-PorubČ. Všechny uvedené charakteristiky byly v teplé polovinČ nižší než v chladné polovinČ roku, kromČ maximální namČĜené rychlosti vČtru v Katovicích a Bielsko-Biaáe (tab. 3.2.1). PrĤmČrná regionální rychlost vČtru má zĜetelný roþní chod, nejnižší rychlosti pĜipadají na období kvČten až záĜí, nejvyšší na období listopad až zaþátek bĜezna. PrĤmČrné dekádové rychlosti vČtru se v regionu Moravskoslezského kraje pohybovaly od 2,0 do 3,4 m·s–1 a v regionu Slezského vojvodství od 2,3 do 3,8 m·s–1 (obr. 3.2.1). PrĤmČrná regionální rychlost vČtru má výrazný denní chod, nejnižší rychlosti vČtru byly ve druhé polovinČ noci a nejvyšší ve 12 až 14 hodin CET. V teplé polovinČ roku bylo zesílení vČtru v denních hodinách mnohem výraznČjší než v chladné polovinČ roku, bČhem které bylo naopak delší noþní
atmosferycznej (w Ostravie-Porubie ponad 4-krotnie). CzĊstoĞci poszczególnych kierunków wiatru przy niskich prĊdkoĞciach 1–2 m·s–1 wiĊksze niĪ 5% wystĊpowaáy w cháodnej poáowie roku tylko w dziewiĊciu przypadkach, w ciepáej poáowie roku w jedenastu przypadkach. W odniesieniu do opisanego charakteru przepáywu powietrza i jego orientacji w stosunku do granicy pomiĊdzy regionami kraju morawskoĞląskiego i województwa Ğląskiego moĪna, dzieląc kierunki wiatru na dwie grupy, oceniü w przybliĪeniu czĊstoĞü transgranicznych wiatrów oraz zmiennoĞü czĊstoĞci kierunku wiatru pomiĊdzy stacjami i róĪnymi okresami i pozyskaü w ten sposób informacje w celu oszacowania transgranicznego przenoszenia zanieczyszczeĔ powietrza (patrz rozdz. 5). Grupa wiatrów poáudniowo-zachodnich (nazywana w dalszej czĊĞci w skrócie kierunkami poáudniowo-zachodnimi lub kierunkami z poáudniowo-zachodniej czĊĞci horyzontu SW½) obejmuje kierunki poáudniowo-poáudniowo-wschodni przez poáudniowy po póánocno-zachodni z osią pomiĊdzy poáudniowym zachodem i zachodnim-poáudniowym zachodem, grupa póánocno-wschodnia obejmuje kierunki póánocno-póánocno-zachodni przez zachodni po poáudniowo-wschodni z osią pomiĊdzy póánocnym wschodem a wschodnim-póánocnym-wschodem (kierunki póánocno-wschodnie lub kierunki z póánocno-wschodniej czĊĞci horyzontu NE½). W cháodnych okresach roku (paĨdziernik– marzec) wzglĊdna czĊstoĞü wiatrów poáudniowo-zachodnich waha siĊ od 57% (Ostrava-Poruba, Bielsko-Biaáa) do 63% (Racibórz), co odpowiada Ğrednio 105–115 dniom w jednym cháodnym okresie. WzglĊdna czĊstoĞü wiatrów póánocno-wschodnich wynosiáa 26–36% (Mošnov, Bielsko-Biaáa) lub Ğrednio 47–66 dni w jednym cháodnym okresie. W poszczególnych cháodnych okresach wzglĊdne czĊstoĞci kierunków poáudniowo-zachodnich na stacjach w regionie kraju morawskoĞląskiego wynosiáy od 45% do 71%, a kierunków póánocno-wschodnich od 17 do 46%. Na stacjach w regionie województwa Ğląskiego wynosiáy od 49 do 73% dla kierunków poáudniowo-zachodnich i od 19 do 46% dla wiatrów póánocno-wschodnich (rys. 3.1.2). W ciepáych okresach roku (kwiecieĔ–wrzesieĔ) wzglĊdna czĊstoĞü wiatrów poáudniowo-zachodnich wynosiáa od 41 do 55% (Mošnov, Racibórz), co odpowiada Ğrednio ok. 75–100 dniom w jednym ciepáym okresie. WzglĊdna czĊstoĞü wiatrów póánocno-wschodnich wynosiáa 31–43% (Mošnov, Bielsko-Biaáa) lub Ğrednio 58–78 dni w jednym ciepáym okresie. WzglĊdna czĊstoĞü wiatrów poáudniowo-zachodnich w poszczególnych okresach wynosiáa od 34 do 59% w regionie kraju morawskoĞląskiego i od 44 do 60% w regionie województwa Ğląskiego. Dla wiatrów póánocno-wschodnich
/ 30 /
–1
dĂď͘ϯ͘Ϯ͘ϭZLJĐŚůŽƐƚǀĢƚƌƵǀŵͼƐ ͬWƌħĚŬŽƑđǁŝĂƚƌƵǁŵͼƐ
–1
KƐ͘ͲWŽƌƵďĂ >ƵēŝŶĂ D^Ŭ ZĂĐŝďſƌnj <ĂƚŽǁŝĐĞ ŝĞůƐŬŽͲŝĂųĂ ŚůĂĚŶĄƉŽůŽǀŝŶĂƌŽŬƵͬŚųŽĚŶĂƉŽųŽǁĂƌŽŬƵ;/ʹ///͕yʹy//Ϳ AVG 3,9 2,0 2,7 2,9 3,6 2,9 3,4 P25 2 1 1 1,3 2 1 1 P75 6 3 4 4,0 5 4 4 P95 9 5 7 6,3 8 6 9 Max 18 12 17 13,3 18 15 19 dĞƉůĄƉŽůŽǀŝŶĂƌŽŬƵͬŝĞƉųĂƉŽųŽǁĂƌŽŬƵ;/sʹ/yͿ AVG 2,8 1,5 2,1 2,2 2,9 2,2 2,5 P25 1 1 1 1,0 2 1 1 P75 4 2 3 3,0 4 3 3 P95 7 4 5 5,0 7 5 6 Max 15 9 12 11,3 14 16 20 MSk ͲƌĞŐŝŽŶDŽƌĂǀƐŬŽƐůĞnjƐŬĠŚŽŬƌĂũĞͬƌĞŐŝŽŶŬƌĂũƵŵŽƌĂǁƐŬŽƑůČƐŬŝĞŐŽ SLw ͲƌĞŐŝŽŶ^ůĞnjƐŬĠŚŽǀŽũǀŽĚƐƚǀşͬƌĞŐŝŽŶǁŽũĞǁſĚnjƚǁĂƑůČƐŬŝĞŐŽ Avg ͲƉƌƽŵĢƌŶĄƌLJĐŚůŽƐƚǀĢƚƌƵǀŚŽĚŶŽĐĞŶĠŵŽďĚŽďşͬƑƌĞĚŶŝĂƉƌħĚŬŽƑđǁŝĂƚƌƵǁďĂĚĂŶLJŵŽŬƌĞƐŝĞ P25 , P75 , P95 ͲϮϱ͕͘ϳϱ͘Ăϵϱ͘ƉĞƌĐĞŶƚŝůƐŽƵďŽƌƽƚĞƌŵşŶŽǀljĐŚƌLJĐŚůŽƐƚşǀĢƚƌƵǀŚŽĚŶŽĐĞŶĠŵŽďĚŽďş P25 , P75 , P95 ͲϮϱ͕͘ϳϱ͘ŝϵϱ͘ƉĞƌĐĞŶƚLJůnjďŝŽƌſǁƚĞƌŵŝŶŽǁLJĐŚƉƌħĚŬŽƑĐŝǁŝĂƚƌƵǁďĂĚĂŶLJŵŽŬƌĞƐŝĞ Max ͲŵĂdžŝŵĄůŶşŶĂŵĢƎĞŶĄƚĞƌŵşŶŽǀĄƌLJĐŚůŽƐƚǀĢƚƌƵǀŚŽĚŶŽĐĞŶĠŵŽďĚŽďş Max ͲŵĂŬƐLJŵĂůŶĂŽĚŶŽƚŽǁĂŶĂƚĞƌŵŝŶŽǁĂƉƌħĚŬŽƑđǁŝĂƚƌƵǁďĂĚĂŶLJŵŽŬƌĞƐŝĞ
^>ǁ
Mošnov
3,3 1,7 4,3 7,3 15,7 2,6 1,7 3,3 5,3 11,3
Kďƌ͘ϯ͘Ϯ͘ϭZŽēŶşĐŚŽĚƌLJĐŚůŽƐƚŝǀĢƚƌƵǀŵͼƐ–1 ZLJƐ͘ϯ͘Ϯ͘ϭZŽĐnjŶLJƉƌnjĞďŝĞŐƉƌħĚŬŽƑĐŝǁŝĂƚƌƵǁŵͼƐ–1 ϰ͕Ϭ ϯ͕ϱ ϯ͕Ϭ Ϯ͕ϱ Ϯ͕Ϭ ϭ͕ϱ /ͬϭ
//ͬϭ
///ͬϭ
/sͬϭ
V/1
s/ͬϭ
s//ͬϭ
s///ͬϭ
/yͬϭ
D^Ŭ
Kďƌ͘ϯ͘Ϯ͘ϮĞŶŶşĐŚŽĚƌLJĐŚůŽƐƚŝǀĢƚƌƵǀŵͼƐ
yͬϭ
y/ͬϭ
y//ͬϭ
ĞŬĄĚLJ- ĞŬĂĚLJ
^>ǁ
–1
ZLJƐ͘ϯ͘Ϯ͘ϮŽďŽǁLJƉƌnjĞďŝĞŐƉƌħĚŬŽƑĐŝǁŝĂƚƌƵǁŵͼƐ–1 ϰ͕Ϭ ϯ͕ϱ ϯ͕Ϭ Ϯ͕ϱ Ϯ͕Ϭ ϭ͕ϱ ϭ͕Ϭ 1
3
D^ŬͲ,Ъ
5
7
^>ǁͲ,Ъ
9
11
13
D^ŬͲdЪ
MSk ͲƌĞŐŝŽŶDŽƌĂǀƐŬŽƐůĞnjƐŬĠŚŽŬƌĂũĞͬƌĞŐŝŽŶŬƌĂũƵŵŽƌĂǁƐŬŽƑůČƐŬŝĞŐŽ SLw ͲƌĞŐŝŽŶ^ůĞnjƐŬĠŚŽǀŽũǀŽĚƐƚǀşͬƌĞŐŝŽŶǁŽũĞǁſĚnjƚǁĂƑůČƐŬŝĞŐŽ CH½ ͲĐŚůĂĚŶĄƉŽůŽǀŝŶĂƌŽŬƵͬĐŚųŽĚŶĂƉŽųŽǁĂƌŽŬƵ;/ʹ///͕yʹy//Ϳ TE½ ͲƚĞƉůĄƉŽůŽǀŝŶĂƌŽŬƵͬĐŝĞƉųĂƉŽųŽǁĂƌŽŬƵ;/sʹ/yͿ
/ 31 /
15
17
^>ǁͲdЪ
19
21
23 CET
období s minimálními rychlostmi vČtru. V teplé polovinČ roku se prĤmČrné hodinové rychlosti vČtru pohybovaly od 1,4 do 3,4 m·s–1 a v chladné polovinČ roku od 3,0 do 3,9 m·s–1 (obr. 3.2.2). PrĤmČrné regionální sezónní rychlosti vČtru (obr. 3.2.3) mČly nejvČtší rozsah v regionu Slezského vojvodství v chladném období (2,8–3,8 m·s–1), nejmenší naopak v regionu Moravskoslezského kraje v teplé polovinČ roku (2,0–2,3 m·s–1). Poþty dnĤ s prĤmČrnou denní rychlostí do 2 m·s–1 kolísaly v teplých obdobích v intervalu 110–135 dnĤ v regionu Moravskoslezského kraje a 74–130 dnĤ v regionu Slezského vojvodství. V chladných obdobích se pohybovaly poþty tČchto dnĤ v regionu Moravskoslezského kraje v rozsahu 59–98 dnĤ a v regionu Slezského vojvodství v rozsahu 48–81 dnĤ (obr. 3.2.4). Poþty dnĤ s vysokou prĤmČrnou denní rychlostí vČtru 5 m·s–1 a více kolísaly v teplé polovinČ roku v regionu Moravskoslezského kraje v rozsahu 1–6 dnĤ a v regionu Slezského vojvodství v rozsahu 3–14 dnĤ. V chladných obdobích byly tyto dny þastČjší a jejich poþet se pohyboval v rozsahu 13–43 dnĤ v regionu Moravskoslezského kraje a 20–56 dnĤ v regionu Slezského vojvodství (obr. 3.2.5).
3.3 Vertikální stabilita atmosféry V pĜeshraniþní oblasti Slezska a Moravy neexistují vhodná pĜímá mČĜení vertikálního teplotního zvrstvení v mezní vrstvČ atmosféry. Pro studium vertikální stability atmosféry však lze využít nepĜímé metody výpoþtu tzv. teplotních vertikálních pseudogradientĤ, vycházející z mČĜení teploty z horizontálnČ relativnČ blízkých stanic v rĤzných nadmoĜských výškách. Použití vertikálních teplotních pseudogradientĤ má urþitá omezení, protože teplota je mČĜena ve dvou metrech nad zemí a teplotní pomČry ve volné atmosféĜe mezi stanicemi v rĤzné nadmoĜské výšce mohou být v závislosti na denní a roþní dobČ odlišné. Metoda rovnČž poskytuje pouze informaci o prĤmČrných podmínkách teplotního zvrstvení v celé vrstvČ mezi použitými stanicemi a neumožĖuje získat pĜedstavu o vertikálním pro¿lu teplotního zvrstvení. Ve vrstvČ ovzduší mezi stanicemi se mĤže vyskytovat napĜ. inverzní vrstva, kterou z mČĜení na obou stanicích nelze zjistit. I pĜes tato omezení však metoda poskytuje dostateþnou orientaþní informaci o charakteru prĤmČrného teplotního zvrstvení ve vrstvČ atmosféry mezi stanicemi. PrĤmČrné teplotní zvrstvení ve vrstvČ cca 0–1000 m nad zemí lze nejpĜesnČji popsat využitím mČĜení teploty na stanicích Luþina a Lysá hora. PomČr jejich vertikální a horizontální vzdálenosti je z meteorologických stanic v oblasti nejpĜíznivČjší, vertikální vzdálenost þiní 5,1 % vzdálenosti horizontální. Pouze orientaþnČ lze využít pro popis vrstvy cca 0–500 m nad zemí a vrstvy cca 500–1000 m nad
przedziaá ten w regionie kraju morawskoĞląskiego wynosiá 24–48%, a w regionie województwa Ğląskiego 23–52% (rys. 3.1.3).
3.2. PrĊdkoĞü wiatru PrĊdkoĞü wiatru w polskiej i czeskiej czĊĞci obszaru transgranicznego zbytnio siĊ nie róĪniáa, w 90% terminów róĪnica regionalnych Ğrednich prĊdkoĞci wynosiáa do 2 m·s–1, niemniej jednak Ğrednie prĊdkoĞci dla regionu województwa Ğląskiego byáy Ğrednio w obu poáowach roku wyĪsze o 0,4 m·s–1 aniĪeli w regionie kraju morawskoĞląskiego. Na poszczególnych stacjach w regionie kraju morawskoĞląskiego Ğrednia prĊdkoĞü wiatru wahaáa siĊ w granicach 1,5–3,9 m·s–1 (Ostrava-Poruba w ciepáej poáowie i Mošnov w cháodnej poáowie roku), w regionie województwa Ğląskiego od 2,2 do 3,6 m·s–1 (Katowice w ciepáej poáowie roku i Racibórz w cháodnej poáowie roku). NajwiĊksze Ğrednie prĊdkoĞci we wszystkich okresach odnotowano w Mošnovie, na wszystkich polskich stacjach, w Luþinie, natomiast najniĪsza prĊdkoĞü wiatru wystąpiáa w Ostravie-Porubie. Wszystkie wymienione cechy byáy w ciepáej poáowie roku niĪsze w porównaniu z cháodną poáową roku, z wyjątkiem maksymalnej zarejestrowanej prĊdkoĞci wiatru w Katowicach i Bielsku-Biaáej (tab. 3.2.1). ĝrednia regionalna prĊdkoĞü wiatru ma wyraĨny roczny przebieg, najniĪsze prĊdkoĞci wystĊpują w okresie od maja do wrzeĞnia, najwyĪsze w okresie od listopada do początku marca. ĝrednie dekadowe prĊdkoĞci wiatru w regionie kraju morawskoĞląskiego utrzymywaáy siĊ w granicach od 2,0 do 3,4 m·s–1, a w regionie województwa Ğląskiego od 2,3 do 3,8 m·s–1 (rys. 3.2.1). ĝrednia regionalna prĊdkoĞü wiatru wykazuje wyraĨny dobowy przebieg, najniĪsze prĊdkoĞci wiatru odnotowywano w drugiej poáowie nocy, a najwyĪsze w godzinach od 12 do 14 CET. W ciepáej poáowie roku nasilenie wiatru w godzinach dziennych byáo o wiele wiĊksze aniĪeli w cháodnej poáowie roku, kiedy to wystĊpowaáy dáuĪsze okresy nocne z minimalnymi prĊdkoĞciami wiatru. W ciepáej poáowie roku Ğrednie godzinne prĊdkoĞci wiatru wynosiáy od 1,4 do 3,4 m·s–1, a w cháodnej poáowie roku od 3,0 do 3,9 m·s–1 (rys. 3.2.2). ĝrednie regionalne sezonowe prĊdkoĞci wiatru (rys. 3.2.3) miaáy najwiĊkszą rozpiĊtoĞü w regionie województwa Ğląskiego w okresie cháodnym (2,8–3,8 m·s–1), natomiast najmniejszą w regionie kraju morawskoĞląskiego w ciepáej poáowie roku (2,0–2,3 m·s–1). Liczba dni ze Ğrednią dobową prĊdkoĞcią do 2 m·s–1 wynosiáa w ciepáych okresach od 110 do 135 w regionie kraju morawskoĞląskiego i od 74 do 130 w regionie województwa Ğląskiego. W cháodnych okresach tych dni w regionie kraju
/ 32 /
Obr. 3.2.3 PrƽmĢrné rychlosti vĢtru v m·s–1 –1
4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0
2010
2009
2008
2007
2006
2005
2004
TEO
2003
2010/11
2009/10
2008/09
2007/08
2006/07
2005/06
2004/05
2003/04
2002/03
2001/02
CHO
2002
4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0
2001
Rys. 3.2.3 _rednie prħdkoƑci wiatru w m·s
Obr. 3.2.4 Poēet dnƽ s prƽmĢrnou denní rychlostí vĢtru 2 m·s–1 a ménĢ Rys. 3.2.4 Liczba dni ze ƑredniČ dobowČ prħdkoƑciČ wiatru równČ i mniejszČ niǏ 2 m·s –1 180
180
2010
2008
2007
2006
2005
2004
2003
2001
2002
0 2010/11
0
2009/10
30 2008/09
30
2007/08
60
2006/07
60
2005/06
90
2004/05
90
2003/04
120
2002/03
120
2001/02
TEO
150
2009
CHO
150
Obr. 3.2.5 Poēet dnƽ s prƽmĢrnou denní rychlostí vĢtru 5 m·s–1 a více Rys. 3.2.5 Liczba dni ze ƑredniČ prħdkoƑciČ wiatru równČ i wyǏszČ niǏ 5 m·s 60
–1
60
MSk CHO - chladná období / okresy chųodne (X–III) TEO - teplá období / okresy ciepųe (IV–IX) MSk - region Moravskoslezského kraje / region kraju morawskoƑlČskiego SLw - region Slezského vojvodství / region województwa ƑlČskiego
/ 33 /
SLw
2010
2009
2008
2007
2006
2005
2004
2001
2003
0 2010/11
0 2009/10
10
2008/09
10
2007/08
20
2006/07
20
2005/06
30
2004/05
30
2003/04
40
2002/03
40
2001/02
TEO
50
2002
CHO
50
zemí rozdíl teplot mezi stanicemi Mošnov a ýervená, resp. ýervená a Lysá hora, neboĢ jejich vertikální vzdálenost þiní pouze 1,2, resp. dokonce 0,8 % vzájemné horizontální vzdálenosti (tab. 3.3.1). Vrstva atmosféry 0–1000 m byla v chladné polovinČ roku stabilnČjší než v teplé polovinČ roku, tj. podmínky pro rozptyl zneþišĢujících látek byly ménČ pĜíznivé. PrĤmČrný vertikální teplotní pseudogradient6 byl 0,48, resp. 0,56 °C·(100 m)–1. Hodnoty prĤmČrného pseudogradientu vrstvy 0–1000 m byly pĜirozenČ bČhem všech hodnocených období mezi prĤmČrnými hodnotami pseudogradientĤ vrstev 0–500 m a 500–1000 m (tab. 3.3.2). Roþní i denní chod vertikálního pseudogradientu teploty je výrazný a odpovídá roþnímu a dennímu chodu teploty vzduchu a jeho intenzitČ v závislosti na nadmoĜské výšce použitých stanic. Vrstva atmosféry 0–1000 m byla nejstabilnČjší v lednu a prosinci, dále pak v Ĝíjnu a listopadu; naopak nejménČ stabilní byla v bĜeznu a dále v dubnu, þervnu a kvČtnu. NejvýraznČjší roþní chod vykazují prĤmČrné pseudogradienty vrstvy 500–1000 m, nejménČ výrazný pseudogradienty vrstvy 0–500 m. Vrstva 0–500 m byla v bĜeznu až záĜí ponČkud stabilnČjší než vrstva 500–1000 m, a naopak labilnČjší od Ĝíjna do bĜezna s tím, že v prosinci a lednu byl tento rozdíl velmi výrazný. Tento fakt je zĜejmČ ovlivnČn výše zmínČnými omezeními použití pseudogradientĤ pro hodnocení teplotního zvrstvení. V zimních mČsících (XII–II) výraznČ stoupá rozdíl teplot mezi Mošnovem a ýervenou a klesá rozdíl teplot mezi ýervenou a Lysou horou, což bylo zpĤsobeno vlivem zasnČženého zemského povrchu na teplotu vzduchu nad ním. Mnohem déle ležící snČhová pokrývka na ýervené ovlivĖuje teplotu po delší období než na MošnovČ (obr. 3.3.1). Všechny hodnocené vrstvy byly v denním chodu nejstabilnČjší v druhé polovinČ noci a ranních hodinách, nejménČ stabilní v poledních a odpoledních hodinách. Denní chod všech pseudogradientĤ byl výraznČjší v teplé polovinČ roku než v chladné. NejvýraznČjší byl denní chod pseudogradientĤ ve vrstvách 0–500 m a 0–1000 m v teplé polovinČ roku s rozpČtím maximální a minimální hodnoty 0,63, resp. 0,42 °C·(100 m)–1. NejménČ výrazný byl denní chod pseudogradientĤ vrstvy 500–1000 m v chladné polovinČ roku a pseudogradientĤ vrstvy 500–1000 m v teplé polovinČ roku s rozpČtím 0,12, resp. 0,26 °C· (100 m)–1 (obr. 3.3.2). PrĤmČrné stabilitní podmínky se v jednotlivých hodnocených chladných i teplých obdobích 6 Vertikální teplotní gradient (zde pseudogradient) teploty vyjadĜuje zmČnu teploty pĜi zmČnČ výšky o 100 m a je kladný pĜi poklesu teploty s rostoucí výškou. ýím je vertikální teplotní gradient nižší, tím stabilnČjší je teplotní zvrstvení.
morawskoĞląskiego byáo w granicach 59–98, a w regionie województwa Ğląskiego w granicach 48–81 (rys. 3.2.4). Dni z wysoką Ğrednią dobową prĊdkoĞcią wiatru 5 m·s–1 i wyĪszą byáo w ciepáej poáowie roku w regionie kraju morawskoĞląskiego od 1 do 6, a w regionie województwa Ğląskiego od 3 do 14. W cháodnych okresach te dni wystĊpowaáy czĊĞciej, a ich liczba wynosiáa od 13 do 43 w regionie kraju morawskoĞląskiego oraz od 20 do 56 w regionie województwa Ğląskiego (rys. 3.2.5).
3.3. Pionowa stabilnoĞü atmosfery W obszarze transgranicznym ĝląska i Moraw brak odpowiednich bezpoĞrednich pomiarów pionowej struktury termicznej w warstwie granicznej atmosfery. Do zbadania stabilnoĞci pionowej atmosfery moĪna jednak wykorzystaü poĞrednie metody obliczenia tzw. pionowych pseudogradientów temperatury, oparte na pomiarach temperatury z horyzontalnie stosunkowo bliskich stacji znajdujących siĊ na róĪnych wysokoĞciach nad poziomem morza. Zastosowanie pionowych pseudogradientów temperatury ma pewne ograniczenia, poniewaĪ temperatura mierzona jest na wysokoĞci dwóch metrów nad powierzchnią ziemi, a temperatura w otwartej atmosferze pomiĊdzy stacjami znajdującymi siĊ na róĪnej wysokoĞci nad poziomem morza moĪe siĊ róĪniü w zaleĪnoĞci od pory dnia i roku. Ponadto metoda daje tylko informacjĊ na temat przeciĊtnych warunków struktury termicznej w caáej warstwie pomiĊdzy badanymi stacjami, nie dając wyobraĪenia o pionowym pro¿lu struktury termicznej. W warstwie atmosfery pomiĊdzy stacjami moĪe wystĊpowaü przykáadowo warstwa inwersyjna, której nie da siĊ stwierdziü na podstawie pomiarów przeprowadzonych na obu stacjach. Jednak pomimo tych ograniczeĔ metoda daje wystarczające orientacyjne informacje na temat charakteru przeciĊtnej struktury termicznej w warstwie atmosfery znajdującej siĊ pomiĊdzy stacjami. PrzeciĊtną strukturĊ termiczną w warstwie ok. 0–1000 m nad ziemią moĪna najdokáadniej opisaü, wykorzystując pomiar temperatury na stacjach Luþina i Lysá góra. Stosunek ich odlegáoĞci pionowej i poziomej jest najkorzystniejszy spoĞród wszystkich stacji meteorologicznych w obszarze, odlegáoĞü pionowa wynosi 5,1% odlegáoĞci poziomej. W celu opisania warstwy ok. 0–500 m nad gruntem oraz warstwy ok. 500–1000 m nad gruntem moĪna tylko orientacyjnie wykorzystaü róĪnicĊ temperatur pomiĊdzy stacjami Mošnov a ýervena lub ýervena a Lysa hora, poniewaĪ ich odlegáoĞü pionowa wynosi tylko 1,2 lub nawet 0,8% wzajemnej odlegáoĞci poziomej (tab. 3.3.1). Warstwa atmosfery 0–1000 m byáa w cháodnej poáowie roku bardziej stabilna niĪ w ciepáej poáo-
/ 34 /
Stanice Stacja dolní horní dolna górna Mošnov ervená ervená Lysá hora Luēina Lysá hora
Vzdálenost stanic OdlegųoƑđ stacji vertikální v m horizont. v km pionowa w m pozioma w km 499 43 573 70 1022 20 Vzorec pro výpoēet pseudogradientu Wzór dla obliczenia pseudogradientu (TMo-TCe)/4,99 (TCe-TLH)/5,73 (TLu-TLH)/10,22
II/1
0–1000
I/1
0–500
III/1 IV/1
V/1 500–1000
VI/1 VII/1 VIII/1 IX/1
CH½ - chladná polovina roku / chųodna poųowa roku (I–III, X–XII) TE½ - teplá polovina roku / ciepųa poųowa roku (IV–IX)
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
Obr. 3.3.1 Roēní chod vertikálních teplotních pseudogradientƽ Rys. 3.3.1 Roczny przebieg pseudogradientów pionowych temperatury powietrza
XI/1 XII/1
Dekády - Dekady
X/1
% < x - relativní ēetnost termínƽ s hodnotou x pseudogradientu ve °C·(100 m) –1 % < x - wzglħdna czħstoƑđ terminów z wartoƑciČ x pseudogradientu w °C·(100 m) –1 Avg - prƽmĢrný pseudogradient / Ƒredni pseudogradient P05 , P25 , P75 , P95 - 5., 25., 75. a 95.percentil souborƽ termínových pseudogradientƽ P05 , P25 , P75 , P95 - 5., 25., 75.i 95.percentyl zbiorów terminowych pseudogradientu Min , Max - minimální a maximální pseudogradient v hodnoceném období Min , Max - minimalny i maksymalny pseudogradient w badanym okresie
Warstwa wm 0–500 500–1000 0–1000
Vrstva vm 0–500 0,54 -3,19 -0,42 0,38 0,84 1,10 2,38 11,2 23,7 50,3
500–1000 0,40 -2,51 -0,45 0,26 0,66 0,91 2,53 13,0 30,4 28,2
0–1000 0,48 -1,66 -0,27 0,31 0,72 0,90 1,25 11,1 27,0 42,1 Avg Min P05 P25 P75 P95 Max % < 0,0 % < 0,4 % > 0,7
0–500 0,51 -1,58 -0,44 0,30 0,82 1,08 2,81 14,1 27,4 47,0
1
3
5
7
11
13 0–1000 / TE½ 500–1000 / CH½
9
15
19
21 0–500 / CH½ 500–1000 / TE½
17
500–1000 0,61 -1,31 0,14 0,44 0,77 1,10 2,06 2,5 14,3 44,2
MSk - region Moravskoslezského kraje / region kraju morawskoƑlČskiego SLw - region Slezského vojvodství / region województwa ƑlČskiego
0–1000 / CH½ 0–500 / TE½
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
Obr. 3.3.2 Denní chod vertikálních teplotních pseudogradientƽ Rys. 3.3.2 Dobowy przebieg pseudogradientów pionowych temperatury powietrza
Avg Min P05 P25 P75 P95 Max % < 0,0 % < 0,4 % > 0,7
CET
23
0–1000 0,56 -0,87 0,05 0,42 0,75 0,93 1,43 3,6 19,5 44,2
Tab. 3.3.2 Pionowy pseudogradient temperatury w °C·(100 m) Chladná polovina roku (I–III, X–XII) Teplá polovina roku (IV–IX) Chųodna polowa roku (I–III, X–XII) Ciepųa polowa roku (IV–IX)
Tab. 3.3.1 Dane wykoryzstane do badania stabilnoƑci pionowej atmosfery
Pseudogradient [°C·(100 m)–1]
–1
Tab. 3.3.2 Vertikální teplotní pseudogradient ve °C·(100 m) –1
Tab. 3.3.1 Údaje použité pro studium vertikální stability atmosféry
Pseudogradient [°C·(100 m)–1]
/ 35 /
pomČrnČ výraznČ lišily. V chladných obdobích se napĜ. prĤmČrné sezónní teplotní pseudogradienty ve vrstvČ 0–1000 m pohybovaly od 0,35 do 0,57 °C· (100 m)–1, poþty dnĤ s prĤmČrným denním vertikálním teplotním pseudogradientem menším než 0,3 °C·(100 m)–1 od 18 do 50 dnĤ a poþty dnĤ s prĤmČrným gradientem nad 0,7 °C·(100 m)–1 od 6 do 53 dnĤ. Všechny tyto extrémní hodnoty, kromČ poslední uvedené, se vyskytly v chladných obdobích 2005/06 a 2006/07 (obr. 3.3.3–3.3.5). Poþty dnĤ s prĤmČrným denním vertikálním teplotním pseudogradientem ve vrstvČ 0–1000 m menším než 0,0 °C·(100 m)–1 se v chladných obdobích pohybovaly od 4 do 28, v teplých obdobích se takový den vyskytl pouze jednou (8. 5. 2008 s hodnotou –0,03).
3.4 Teplota vzduchu Teplotní pomČry byly v pĜeshraniþní oblasti Slezska a Moravy vcelku homogenní. PrĤmČrné rozpČtí termínových teplot vzduchu na všech stanicích nepĜekroþilo 2,0 °C, v 90 % termínĤ byly rozdíly regionálních teplot v rozmezí od –2 do +2 °C. Rozdíly regionálních teplot byly v prĤmČru 0,1–0,3 °C s tím, že region Moravskoslezského kraje byl zejména v teplé polovinČ roku ponČkud teplejší než region Slezského vojvodství (tab. 3.4.1). PrĤmČrná regionální teplota vzduchu má velmi výrazný roþní chod s maximem v letních a minimem v zimních mČsících (obr. 3.4.1) a rovnČž velmi výrazný denní chod s maximem v odpoledních a minimem v þasných ranních hodinách (obr. 3.4.2). PrĤmČrné regionální teploty vzduchu kolísaly v jednotlivých chladných obdobích v rozmezí cca 5 °C a v jednotlivých teplých obdobích v rozmezí 1,3–1,6 °C. Poþty dnĤ s prĤmČrnými denními regionálními teplotami vzduchu nižšími než 13 °C byly v obou regionech velmi podobné7. V chladných obdobích byl poþet tČchto dnĤ v regionu Moravskoslezského kraje 168–179, v regionu Slezského vojvodství 166–181; v teplých obdobích 33–59, resp. 38–60. (obr. 3.4.3–3.4.4). Poþty dnĤ se zápornou prĤmČrnou denní regionální teplotou se v jednotlivých chladných obdobích pomČrnČ výraznČ lišily. NapĜ. v chladném období 2005/06 byl poþet takových dnĤ v obou regionech 88, resp. 95, a hned v následujícím chladném období 2006/07 klesl na 18 v obou regionech (obr. 3.4.4). Je zĜejmé, že takto velké teplotní rozdíly mají vliv na množství emisí, které jsou do ovzduší vypouštČny z dĤvodu vytápČní, a tím na odlišnou imisní situaci v jednotlivých zimních obdobích. RovnČž poþty dnĤ
wie roku, tj. warunki dla dyspersji zanieczyszczeĔ byáy mniej sprzyjające. PrzeciĊtny pionowy pseudogradient temperatury6 wynosiá 0,48 bądĨ 0,56°C· (100 m)–1. WartoĞci przeciĊtnego pseudogradientu warstwy 0–1000 m wystĊpowaáy naturalnie podczas wszystkich badanych okresów miĊdzy przeciĊtnymi wartoĞciami pseudogradientów warstw 0–500 m i 500–1000 m (tab. 3.3.2). Roczny i dobowy przebieg pionowego pseudogradientu temperatury jest wyraĨny i odpowiada rocznemu i dobowemu przebiegowi temperatury powietrza oraz jego intensywnoĞci w zaleĪnoĞci od wysokoĞci badanych stacji nad poziomem morza. Warstwa atmosfery 0–1000 m byáa najbardziej stabilna w styczniu i w grudniu, nastĊpnie w paĨdzierniku i w listopadzie, natomiast najmniej stabilna byáa w marcu, a nastĊpnie w kwietniu, czerwcu i maju. Najbardziej wyraĨny roczny przebieg odnotowano dla Ğrednich pseudogradientów warstwy 500–1000 m, najmniej wyraĨny dla pseudogradientów warstwy 0–500 m. Warstwa 0–500 m byáa w okresie od marca do wrzeĞnia bardziej stabilna w porównaniu z warstwą 500–1000 m i przeciwnie – bardziej chwiejna w okresie od paĨdziernika do marca, przy czym w grudniu i styczniu róĪnica ta byáa bardzo wyraĨna. Na ten fakt wpáywa prawdopodobnie wyĪej wspomniane ograniczenie związane z wykorzystaniem pseudogradientów do oceny struktury termicznej. W miesiącach zimowych (grudzieĔ–luty) znacznie wzrasta róĪnica temperatur miĊdzy Mošnovem a ýerveną, a zmniejsza siĊ róĪnica temperatur miĊdzy ýerveną a Lysą horą, co jest spowodowane wpáywem przykrytej Ğniegiem powierzchni ziemi na temperaturĊ nad jej powierzchnią. O wiele dáuĪej zalegająca pokrywa ĞnieĪna na ýervenej wpáywa na temperaturĊ przez dáuĪszy czas aniĪeli ma to miejsce w Mošnovie (rys. 3.3.1). Wszystkie badane warstwy miaáy najbardziej stabilny przebieg dobowy w drugiej poáowie nocy i w godzinach porannych, najmniej stabilny w godzinach poáudniowych i popoáudniowych. Dobowy przebieg wszystkich pseudogradientów byá bardziej wyraĨny w ciepáej aniĪeli w cháodnej poáowie roku. Najbardziej wyraĨny byá dobowy przebieg pseudogradientów w warstwach 0–500 m oraz 0–1000 m w ciepáej poáowie roku z rozpiĊtoĞcią maksymalnej i minimalnej wartoĞci 0,63 lub 0,42°C· (100 m)–1. Najbardziej wyraĨny byá dobowy przebieg pseudogradientów warstwy 500–1000 m w cháodnej poáowie roku oraz pseudogradientów Pionowy gradient (tutaj pseudogradient) temperatury wyraĪa zmianĊ temperatury przy zmianie wysokoĞci o 100 m i jest dodatni przy spadku temperatury w miarĊ rosnącej wysokoĞci. Im niĪszy jest pionowy gradient temperatury, tym stabilniejsza jest struktura termiczna. 6
V návaznosti na legislativu [ýR, 2007] je pro potĜeby výpoþtu emisí z lokálních topenišĢ v ýeské republice délka topného období vyjádĜena poþtem dnĤ se stĜední denní teplotou nižší nebo rovnající se 13 °C [ýHMÚ, 2007]. 7
/ 36 /
Obr. 3.3.3 PrƽmĢrné denní teplotní pseudogradienty ve vrstvĢ 0–1000 m ve °C·(100 m)
–1
Rys. 3.3.3 _rednie dobowe pseudogradienty temperatury w warstwie 0–1000 m w °C·(100 m)
–1
0,7
2010
2009
2008
2007
2010/11
2006
0,0 2005
0,0
2004
0,1
2001
0,1
2009/10
0,2
2008/09
0,2
2007/08
0,3
2006/07
0,3
2005/06
0,4
2004/05
0,4
2003/04
0,5
2002/03
0,5
2001/02
TEO
0,6
2003
CHO
0,6
2002
0,7
Obr. 3.3.4 Poēty dnƽ s prƽmĢrným denním gradientem ve vrstvĢ 0–1000 m menším než 0,3°C·(100 m) –1 Rys. 3.3.4 Liczby dni ze Ƒrednim dobowym gradientem w warstwie 0–1000 m poniǏej 0,3 °C·(100 m) –1 60
Obr. 3.3.5 Poēty dnƽ s prƽmĢrným denním gradientem ve vrstvĢ 0–1000 m vĢtším než 0,7 °C·(100 m) Rys. 3.3.5 Liczby dni ze Ƒrednim dobowym gradientem w warstwie 0–1000 m powyǏej 0,7 °C·(100 m)
2010
2008
2007
2006
2005
2004
2001
2003
0 2010/11
0 2009/10
10
2008/09
10
2007/08
20
2006/07
20
2005/06
30
2004/05
30
2003/04
40
2002/03
40
2001/02
TEO
50
CHO
2002
50
2009
60
–1
–1
60
/ 37 /
2008
2007
2006
2005
2004
2003
2001
CHO - chladná období / okresy chųodne (X–III) TEO - teplá období / okresy ciepųe (IV–IX)
2002
0 2010/11
0 2009/10
10
2008/09
10
2007/08
20
2006/07
20
2005/06
30
2004/05
30
2003/04
40
2002/03
40
2001/02
TEO
50
2010
CHO
50
2009
60
Tab. 3.4.1 Teplota vzduchu ve °C / Temperatura powietrza w °C Os. BielskoLuēina MSk Racibórz Katowice SLw Poruba Biaųa Chladná polovina roku / Chųodna poųowa roku (I–III, X–XII) Avg 2,6 2,9 2,4 2,6 2,6 2,3 2,6 2,5 Min -26,7 -26,2 -28,9 -27,2 -26,5 -26,5 -24,5 -24,8 P25 -1,5 -1,1 -1,7 -1,4 -1,2 -1,7 -1,9 -1,6 P75 6,8 7,2 7,1 6,9 6,8 6,5 7,2 6,8 Max 24,8 25,2 25,4 24,7 25,5 26,6 26,0 25,7 Teplá polovina roku / Ciepųa poųowa roku (IV–IX) Avg 15,6 15,9 15,3 15,6 15,5 15,3 15,1 15,3 Min -5,0 -4,7 -6,3 -4,6 -5,2 -6,0 -6,3 -5,4 P25 11,4 11,6 11,1 11,4 11,5 11,2 11,1 11,3 P75 19,6 20,0 19,4 19,6 19,4 19,4 19,0 19,2 Max 35,3 35,9 35,1 35,0 35,6 34,0 33,6 34,4 MSk - region Moravskoslezského kraje / region kraju morawskoƑlČskiego SLw - region Slezského vojvodství / region województwa ƑlČskiego Avg - prƽmĢrná teplota vzduchu v hodnoceném období / Ƒrednia temperatura powietrza w badanym okresie P25 , P75 - 25. a 75.percentil souborƽ termínových teplot vzduchu v hodnoceném období P25 , P75 - 25. i 75.percentyl zbiorów terminowych temperatur powietrza w badanym okresie Min , Max - minimální, maximální namĢƎená termínová teplota vzduchu v hodnoceném období Min , Max - minimalna, maksymalna odnotowana terminowa temperatura powietrza w badanym okresie Mošnov
Obr. / Rys. 3.4.1 Roēní chod teploty vzduchu ve °C / Roczny przebieg temperatury powietrza w °C 24 20 16 12 8 4 0
-4 I/1
II/1
III/1
IV/1
MSk
V/1
VI/1
VII/1
VIII/1
IX/1
SLw
X/1
XI/1
XII/1
Dekády - Dekady
Obr. / Rys. 3.4.2 Denní chod teploty vzduchu ve °C / Dobowy przebieg temperatury powietrza w °C 21 18 15 12 9 6 3 0 1
3 MSk - CH½
5
7
9 SLw - CH½
11
13 MSk - TE½
MSk - region Moravskoslezského kraje / region kraju morawskoƑlČskiego SLw - region Slezského vojvodství / region województwa ƑlČskiego CH½ - chladná polovina roku / chųodna poųowa roku (I–III, X–XII) TE½ - teplá polovina roku / ciepųa poųowa roku (IV–IX)
/ 38 /
15
17
19 SLw - TE½
21
23 CET
Kďƌ͘ϯ͘ϰ͘ϯWƌƽŵĢƌŶĠĚĞŶŶşƚĞƉůŽƚLJǀnjĚƵĐŚƵǀĞΣ ZLJƐ͘ϯ͘ϰ͘ϯ_ƌĞĚŶŝĞĚŽďŽǁĞƚĞŵƉĞƌĂƚƵƌLJƉŽǁŝĞƚƌnjĂǁΣ 7
Ϯϭ
ϮϬϭϬ
ϮϬϬϴ
ϮϬϬϳ
ϮϬϬϲ
ϮϬϬϱ
ϮϬϭϬͬϭϭ
ϮϬϬϰ
Ϭ ϮϬϬϯ
Ϭ
ϮϬϬϮ
3 ϮϬϬϭ
ϭ ϮϬϬϵͬϭϬ
6
ϮϬϬϴͬϬϵ
Ϯ
ϮϬϬϳͬϬϴ
ϵ
ϮϬϬϲͬϬϳ
3
ϮϬϬϱͬϬϲ
ϭϮ
ϮϬϬϰͬϬϱ
4
ϮϬϬϯͬϬϰ
ϭϱ
ϮϬϬϮͬϬϯ
5
ϮϬϬϭͬϬϮ
TEO
ϭϴ
ϮϬϬϵ
,K
6
Kďƌ͘ϯ͘ϰ͘ϰWŽēƚLJĚŶƽƐƉƌƽŵĢƌŶŽƵĚĞŶŶşƚĞƉůŽƚŽƵŵĞŶƓşŶĞǎϭϯΣ ZLJƐ͘ϯ͘ϰ͘ϰ>ŝĐnjďLJĚŶŝnjĞƑƌĞĚŶŝČĚŽďŽǁČƚĞŵƉĞƌĂƚƵƌČƉŽŶŝǏĞũϭϯΣ ϴϬ
ϭϴϱ
TEO
ϳϬ
,K
ϭϴϬ
ϲϬ ϭϳϱ
ϱϬ ϰϬ
ϭϳϬ
ϯϬ
ϭϲϱ
ϮϬ ϭϲϬ
ϭϬ ϮϬϭϬ
ϮϬϬϵ
ϮϬϬϴ
ϮϬϬϳ
ϮϬϬϲ
ϮϬϬϱ
ϮϬϬϰ
ϮϬϬϯ
ϮϬϬϭ
ϮϬϬϮ
Ϭ
ϮϬϭϬͬϭϭ
ϮϬϬϵͬϭϬ
ϮϬϬϴͬϬϵ
ϮϬϬϳͬϬϴ
ϮϬϬϲͬϬϳ
ϮϬϬϱͬϬϲ
ϮϬϬϰͬϬϱ
ϮϬϬϯͬϬϰ
ϮϬϬϮͬϬϯ
ϮϬϬϭͬϬϮ
ϭϱϱ
Kďƌ͘ϯ͘ϰ͘ϱWŽēƚLJĚŶƽƐƉƌƽŵĢƌŶŽƵĚĞŶŶşƚĞƉůŽƚŽƵŵĞŶƓşŶĞǎϬΣ͕ŶĞďŽǀĢƚƓşŶĞǎϮϬΣ ZLJƐ͘ϯ͘ϰ͘ϱ>ŝĐnjďLJĚŶŝnjĞƑƌĞĚŶŝČĚŽďŽǁČƚĞŵƉĞƌĂƚƵƌČƉŽŶŝǏĞũϬΣůƵďƉŽǁLJǏĞũϮϬΣ ϭϬϬ ϵϬ ϴϬ ϳϬ ϲϬ ϱϬ ϰϬ ϯϬ ϮϬ ϭϬ Ϭ
ϲϬ
,K PDT<Ϭ°
TEO PDT>ϮϬ°
ϱϬ ϰϬ ϯϬ ϮϬ ϭϬ
CHO ͲĐŚůĂĚŶĄŽďĚŽďşͬŽŬƌĞƐLJĐŚųŽĚŶĞ;yʹ///Ϳ TEO ͲƚĞƉůĄŽďĚŽďşͬŽŬƌĞƐLJĐŝĞƉųĞ;/sʹ/yͿ MSk ͲƌĞŐŝŽŶDŽƌĂǀƐŬŽƐůĞnjƐŬĠŚŽŬƌĂũĞͬƌĞŐŝŽŶŬƌĂũƵŵŽƌĂǁƐŬŽƑůČƐŬŝĞŐŽ SLw ͲƌĞŐŝŽŶ^ůĞnjƐŬĠŚŽǀŽũǀŽĚƐƚǀşͬƌĞŐŝŽŶǁŽũĞǁſĚnjƚǁĂƑůČƐŬŝĞŐŽ PDT ͲƉƌƽŵĢƌŶĄĚĞŶŶşƚĞƉůŽƚĂͬƑƌĞĚŶŝĂĚŽďŽǁĂƚĞŵƉĞƌĂƚƵƌĂ
/ 39 /
MSk
^>ǁ
ϮϬϭϬ
ϮϬϬϵ
ϮϬϬϴ
ϮϬϬϳ
ϮϬϬϲ
ϮϬϬϱ
ϮϬϬϰ
ϮϬϬϯ
ϮϬϬϮ
ϮϬϬϭ
ϮϬϭϬͬϭϭ
ϮϬϬϵͬϭϬ
ϮϬϬϴͬϬϵ
ϮϬϬϳͬϬϴ
ϮϬϬϲͬϬϳ
ϮϬϬϱͬϬϲ
ϮϬϬϰͬϬϱ
ϮϬϬϯͬϬϰ
ϮϬϬϮͬϬϯ
ϮϬϬϭͬϬϮ
Ϭ
s prĤmČrnou regionální denní teplotou vzduchu vyšší než 20 °C se v jednotlivých teplých obdobích pomČrnČ výraznČ liší. V regionu Moravskoslezského kraje jejich poþet kolísá od 18 do 45 a v regionu Slezského vojvodství od 15 do 40 (obr. 3.4.5).
3.5 Atmosférické srážky Srážkové pomČry jsou ze své podstaty místnČ a þasovČ znaþnČ promČnlivé. PrĤmČrný úhrn srážek byl v regionu Slezského vojvodství vyšší než v regionu Moravskoslezského kraje. PrĤmČrné roþní úhrny srážek se pohybovaly od 636 mm v Racibórzi do 1 039 mm v Bielsko-Biaáe. Na jednotlivých stanicích pĜipadlo 32–39 % roþních úhrnĤ na chladnou polovinu a 61–68 % na teplou polovinu roku. Maximální denní úhrn 162,7 mm byl dosažen 16. 5. 2010 v Bielsko-Biaáe (tab. 3.5.1–3.5.2). PrĤmČrný úhrn srážek má velmi výrazný roþní chod s maximem v kvČtnu až þervenci a minimem bČhem chladné poloviny roku. S výjimkou 1. lednové dekády pĜipadly všechny prĤmČrné dekádové úhrny srážek vyšší než 2 mm na kvČtnové až záĜijové dekády (obr. 3.5.1). NejvČtší meziroþní rozdíly vykazují sezónní úhrny srážek v teplých obdobích a poþty dnĤ s úhrnem srážek alespoĖ 5 mm a více rovnČž v teplých obdobích (obr. 3.5.2–3.5.4).
3.6 Sluneþní svit Doba trvání sluneþního svitu mĤže být místnČ a þasovČ výraznČ promČnlivá vlivem pĜesouvající se a místní (bouĜkové) oblaþnosti, rozdílných vlhkostních pomČrĤ apod. PrĤmČrné pomČry regionu Moravskoslezského kraje a Slezského vojvodství lze nicménČ všeobecnČ zhodnotit porovnáním namČĜených údajĤ z Mošnova a Katovic, které lze považovat za reprezentativní stanice obou regionĤ. PrĤmČrné doby trvání sluneþního svitu za den se v MošnovČ a Katovicích ve všech hodnocených obdobích pĜíliš nelišily, v roþním období byly rozdíly v 50 % dnĤ v intervalu od –0,7 do 0,9 hodin. PrĤmČrné roþní sumy sluneþního svitu za rok byly v MošnovČ 1 744 hodin a v Katovicích 1 741 hodin, lišily se tedy pouze o 3 hodiny. PrĤmČrné poþty dnĤ bez sluneþního svitu se lišily na obou stanicích maximálnČ o 2,2 dne v chladné polovinČ roku (tab. 3.6.1). Roþní i denní chod trvání sluneþního svitu byl pĜirozenČ velmi výrazný s maximálními hodnotami v þervnu a þervenci, resp. v poledních hodinách (obr. 3.6.1–3.6.2). Doba trvání sluneþního svitu kolísala v jednotlivých teplých obdobích v MošnovČ od 1 070 do 1 523 hodin a v Katovicích od 1 106 do 1 485 hodin. Poþet dnĤ s délkou sluneþního svitu delší než 8 hodin byl v teplých obdobích v MošnovČ 41–74 a v Katovicích 39–64 (obr. 3.6.3–3.6.5).
warstwy 500–1000 m w ciepáej poáowie roku z rozpiĊtoĞcią 0,12 lub 0,26°C·(100 m)–1 (rys. 3.3.2). PrzeciĊtne warunki stabilnoĞci w poszczególnych badanych cháodnych i ciepáych okresach stosunkowo znacznie siĊ róĪniáy. W okresach cháodnych przykáadowo Ğrednie sezonowe pseudogradienty temperatury w warstwie 0–1000 m mieĞciáy siĊ w granicach od 0,35 do 0,57°C·(100 m)–1, liczby dni ze Ğrednim dobowym pionowym pseudogradientem temperatury mniejszym niĪ 0,3°C·(100 m)–1 od 18 do 50, a liczby dni ze Ğrednim gradientem powyĪej 0,7°C·(100 m)–1 od 6 do 53. Wszystkie te ekstremalne wartoĞci, poza ostatnią wymienioną, pojawiaáy siĊ w cháodnych okresach 2005/06 i 2006/07 (rys. 3.3.3–3.3.5). Liczby dni ze Ğrednim dobowym pseudogradientem temperatury w warstwie 0–1000 m niĪszym od 0,0°C·(100 m)–1 w okresach cháodnych zawieraáy siĊ w granicach od 4 do 28, w okresach ciepáych taki dzieĔ wystąpiá tylko raz (8 maja 2008 r. o wartoĞci –0,03).
3.4. Temperatura powietrza Rozkáad temperatury w obszarze transgranicznym ĝląska i Moraw byá ogólnie homogeniczny. ĝrednia rozpiĊtoĞü terminowych temperatur powietrza na wszystkich stacjach nie przekroczyáa 2,0°C, w 90% terminów róĪnice pomiĊdzy temperaturami regionalnymi wynosiáy od –2 do +2°C. RóĪnice temperatur regionalnych wynosiáy Ğrednio 0,1–0,3°C, przy czym region kraju morawskoĞląskiego byá zwáaszcza w ciepáej poáowie roku nieco cieplejszy aniĪeli region województwa Ğląskiego (tab. 3.4.1). ĝrednia regionalna temperatura powietrza ma bardzo wyraĨny roczny przebieg z maksimum w miesiącach letnich i minimum w miesiącach zimowych (rys. 3.4.1), jak równieĪ bardzo wyraĨny dobowy przebieg z maksimum w godzinach popoáudniowych i minimum we wczesnych godzinach porannych (rys. 3.4.2). ĝrednie regionalne temperatury powietrza w poszczególnych cháodnych okresach oscylowaáy w granicach ok. 5°C, a w poszczególnych ciepáych okresach w granicach 1,3–1,6°C. Liczba dni ze Ğrednimi dobowymi regionalnymi temperaturami powietrza poniĪej 13°C byáa w obu regionach bardzo podobna7. W cháodnych okresach liczba takich dni w regionie kraju morawskoĞląskiego wynosiáa od 168 do 179, w regionie województwa Ğląskiego od 166 do 181; w ciepáych okresach odpowiednio od 33 do 59 oraz od 38 i 60 (rys. 3.4.3–3.4.4). Stosunkowo duĪa róĪnica wystĊpowaáa w odniesieniu 7 W odniesieniu do przepisów prawa [RCz, 2007] w celu obliczenia emisji z lokalnych palenisk w Republice Czeskiej dáugoĞü okresu grzewczego wyraĪona jest liczbą dni ze Ğrednią dobową temperaturą równą lub niĪszą od 13°C [ýHMÚ, 2007].
/ 40 /
Tab. 3.5.1 Atmosférické srážky, chladná polovina roku (I–III, X–XII) Tab. 3.5.1 Opady atmosferyczne, chųodna poųowa roku (I–III, X–XII) Mošnov
Os. - Poruba
Luēina
MSk
Racibórz
Katowice
Bielsko- Biaųa
SLw
Úhrny srážek za období v mm / Sumy opadów w okresie w mm Avg Min Max
207.5 151.4 307.9
258.0 165.3 364.3
291.4 213.3 415.0
253.2 178.0 362.9
210.0 141.4 321.6
300.0 232.6 400.0
343.0 264.4 494.9
284.9 215.0 406.1
Maximální denní úhrn srážek v období v mm / Maksymalna dobowa suma opadów w okresie v mm Min Max
11.7 37.2
14.3 32.7
14.7 34.4
13.4 33.5
12.3 33.8
14.1 28.6
14.8 49.4
11.1 30.9
84.4 40.6 26.1 17.3 13.8
61.2 63.9 30.9 16.9 9.3
PrƽmĢrný poēet dnƽ s uvedeným úhrnem srážek / _rednia liczba dni z podanČ sumČ opadów 0,0 mm 0,1–1,4 mm 1,5–3,4 mm 3,5–6,4 mm > 6,4 mm
101.2 45.7 18.1 8.4 8.8
91.6 47.7 20.8 11.5 10.6
83.4 47.5 25.4 13.7 12.2
74.3 64.0 22.8 11.5 9.6
93.3 50.2 20.0 10.2 8.5
86.3 43.0 24.9 13.8 14.2
Tab. 3.5.2 Atmosférické srážky, teplá polovina roku (IV–IX) Tab. 3.5.2 Opady atmosferyczne, ciepųa poųowa roku (IV–IX) Mošnov
Luēina
Os. - Poruba
MSk
Racibórz
Katowice
Bielsko- Biaųa
SLw
Úhrny srážek za období v mm / Sumy opadów w okresie w mm Avg Min Max
446.5 270.2 700.6
475.7 275.3 706.9
533.7 334.2 847.1
487.0 308.3 752.5
425.6 286.3 632.3
470.0 335.9 713.8
695.8 510.5 1213.7
530.8 379.6 853.9
Maximální denní úhrn srážek v období v mm / Maksymalna dobowa suma opadów w okresie v mm Min Max
27.0 76.7
24.5 72.9
23.5 81.3
19.8 70.0
19.0 63.4
19.2 74.1
33.3 162.7
17.9 82.4
PrƽmĢrný poēet dnƽ s uvedeným úhrnem srážek / _rednia liczba dni z podanČ sumČ opadów 0,0 mm 105.8 95.9 70.1 61.9 105.7 101.8 0,1–1,4 mm 27.5 35.0 57.1 64.2 28.2 27.4 1,5–3,4 mm 15.6 15.8 14.3 17.3 15.1 15.8 3,5–6,4 mm 10.4 12.3 13.3 13.9 12.4 14.6 > 6,4 mm 23.7 24.0 28.2 25.7 21.6 23.4 Avg , Min , Max - prƽmĢrná, minimální a maximální hodnota / wartoƑđ Ƒrednia, minimalna i maksymalna
93.9 26.9 14.3 15.3 32.6
Obr. 3.5.1 Roēní chod denních úhrnƽ srážek v mm Rys. 3.5.1 Roczny przebieg dobowych sum opadów w mm 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 I/1
II/1
III/1
MSk
IV/1
V/1
VI/1
VII/1
VIII/1
IX/1
X/1
XI/1
XII/1
Dekády - Dekady
SLw
MSk - region Moravskoslezského kraje / region kraju morawskoƑlČskiego SLw - region Slezského vojvodství / region województwa ƑlČskiego
/ 41 /
70.6 42.6 24.0 17.8 28.0
Obr.3.5.2 Úhrny srážek v mm Rys.3.5.2 Sumy opadów w mm 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0
2010
2009
2008
2007
2006
2005
2004
2003
TEO
2002
2010/11
2009/10
2008/09
2007/08
2006/07
2005/06
2004/05
2003/04
2002/03
2001/02
CHO
2001
900 800 700 600 500 400 300 200 100 0
Obr. 3.5.3 Poēty dnƽ s úhrnem srážek menším než 5 mm Rys. 3.5.3 Liczba dni z sumČ opadów poniǏej 5 mm 140
140
2009
2010 2010
2008
2007
2006
2005
2001
2004
0 2003
0
2002
20 2010/11
20 2009/10
40
2008/09
40
2007/08
60
2006/07
60
2005/06
80
2004/05
80
2003/04
100
2002/03
100
2001/02
TEO
120
2009
CHO
120
Obr. 3.5.4 Poēty dnƽ s úhrnem srážek 5 mm a více Rys. 3.5.4 Liczba dni z sumČ opadów równČ i wyǏszČ niǏ 5 mm 70
70
CHO - chladná období / okresy chųodne (X–III) TEO - teplá období / okresy ciepųe (IV–IX) MSk - region Moravskoslezského kraje / region kraju morawskoƑlČskiego SLw - region Slezského vojvodství / region województwa ƑlČskiego
/ 42 /
2007
2006
2001
MSk
2005
0 2004
0
2003
10 2010/11
10 2009/10
20
2008/09
20
2007/08
30
2006/07
30
2005/06
40
2004/05
40
2003/04
50
2002/03
50
2001/02
TEO
60
2002
60
SLw
2008
CHO
Tab. 3.6.1 Doba trvání sluneēního svitu v hodinách Tab. 3.6.1 Usųonecznienie w godzinach Mošnov Katowice Mošnov Katowice Mošnov Katowice I–III, X–XII IV–IX Rok (I–XII) Denní doba trvání sluneēního svitu / Usųonecznienie dobowe Avg 2.5 2.4 7.0 7.1 4.8 4.8 P25 0.0 0.0 2.9 3.2 0.2 0.2 P75 4.6 4.5 11.1 10.8 8.4 8.4 Max 11.8 11.2 15.8 15.0 15.8 15.0 Doba trvání sluneēního svitu za období / Usųonecznienie w okresie 457 443 1287 1297 1744 1741 Avg * = 0,0 62.5 64.7 16.9 15.4 79.4 80.1 * =0,0 … prƽmĢrný poēet dnƽ bez slun.svitu / Ƒrednia liczba dni bez usųonecznienia Avg, Max - prƽmĢrná, maximální doba trvání / Ƒrednie, maksymalne usųonecznienie P25 , P75 - 25. a 75.percentil/25. i 75. percentyl
Obr. 3.6.1 Roēní chod denní doby trvání sluneēního svitu v hodinách Rys. 3.6.1 Roczny przebieg dobowego usųonecznienia w godzinach 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 I/1
II/1
III/1
IV/1
V/1
VI/1
VII/1
VIII/1
IX/1
X/1
XI/1
XII/1
Dekáda - Dekada
Mošnov
Katowice
Obr. 3.6.2 Denní chod doby trvání sluneēního svitu v hodinách Rys. 3.6.2 Dobowy przebieg usųonecznienia w godzinach 7 6 5 4 3 2 1
0 1
3
5
Mošnov - CH½
7
9
11
Katowice - CH½
13
15
Mošnov - TE½
CH½ - chladná polovina roku / chųodna poųowa roku (I–III, X–XII) TE½ - teplá polovina roku / ciepųa poųowa roku (IV–IX)
/ 43 /
17
19
Katowice - TE½
21
23 CET
Obr. 3.6.3 Doby trvání sluneēního svitu v hodinách Rys. 3.6.3 Usųonecznienie w godzinach 1800
1800
1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0
TEO
1600
CHO
1400
1200 1000 800
600 400
2008
2009
2010
2008
2009
2010
2008
2009
2010
2007 2007 2007
2006 2006 2006
2005 2005 2005
2004 2004 2004
2003 2003
2002
2001
2003
0
2010/11
2009/10
2008/09
2007/08
2006/07
2005/06
2004/05
2003/04
2002/03
2001/02
200
Obr. 3.6.4 Poēet dnƽ s dobou trvání sluneēního svitu kratší než 3 hodiny Rys. 3.6.4 Liczba dni z usųonecznieniem poniǏej 3 godzin 80
80
CHO
70
TEO
70
60
60
50
50
40
40
30
30
20
20
10
10
2002
0 2001
2010/11
2009/10
2008/09
2007/08
2006/07
2005/06
2004/05
2003/04
2002/03
2001/02
0
Obr. 3.6.5 Poēet dnƽ s dobou trvání sluneēního svitu delší než 8 hodin Rys. 3.6.5 Liczba dni z usųonecznieniem powyǏej 8 godzin 125
125
2001
2010/11
2009/10
0 2008/09
0
2007/08
25
2006/07
25
2005/06
50
2004/05
50
2003/04
75
2002/03
75
2001/02
100
2002
TEO
CHO 100
Mošnov
CHO - chladná období / okres chųodny (X–III) TEO - teplá období / okres ciepųy (IV–IX)
/ 44 /
Katowice
3.7 Vlhkost vzduchu Vlhkost vzduchu je ze své podstaty místnČ a þasovČ znaþnČ promČnlivá. Pro všeobecnou pĜedstavu byly proto porovnány namČĜené údaje pouze z jedné stanice z þeské a polské þásti oblasti. PrĤbČh vlhkosti vzduchu v MošnovČ a Katovicích popisuje obvyklé vlhkostní pomČry v regionech. Vlhkost vzduchu byla v MošnovČ a Katovicích podobná. PrĤmČrné denní relativní vlhkosti byly v MošnovČ o cca 1–2 % vyšší, v 50 % dnĤ byly rozdíly mezi obČma stanicemi v roþním období v intervalu od –3 do 5 %. PrĤmČrné poþty dnĤ s prĤmČrnou denní relativní vlhkostí nižší než 60 %, resp. vyšší než 90 %, se lišily maximálnČ o 6,8 dne (tab. 3.7.1). Relativní vlhkost vzduchu má velmi výrazný roþní chod s maximem v listopadu až únoru a minimem v dubnu až þervenci a rovnČž velmi výrazný denní chod s maximem v ranních a minimem v odpoledních hodinách, související s denním chodem intenzity sluneþního záĜení. Poþet dnĤ s prĤmČrnou relativní vlhkostí vzduchu vyšší než 90 % kolísal mezi 23 a 68 dny v chladných obdobích a mezi 3 a 30 dny v teplých obdobích. Poþet dnĤ s prĤmČrnou relativní vlhkostí vzduchu nižší než 60 % kolísal v chladných obdobích mezi 0 a 9 dny a v teplých obdobích mezi 8 a 47 dny (obr. 3.7.1–3.7.2).
3.8 Atmosférický tlak Atmosférický tlak není z dlouhodobého hlediska místnČ výraznČ promČnlivý, proto byly vyhodnoceny namČĜené údaje pouze z Mošnova a Katovic, které lze považovat za reprezentativní stanice regionu Moravskoslezského kraje a regionu Slezského vojvodství. PrĤmČrné denní hodnoty atmosférického tlaku byly v MošnovČ a Katovicích v podstatČ stejné, v 50 % dnĤ byly rozdíly mezi obČma stanicemi v roþním období v intervalu od –0,5 do 0,5 hPa. PrĤmČrné poþty dnĤ s prĤmČrným denním tlakem pĜepoþteným na hladinu moĜe nižším než 1 000 hPa, resp. vyšším než 1 025 hPa, se lišily maximálnČ o 1,6 dne (tab. 3.8.1). Roþní chod tlaku není pĜíliš pravidelný, nejvyšší prĤmČrné dekádové hodnoty pĜipadají na chladnou polovinu roku. Denní chod tlaku má dvČ nevýrazná maxima proložená výraznČjším minimem v odpoledních hodinách. Poþet dnĤ s prĤmČrným tlakem vČtším než 1 025 hPa byl 20–64 v chladných obdobích a 2–14 v teplých obdobích; poþet dnĤ s prĤmČrným tlakem menším než 1 005 hPa 12–29 v chladných a 1–11 v teplých obdobích (obr. 3.8.1–3.8.2).
do liczby dni o ujemnej Ğredniej dobowej regionalnej temperaturze w poszczególnych cháodnych okresach. Przykáadowo w cháodnym okresie 2005/06 liczba takich dni w obu regionach wynosiáa odpowiednio 88 i 95, a w kolejnym cháodnym okresie 2006/07 zmniejszyáa siĊ do 18 w obu regionach (rys. 3.4.4). Oczywiste jest, Īe tak duĪe róĪnice temperatury wpáywają na wielkoĞü emisji, które pojawiają siĊ w atmosferze wskutek wiĊkszego zapotrzebowania na ogrzewanie, a tym samym na odmienną imisjĊ w poszczególnych okresach zimowych. RównieĪ liczby dni ze Ğrednią dobową regionalną temperaturą powietrza powyĪej 20°C róĪnią siĊ stosunkowo znacznie w poszczególnych ciepáych okresach. W regionie kraju morawskoĞląskiego ich liczba waha siĊ w granicach od 18 do 45, a w regionie województwa Ğląskiego od 15 do 40 (rys. 3.4.5).
3.5. Opady atmosferyczne Warunki opadowe są juĪ w swojej istocie bardzo zmienne w zaleĪnoĞci od miejsca i czasu. ĝrednia suma opadów byáa w regionie województwa Ğląskiego wyĪsza w porównaniu z regionem kraju morawskoĞląskiego. ĝrednie roczne sumy opadów wahaáy siĊ w granicach od 636 mm w Raciborzu do 1039 mm w Bielsku-Biaáej. Od 32 do 39% rocznych sum opadów odnotowano na poszczególnych stacjach w cháodnej poáowie roku, a od 61 do 68% w ciepáej poáowie roku. Maksymalna dobowa suma na poziomie 162,7 mm zostaáa zarejestrowana dnia 16 maja 2010 r. w Bielsku-Biaáej (tab. 3.5.1–3.5.2). ĝrednia suma opadów na bardzo wyraĨny roczny przebieg z maksimum w okresie od maja do lipca i minimum w cháodnej poáowie roku. Za wyjątkiem pierwszej dekady stycznia wszystkie Ğrednie dekadowe sumy opadów powyĪej 2 mm wystĊpowaáy w dekadach majowych do wrzeĞniowych (rys. 3.5.1). NajwiĊksze miĊdzyroczne róĪnice w przypadku sezonowych sum opadów odnotowano w okresach ciepáych, a liczby dni z sumą opadów co najmniej 5 mm i powyĪej takĪe w ciepáych okresach (rys. 3.5.2–3.5.4).
3.6. Usáonecznienie Usáonecznienie moĪe siĊ znacznie zmieniaü w zaleĪnoĞci od miejsca i czasu, co jest wynikiem przesuwania siĊ lokalnego (burzowego) zachmurzenia, odmiennej wilgotnoĞci itp. ĝrednie warunki w regionie kraju morawskoĞląskiego i województwa Ğląskiego moĪna jednak poddaü ogólnej ocenie, porównując dane pomiarowe z Mošnova i Katowic, które moĪna uwaĪaü za reprezentacyjne stacje obu regionów. ĝrednie usáonecznienie w ciągu dnia w Mošnovie i Katowicach we wszystkich badanych okresach
/ 45 /
Tab. 3.7.1 Vlhkost vzduchu dĂď͘ϯ͘ϳ͘ϭtŝůŐŽƚŶŽƑđƉŽǁŝĞƚƌnjĂ Mošnov Katowice Mošnov Katowice Mošnov Katowice I–III, X–XII IV–IX ROK (I–XII) WƌƽŵĢƌŶljĚĞŶŶşĚĞĨŝĐŝƚƚĞƉůŽƚLJƌŽƐŶĠŚŽďŽĚƵǀĞΣͬ_ƌĞĚŶŝĚŽďŽǁLJĚĞĨŝĐLJƚƚĞŵƉĞƌĂƚƵƌLJƉƵŶŬƚƵƌŽƐLJǁΣ Avg 2,8 2,9 5,3 5,7 4,0 4,3 WϮϱ 1,5 1,5 3,4 3,5 2,0 2,1 Wϳϱ 3,7 3,8 7,1 7,6 5,8 6,1 WƌƽŵĢƌŶĄĚĞŶŶşƌĞůĂƚŝǀŶşǀůŚŬŽƐƚǀйͬ_ƌĞĚŶŝĂĚŽďŽǁĂǁŝůŐŽƚŶŽƑđǁnjŐůħĚŶĂǁй Avg 83,7 82,6 73,7 72,1 78,7 77,4 WϮϱ 78,0 77,0 66,0 64,0 71,0 69,0 Wϳϱ 91,0 90,0 81,0 81,0 88,0 87,0 фϲϬ 3,6 4,8 16,1 26,0 19,7 30,8 хϵϬ 45,9 39,1 11,0 10,3 56,9 49,4 Avg ͲƉƌƽŵĢƌŶĄŚŽĚŶŽƚĂͬǁĂƌƚŽƑđƑƌĞĚŶŝĂ P25 , P75 ͲϮϱ͘Ăϳϱ͘ƉĞƌĐĞŶƚŝůƐŽƵďŽƌƽƉƌƽŵĢƌŶljĐŚĚĞŶŶşĐŚŚŽĚŶŽƚ P25 , P75 ͲϮϱ͘ŝϳϱ͘ƉĞƌĐĞŶƚLJůnjďŝŽƌſǁƑƌĞĚŶŝĐŚǁĂƌƚŽƑĐŝĚŽďŽǁLJĐŚ <60 ͲƉƌƽŵĢƌŶljƉŽēĞƚĚŶƽƐƉƌƽŵĢƌŶŽƵĚĞŶŶşƌĞůĂƚŝǀŶşǀůŚŬŽƐƚşǀnjĚƵĐŚƵŵĞŶƓşŶĞǎϲϬй <60 ͲƑƌĞĚŶŝĂůŝĐnjďĂĚŶŝnjĞƑƌĞĚŶŝČĚŽďŽǁČǁnjŐůħĚŶČǁŝůŐŽƚŶŽƑĐŝČƉŽǁŝĞƚƌnjĂƉŽŶŝǏĞũϲϬй >90 ͲƐƉƌƽŵĢƌŶŽƵĚĞŶŶşƌĞůĂƚŝǀŶşǀůŚŬŽƐƚşǀnjĚƵĐŚƵǀĢƚƓşŶĞǎϵϬй >90 ͲnjĞƑƌĞĚŶŝČĚŽďŽǁČǁnjŐůħĚŶČǁŝůŐŽƚŶŽƑŝČƉŽǁŝĞƚƌnjĂƉŽǁLJǏĞũϵϬй
Kďƌ͘ϯ͘ϳ͘ϭWŽēĞƚĚŶƽƐƉƌƽŵĢƌŶŽƵƌĞůĂƚŝǀŶşǀůŚŬŽƐƚşǀnjĚƵĐŚƵǀĢƚƓşŶĞǎϵϬй ZLJƐ͘ϯ͘ϳ͘ϭ>ŝĐnjďĂĚŶŝnjĞƑƌĞĚŶŝČǁnjŐůħĚŶČǁŝůŐŽƚŶŽƑĐŝČƉŽǁŝĞƚƌnjĂƉŽǁLJǏĞũϵϬй ϳϬ
ϮϬϬϲ
ϮϬϬϳ
ϮϬϬϴ
ϮϬϬϵ
ϮϬϭϬ
ϮϬϬϳ
ϮϬϬϴ
ϮϬϬϵ
ϮϬϭϬ
ϮϬϬϱ ϮϬϬϱ
ϮϬϬϲ
ϮϬϬϰ
Ϭ
ϮϬϬϰ
Ϭ
ϮϬϬϭ
ϭϬ ϮϬϭϬͬϭϭ
ϭϬ ϮϬϬϵͬϭϬ
ϮϬ
ϮϬϬϴͬϬϵ
ϮϬ
ϮϬϬϳͬϬϴ
ϯϬ
ϮϬϬϲͬϬϳ
ϯϬ
ϮϬϬϱͬϬϲ
ϰϬ
ϮϬϬϰͬϬϱ
ϰϬ
ϮϬϬϯͬϬϰ
ϱϬ
ϮϬϬϮͬϬϯ
ϱϬ
ϮϬϬϭͬϬϮ
TEO
ϲϬ
ϮϬϬϯ
CHO
ϲϬ
ϮϬϬϮ
ϳϬ
Kďƌ͘ϯ͘ϳ͘ϮWŽēĞƚĚŶƽƐƉƌƽŵĢƌŶŽƵƌĞůĂƚŝǀŶşǀůŚŬŽƐƚşǀnjĚƵĐŚƵŵĞŶƓşŶĞǎϲϬй ZLJƐ͘ϯ͘ϳ͘Ϯ>ŝĐnjďĂĚŶŝnjĞƑƌĞĚŶŝČǁnjŐůħĚŶČǁŝůŐŽƚŶŽƑĐŝČƉŽǁŝĞƚƌnjĂƉŽŶŝǏĞũϲϬй ϱϬ
ϮϬϬϭ
ϮϬϭϬͬϭϭ
ϮϬϬϵͬϭϬ
Ϭ
ϮϬϬϴͬϬϵ
Ϭ ϮϬϬϳͬϬϴ
ϭϬ
ϮϬϬϲͬϬϳ
ϭϬ
ϮϬϬϱͬϬϲ
ϮϬ
ϮϬϬϰͬϬϱ
ϮϬ
ϮϬϬϯͬϬϰ
ϯϬ
ϮϬϬϮͬϬϯ
ϯϬ
ϮϬϬϭͬϬϮ
TEO
ϰϬ
ϮϬϬϯ
CHO
ϰϬ
ϮϬϬϮ
ϱϬ
DŽƓŶŽǀ CHO ͲĐŚůĂĚŶĄŽďĚŽďşͬŽŬƌĞƐLJĐŚųŽĚŶĞ;yʹ///Ϳ TEO ͲƚĞƉůĄŽďĚŽďşͬŽŬƌĞƐLJĐŝĞƉųĞ;/sʹ/yͿ
/ 46 /
<ĂƚŽǁŝĐĞ
dĂď͘ϯ͘ϴ͘ϭdůĂŬǀnjĚƵĐŚƵŶĂŚůĂĚŝŶƵŵŽƎĞǀŚWĂ dĂď͘ϯ͘ϴ͘ϭŝƑŶŝĞŶŝĞĂƚŵŽƐĨĞƌLJĐnjŶĞŶĂƉŽnjŝŽŵŝĞŵŽƌnjĂǁŚWĂ Mošnov Katowice Mošnov Katowice Mošnov Katowice I–III, X–XII IV–IX ROK (I - XII) Avg 1018,0 1017,8 1015,7 1015,8 1016,8 1016,8 Min 984,6 985,4 992,2 993,3 984,6 985,4 WϮϱ 1011,0 1010,7 1012,0 1012,0 1011,6 1011,5 Wϳϱ 1025,5 1025,2 1019,2 1019,5 1021,8 1021,9 Max 1048,8 1049,8 1032,9 1033,3 1048,8 1049,8 фϭϬϬϬ 7,7 8,4 1,2 1,2 8,9 9,6 хϭϬϮϱ 47,8 46,2 8,1 8,8 55,9 55,0 Avg , Min , Max ͲƉƌƽŵĢƌŶlj͕ŵŝŶŝŵĄůŶşĂŵĂdžŝŵĄůŶşƉƌƽŵĢƌŶljĚĞŶŶşƚůĂŬǀnjĚƵĐŚƵ Avg , Min , Max ͲƑƌĞĚŶŝĞ͕ŵŝŶŝŵĂůŶĞŝŵĂŬƐLJŵĂůŶĞƑƌĞĚŶŝĞĚŽďŽǁĞĐŝƑŶŝĞŶŝĞĂƚŵŽƐĨĞƌLJĐnjŶĞ P25 , P75 ͲϮϱ͘Ăϳϱ͘ƉĞƌĐĞŶƚŝůƐŽƵďŽƌƽƉƌƽŵĢƌŶljĐŚĚĞŶŶşĐŚƚůĂŬƽǀnjĚƵĐŚƵ P25 , P75 ͲϮϱ͘ŝϳϱ͘ƉĞƌĐĞŶƚLJůnjďŝŽƌſǁƑƌĞĚŶŝĐŚĚŽďŽǁLJĐŚĐŝƑŶŝĞŷĂƚŵŽƐĨĞƌLJĐnjŶLJĐŚ <1000 ͲƉƌƽŵĢƌŶljƉŽēĞƚĚŶƽƐƉƌƽŵĢƌŶljŵĚĞŶŶşŵƚůĂŬĞŵǀnjĚƵĐŚƵŵĞŶƓşŵŶĞǎϭϬϬϬŚWĂ <1000 ͲƑƌĞĚŶŝĂůŝĐnjďĂĚŶŝnjĞƑƌĞĚŶŝŵĚŽďŽǁLJŵĐŝƑŶŝĞŶŝĞŵĂƚŵŽƐĨĞƌLJĐnjŶLJŵƉŽŶŝǏĞũϭϬϬϬŚWĂ >1025 ͲƉƌƽŵĢƌŶljƉŽēĞƚĚŶƽƐƉƌƽŵĢƌŶljŵĚĞŶŶşŵƚůĂŬĞŵǀnjĚƵĐŚƵǀĢƚƓşŵŶĞǎϭϬϮϱŚWĂ >1025 ͲƑƌĞĚŶŝĂůŝĐnjďĂĚŶŝnjĞƑƌĞĚŶŝŵĚŽďŽǁLJŵĐŝƑŶŝĞŶŝĞŵĂƚŵŽƐĨĞƌLJĐnjŶLJŵƉŽǁLJǏĞũϭϬϮϱŚWĂ
Kďƌ͘ϯ͘ϴ͘ϭWŽēĞƚĚŶƽƐƉƌƽŵĢƌŶljŵƚůĂŬĞŵǀnjĚƵĐŚƵŶĂŚůĂĚŝŶƵŵŽƎĞǀĢƚƓşŵŶĞǎϭϬϮϱŚWĂ ZLJƐ͘ϯ͘ϴ͘ϭ>ŝĐnjďĂĚŶŝnjĞƑƌĞĚŶŝŵĐŝƑŶŝĞŶŝĞŵĂƚŵŽƐĨĞƌLJĐnjŶLJŵŶĂƉŽnjŝŽŵŝĞŵŽƌnjĂƉŽǁLJǏĞũϭϬϮϱŚWĂ ϳϬ
ϮϬϭϬ
ϮϬϬϴ
ϮϬϬϳ
ϮϬϬϲ
ϮϬϬϱ
ϮϬϬϭ
ϮϬϬϰ
Ϭ ϮϬϬϯ
Ϭ
ϮϬϬϮ
ϭϬ ϮϬϭϬͬϭϭ
ϭϬ ϮϬϬϵͬϭϬ
ϮϬ
ϮϬϬϴͬϬϵ
ϮϬ
ϮϬϬϳͬϬϴ
ϯϬ
ϮϬϬϲͬϬϳ
ϯϬ
ϮϬϬϱͬϬϲ
ϰϬ
ϮϬϬϰͬϬϱ
ϰϬ
ϮϬϬϯͬϬϰ
ϱϬ
ϮϬϬϮͬϬϯ
ϱϬ
ϮϬϬϭͬϬϮ
TEO
ϲϬ
CHO
ϲϬ
ϮϬϬϵ
ϳϬ
Kďƌ͘ϯ͘ϴ͘ϮWŽēĞƚĚŶƽƐƉƌƽŵĢƌŶljŵƚůĂŬĞŵǀnjĚƵĐŚƵŶĂŚůĂĚŝŶƵŵŽƎĞŵĞŶƓşŵŶĞǎϭϬϬϱŚWĂ ZLJƐ͘ϯ͘ϴ͘Ϯ>ŝĐnjďĂĚŶŝnjĞƑƌĞĚŶŝŵĐŝƑŶŝĞŶŝĞŵĂƚŵŽƐĨĞƌLJĐnjŶLJŵŶĂƉŽnjŝŽŵŝĞŵŽƌnjĂƉŽŶǏĞũϭϬϬϱŚWĂ ϯϬ
DŽƓŶŽǀ CHO ͲĐŚůĂĚŶĄŽďĚŽďşͬŽŬƌĞƐLJĐŚųŽĚŶĞ;yʹ///Ϳ TEO ͲƚĞƉůĄŽďĚŽďşͬŽŬƌĞƐLJĐŝĞƉųĞ;/sʹ/yͿ
/ 47 /
ϮϬϬϴ
ϮϬϬϳ
ϮϬϬϲ
ϮϬϬϱ
ϮϬϬϰ
ϮϬϬϯ
ϮϬϬϭ
ϮϬϬϮ
Ϭ ϮϬϭϬͬϭϭ
Ϭ ϮϬϬϵͬϭϬ
ϱ ϮϬϬϴͬϬϵ
ϱ ϮϬϬϳͬϬϴ
ϭϬ
ϮϬϬϲͬϬϳ
ϭϬ
ϮϬϬϱͬϬϲ
ϭϱ
ϮϬϬϰͬϬϱ
ϭϱ
ϮϬϬϯͬϬϰ
ϮϬ
ϮϬϬϮͬϬϯ
ϮϬ
ϮϬϬϭͬϬϮ
TEO
Ϯϱ
<ĂƚŽǁŝĐĞ
ϮϬϭϬ
CHO
Ϯϱ
ϮϬϬϵ
ϯϬ
zbytnio siĊ nie róĪniáo, w okresie rocznym róĪnice dotyczyáy 50% dni w odstĊpie od í0,7 do 0,9 godzin. ĝrednie roczne sumy usáonecznienia w roku wynosiáy w Mošnovie 1744 godzin, a w Katowicach 1741 godzin, róĪnica wynosiáa wiĊc tylko 3 godziny. ĝrednie liczby dni bez usáonecznienia róĪniáy siĊ w obu stacjach o maksymalnie 2,2 dnia w cháodnej poáowie roku (tab. 3.6.1). Roczny i dobowy przebieg usáonecznienia byá naturalnie bardzo wyraĨny z maksymalnymi wartoĞciami w czerwcu i lipcu lub w godzinach poáudniowych (rys. 3.6.1–3.6.2). Czas usáonecznienia w poszczególnych ciepáych okresach zawieraá siĊ w Katowicach w granicach od 1106 do 1485 godzin, a w Mošnovie od 1070 do 1523 godzin. Dni z usáonecznieniem powyĪej 8 godzin byáo w ciepáych okresach w Mošnovie od 41 do 74, a w Katowicach od 39 do 64 (rys. 3.6.3–3.6.5).
3.7. WilgotnoĞü powietrza WilgotnoĞü powietrza jest w swojej istocie bardzo zmienna w zaleĪnoĞci od miejsca i czasu. W celu otrzymania ogólnej informacji porównano wiĊc dane pomiarowe tylko z jednej stacji po polskiej i po czeskiej czĊĞci obszaru. Przebieg wilgotnoĞci powietrza w Mošnovie i w Katowicach opisuje zwykle wilgotnoĞü wystĊpującą w regionach. WilgotnoĞü powietrza w Mošnovie i w Katowicach byáa podobna. ĝrednie dobowe wzglĊdne wilgotnoĞci w Mošnovie byáy o ok. 1–2% wyĪsze, w 50% dni róĪnice pomiĊdzy obiema stacjami w okresie rocznym mieĞciáy siĊ w przedziale od í3 do 5%. ĝrednie liczby dni ze Ğrednią dobową wzglĊdną wilgotnoĞcią poniĪej 60% lub powyĪej 90% róĪniáy siĊ maksymalnie o 6,8 (tab. 3.7.1). WzglĊdna wilgotnoĞü powietrza ma bardzo wyraĨny roczny przebieg z maksimum w okresie od listopada do lutego i minimum w okresie od kwietnia do lipca, jak równieĪ bardzo wyraĨny przebieg dobowy z maksimum w godzinach porannych
i minimum w godzinach popoáudniowych, co związane jest z dobowym przebiegiem natĊĪenia promieniowania sáonecznego. Liczba dni ze Ğrednią wzglĊdną wilgotnoĞcią powietrza powyĪej 90% oscylowaáa w granicach pomiĊdzy 23 a 68 w cháodnych okresach i pomiĊdzy 3 a 30 w ciepáych okresach. Liczba dni ze Ğrednią wzglĊdną wilgotnoĞcią powietrza poniĪej 60% wahaáa siĊ w granicach pomiĊdzy 0 a 9 w cháodnych okresach i pomiĊdzy 8 a 47 w ciepáych okresach (rys. 3.7.1–3.7.2).
3.8. CiĞnienie atmosferyczne W dáuĪszej perspektywie ciĞnienie atmosferyczne nie ulega znacznym zmianom w zaleĪnoĞci od miejsca i czasu, dlatego ocenie poddano dane pomiarowe tylko z Mošnova i z Katowic, gdyĪ moĪna je uznaü za stacje reprezentatywne dla regionu kraju morawskoĞląskiego i regionu województwa Ğląskiego. ĝrednie dobowe wartoĞci ciĞnienia atmosferycznego w Mošnovie i w Katowicach byáy w istocie takie same, w 50% dni róĪnice pomiĊdzy obiema stacjami w okresie rocznym mieĞciáy siĊ w przedziale od í0,5 do 0,5 hPa. ĝrednie liczby dni ze Ğrednim dobowym ciĞnieniem atmosferycznym zredukowanym do poziomu morza poniĪej 1000 hPa lub powyĪej 1025 hPa, róĪniáy siĊ maksymalnie o 1,6 (tab. 3.8.1). Roczny przebieg ciĞnienia nie jest zbyt regularny, najwyĪsze Ğrednie wartoĞci dekadowe odnotowano w cháodnej poáowie roku. Dobowy przebieg ciĞnienia wykazuje dwa niewyraĨne maksima zmieniające siĊ z bardziej wyraĨnym minimum w godzinach popoáudniowych. Liczba dni ze Ğrednim ciĞnieniem powyĪej 1025 hPa wynosiáa od 20 do 64 w okresach cháodnych oraz od 2 do 14 w okresach ciepáych; liczba dni ze Ğrednim ciĞnieniem poniĪej 1005 hPa wynosiáa od 12 do 29 w okresach cháodnych oraz od 1 do 11 w okresach ciepáych (rys. 3.8.1–3.8.2).
/ 48 /
ÚROVEĕ ZNEýIŠTċNÍ OVZDUŠÍ
4.
POZIOM ZANIECZYSZCZENIA POWIETRZA
V pĜeshraniþní oblasti Slezska a Moravy je na þeském i polském území velké množství zdrojĤ emisí [EEA, 2012b], které zpĤsobují vysokou a u nČkterých škodlivin dlouhodobČ nadlimitní úroveĖ zneþištČní ovzduší v celé oblasti [ýHMÚ, 2012; Wojewoda ĝląski, WIOĝ Katovice, 2012; EEA, 2012a]. Regiony Moravskoslezského kraje i Slezského vojvodství mají podobnou tradici založenou na využívání uhlí jak v prĤmyslu, tak pro vytápČní domácností, v oblasti jsou hutní komplexy i chemické závody. Kvalitu ovzduší proto ovlivĖují podobné typy zdrojĤ na obou stranách hranice. V této kapitole jsou podrobnČ vyhodnoceny výsledky mČĜení z celkem 28 stanic za pČtileté období 2006–2010 a mČsíce leden–bĜezen 2011 (tab. 4.1, obr. 3.1). Hodnocena je vČtšina zneþišĢujících látek8, pro které jsou v rámci legislativy Evropské unie [EC, 2004; EC, 2008], a tedy i legislativy ýeské a Polské republiky [ýR, 2012; RP, 2012], stanoveny imisní limity (mezní hodnoty), cílové hodnoty a dlouhodobé cíle pro ochranu zdraví lidí a kritické úrovnČ pro ochranu vegetace (tab. 4.2)9. Meteorologické podmínky, které významnČ ovlivĖují úroveĖ zneþištČní ovzduší, se výraznČ liší v teplé a chladné polovinČ roku, a proto je hodnocena nejen celoroþní úroveĖ zneþištČní ovzduší, ale rovnČž úroveĖ sezónní a zimní. NamČĜené koncentrace škodlivin v ovzduší meziroþnČ kolísají, což je zpĤsobeno jednak kolísáním množství emisí, ale zejména právČ odlišnými meteorologickými podmínkami rozptylu (viz kapitoly 3 a 5). Popis použitých dat a metody zpracování jsou uvedeny v PĜíloze.
Hodnoceny nebyly koncentrace oxidu uhelnatého (CO). MČĜení byla k dispozici pouze z nČkolika stanic a je známo, že úroveĖ zneþištČní ovzduší CO je v porovnání s imisním limitem velmi nízká. Dosud maximální denní 8hodinová koncentrace 3 419 g·m–3 byla v roce 2011 namČĜena v regionu Moravskoslezského kraje na dopravní stanici Ostrava-ýeskobratrská [ýHMÚ, 2012]. V regionu Slezského vojvodství byla dosud nejvyšší maximální denní 8hodinová koncentrace 8 814 g·m–3 namČĜena v roce 2010 na stanici Rybnik (dle sdČlení WIOĝ Katovice), pĜiþemž imisní limit je 10 000 g·m–3. 8
9 Terminologie, používaná ve SmČrnicích [EC 2004, EC 2008] nebyla dĤslednČ pĜenesena do národních legislativ. V textu je pro termín „mezní hodnota“ používaný ve SmČrnici (v angliþtinČ „limit value“) používán termín „imisní limit“ ve smyslu pĜekroþení limitní hodnoty vþetnČ povoleného poþtu pĜekroþení dané hodnoty a termín „mezní hodnota“ pro þíselnou hodnotu mezní koncentrace.
W obszarze transgranicznym ĝląska i Moraw po polskiej i czeskiej stronie znajduje siĊ wiele Ĩródeá emisji [EEA, 2012b], które powodują wysoki, a w przypadku niektórych zanieczyszczeĔ dáugoterminowo ponadlimitowy poziom zanieczyszczenia powietrza w caáym obszarze [ýHMÚ, 2012; Wojewoda ĝląski, WIOĝ Katowice, 2012; EEA, 2012a]. Regiony kraju morawskoĞląskiego i województwa Ğląskiego mają podobną tradycjĊ opartą na wykorzystywaniu wĊgla w przemyĞle oraz do ogrzewania budynków, na terenie obszaru znajdują siĊ duĪe zakáady hutnicze oraz chemiczne. Dlatego na jakoĞü powietrza po obu stronach granicy wpáywają podobne typy Ĩródeá. W niniejszym rozdziale szczegóáowo zbadano wyniki pomiarów áącznie z 28 stacji w okresie piĊciu lat 2006–2010 oraz w miesiącach styczeĔ– marzec 2011 r. (tab. 4.1, rys. 3.1). Ocenie poddano wiĊkszoĞü substancji zanieczyszczających8, dla których w ramach ustawodawstwa Unii Europejskiej [EC, 2004; EC, 2008], czyli takĪe ustawodawstwa Rzeczypospolitej Polskiej i Republiki Czeskiej [RP, 2012; RCz, 2012], są okreĞlone dopuszczalne poziomy substancji w powietrzu (wartoĞci dopuszczalne), wartoĞci docelowe oraz cele dáugoterminowe w zakresie ochrony Īycia ludzi oraz poziomy krytyczne ustanowione w celu ochrony roĞlin (tab. 4.2)9. Warunki meteorologiczne, które w sposób istotny wpáywają na poziom zanieczyszczenia powietrza, znacznie róĪnią siĊ w ciepáej i cháodnej poáowie roku, dlatego ocenie poddano nie tylko caáoroczny poziom zanieczyszczenia powietrza, ale takĪe poziom sezonowy i zimowy. Otrzymane w wyniku pomiarów stĊĪenia substancji zanieczyszczających w powietrzu wykazują wahania z roku 8 Nie badano stĊĪeĔ tlenku wĊgla (CO). DostĊpne byáy pomiary tylko z kilku stacji i wiadomo, Īe poziom zanieczyszczenia powietrza CO jest w porównaniu z wartoĞcią stĊĪenia dopuszczalnego bardzo niski. Dotychczas maksymalne dobowe 8-godzinne stĊĪenie 3419 g·mí3 zarejestrowano w 2011 r. w regionie kraju morawskoĞląskiego na stacji komunikacyjnej Ostrava-ýeskobratrská [ýHMÚ, 2012]. W regionie województwa Ğląskiego dotychczas najwyĪsze maksymalne dobowe 8-godzinne stĊĪenie 8814 g·mí3 odnotowano w 2010 r. na stacji Rybnik (wg informacji WIOĝ Katowice), przy czym stĊĪenie dopuszczalne wynosi 10 000 g·m–3.
Terminologia stosowana w dyrektywach [EC 2004, EC 2008] nie zostaáa w sposób konsekwentny wdroĪona w przepisach krajowych. W tekĞcie dla pojĊcia „wartoĞü dopuszczalna“ [„mezní hodnota“] stosowanego w Dyrektywie (ang. „limit value“) stosowane jest pojĊcie „norma imisji“ [„imisní limit“] w znaczeniu przekroczenia wartoĞci progowej wraz z dopuszczalną liczbą przekroczeĔ danej wartoĞci, a termin „wartoĞü dopuszczalna“ [„mezní hodnota“] dla liczbowej wartoĞci stĊĪenia dopuszczalnego. 9
/ 49 /
/ 50 /
ŝĞůƐŬŽͲŝĂųĂ ŝĞƐnjLJŶ ČďƌŽǁĂ'ſƌ͘ 'ůŝǁŝĐĞ 'ŽĚſǁ <ĂƚŽǁŝĐĞ ZLJďŶŝŬ dLJĐŚLJ tŽĚnjŝƐųĂǁ_ů͘ ĂďƌnjĞ LJǁŝĞĐ
ŝĞůƐŬŽͲŝĂųĂ ŝĞƐnjLJŶ ČďƌŽǁĂ'ſƌŶŝĐnjĂ 'ůŝǁŝĐĞ 'ŽĚſǁΎ <ĂƚŽǁŝĐĞ ZLJďŶŝŬ dLJĐŚLJ tŽĚnjŝƐųĂǁ_ůČƐŬŝ ĂďƌnjĞ LJǁŝĞĐ
18°20'50" 18°36'35" 18°21'04" 18°24'25" 18°33'05" 18°33'28" 17°54'34" 18°26'01" 18°17'24" 18°15'49" 18°09'33" 18°16'11" 18°20'21" 18°14'50" 18°05'22" 18°40'40" 18°25'22"
200 285 290 260 238 230 255 266 215 220 242 207 263 236 231 320 203
B/S B/U B/S B/U B/S T/U B/U B/U T/U B/U B/S I/U I/S B/U B/R B/U B/R
49°48'36" 49°44'00" 50°19'36" 50°16'36" 49°55'19" 50°15'36" 50°06'36" 50°06'00" 50°00'36" 50°18'00" 49°41'36"
19°01'37" 18°38'20" 19°13'52" 18°39'18" 18°28'17" 18°58'30" 18°30'58" 18°59'24" 18°27'18" 18°47'53" 19°12'22"
365 353 293 236 205 273 245 252 271 257 352
B/U B/U B/U B/U B/U B/U B/U B/U B/U B/U B/U
ZĞŐŝŽŶ^ůĞnjƐŬĠŚŽǀŽũǀŽĚƐƚǀşͬZĞŐŝŽŶǁŽũĞǁſĚnjƚǁĂƑůČƐŬŝĞŐŽ
49°54'15" 49°44'56" 49°40'18" 49°47'28" 49°51'50" 49°51'32" 49°56'42" 49°52'32" 49°50'23" 49°50'21" 49°49'31" 49°51'23" 49°48'25" 49°47'46" 49°43'15" 49°40'05" 49°55'29"
SO2, NO2, O3, PM10, B[a ]P, Ar, Cd, Ni, Pb SO2, NO2, PM10 SO2, NO2, O3, PM10, PM2,5, B[a ]P, benzen SO2, NO2, PM10, PM2,5 PM10, PM2,5, B[a]P, Ar, Cd, Ni, Pb SO2, NO2, O3, PM10, PM2,5, B[a ]P, Ar, Cd, Ni, Pb SO2, NO2, PM10, B[a ]P, Ar, Cd, Ni, Pb SO2, NO2, PM10 SO2, NO2, O3, PM10 SO2, NO2, PM10, PM2,5, B[a ]P SO2, NO2, PM10
SO2, NO2, PM10, PM2,5 SO2, NO2, PM10, B[a ]P SO2, NO2, PM10 SO2, NO2, PM10 SO2, NO2, PM10, O3 B[a]P, Ar, Cd, Ni, Pb SO2, NO2, PM10 PM10 NO2, PM10, benzen SO2, NO2, PM10, O3, benzen PM10, PM2,5, B[a ]P, benzen, Ar, Cd, Ni, Pb PM10, PM2,5, B[a]P, benzen, Ar, Cd, Ni, Pb PM10, PM2,5, B[a]P SO2, NO2, PM10, PM2,5 SO2, NO2, PM10, O3 SO2, NO2, O3, PM10, PM2,5, benzen PM10, PM2,5
,ŽĚŶŽĐĞŶĠƓŬŽĚůŝǀŝŶLJ ĂĚĂŶĞƐƵďƐƚĂŶĐũĞnjĂŶŝĞĐnjLJƐnjĐnjĂũČĐĞ
* ͙ĚŽƉůŸŬŽǀĄƐƚĂŶŝĐĞͬƐƚĂĐũĂƵnjƵƉĞųŶŝĂũČĐĂ ŬƌĄĐĞŶĠũŵĠŶŽƐƚĂŶŝĐĞũĞƉŽƵǎşǀĄŶŽǀĞǀƓĞĐŚƚĂďƵůŬĄĐŚĂŽďƌĄnjкЌͬ^ŬƌſĐŽŶĂŶĂnjǁĂƐƚĂĐũŝƐƚŽƐŽǁĂŶĂũĞƐƚǁĞǁƐnjLJƐƚŬŝĐŚƚĂďĞůĂĐŚŝƌLJƐƵŶŬĂĐŚ dLJƉƐƚĂŶŝĐĞͬdLJƉƐƚĂĐũŝ͗dͲĚŽƉƌĂǀŶşͬŬŽŵƵŶŝŬĂĐLJũŶĂ/ͲƉƌƽŵLJƐůŽǀĄͬƉƌnjĞŵLJƐųŽǁĂͲƉŽnjĂěŽǀĄͬƐƚĂĐũĂƚųĂ dLJƉŽďůĂƐƚŝͬdLJƉŽďƐnjĂƌƵ͗hͲŵĢƐƚƐŬĄͬŵŝĞũƐŬŝ͕^ͲƉƎĞĚŵĢƐƚƐŬĄͬƉƌnjĞĚŵŝĞũƐŬŝ͕ZͲǀĞŶŬŽǀƐŬĄͬǁŝĞũƐŬŝ ĂůƓşƷĚĂũĞŽŵĢƎŝкЌƐƚĂŶŝкЌͬ/ŶŶĞŝŶĨŽƌŵĂĐũĞŶƚ͘ƐƚĂĐũŝŵŽŶŝƚŽƌŝŶŐƵ͗ŚƚƚƉ͗ͬͬǁǁǁ͘ĐŚŵŝ͘Đnj͕ŚƚƚƉ͗ͬͬƐƚĂĐũĞ͘ŬĂƚŽǁŝĐĞ͘ƉŝŽƐ͘ŐŽǀ͘ƉůͬŵŽŶŝƚŽƌŝŶŐ
ŽŚƵŵşŶ ĞƐŬljdĢƓşŶ &ƌljĚĞŬͲDşƐƚĞŬ ,ĂǀşƎŽǀ <ĂƌǀŝŶĄ <ĂƌǀŝŶĄ;jͿ KƉĂǀĂ KƌůŽǀĄ KƐ͘ͲŚŽƚƐƉŽƚ KƐ͘Ͳ&ŝĨĞũĚLJ KƐ͘ͲWŽƌƵďĂ KƐ͘ͲWƎşǀŽnj KƐ͘ͲZĂĚǀĂŶŝĐĞ KƐ͘ͲĄďƎĞŚ ^ƚƵĚĠŶŬĂ dƎŝŶĞĐͲ<ŽƐ͘ sĢƎŸŽǀŝĐĞ
ZĞŐŝŽŶDŽƌĂǀƐŬŽƐůĞnjƐŬĠŚŽŬƌĂũĞͬZĞŐŝŽŶŬƌĂũƵŵŽƌĂǁƐŬŽƑůČƐŬŝĞŐŽ
ŬƌĄĐĞŶĠũŵĠŶŽ ĞŵĢƉŝƐŶĄƓşƎŬĂ ĞŵĢƉŝƐŶĄĚĠůŬĂ ŵŶ͘ŵ͘ dLJƉƐƚĂŶŝĐĞͬdLJƉŽďůĂƐƚŝ EĂnjǁĂƐŬƌſĐŽŶĂ ^njĞƌŽŬŽƑđŐĞŽŐƌ͘ ųƵŐŽƑđŐĞŽŐƌ͘ ŵŶ͘Ɖ͘ŵ͘ dLJƉƐƚĂĐũŝͬdLJƉŽďƐnjĂƌƵ
ŽŚƵŵşŶ ĞƐŬljdĢƓşŶ &ƌljĚĞŬͲDşƐƚĞŬ ,ĂǀşƎŽǀ <ĂƌǀŝŶĄ <ĂƌǀŝŶĄ;jͿΎ KƉĂǀĂͲ<ĂƚĞƎŝŶŬLJ KƌůŽǀĄΎ KƐƚƌĂǀĂͲĞƐŬŽďƌĂƚƌƐŬĄ;ŚŽƚƐƉŽƚͿΎ KƐƚƌĂǀĂͲ&ŝĨĞũĚLJ KƐƚƌĂǀĂͲWŽƌƵďĂͬ,DjΎ KƐƚƌĂǀĂͲWƎşǀŽnjΎ KƐƚƌĂǀĂͲZĂĚǀĂŶŝĐĞ;jͿΎ KƐƚƌĂǀĂͲĄďƎĞŚ ^ƚƵĚĠŶŬĂ dƎŝŶĞĐͲ<ŽƐŵŽƐ sĢƎŸŽǀŝĐĞΎ
:ŵĠŶŽƐƚĂŶŝĐĞ EĂnjǁĂƐƚĂĐũŝ
dĂď͘ϰ͘ϭDĢƎŝĐşƐƚĂŶŝĐĞnjŶĞēŝƓƚĢŶşŽǀnjĚƵƓş dĂď͘ϰ͘ϭ^ƚĂĐũĞŵŽŶŝƚŽƌŝŶŐƵũĂŬŽƑĐŝƉŽǁŝĞƚƌnjĂ
Tab. 4.2 Imisní limity, kritické úrovnĢ, cílové hodnoty a dlouhodobé cíle v ђg.m -3 dle [ES, 2004; ES, 2008] Tab. 4.2 Normy imisji, poziomy krytyczne, wartoƑci docelowe i cele dųugoterminowe w ђg.m wg [DE, 2004; DE, 2008] Zneēišƛující látka Substancja zanieczyszczajČca
-3
Doba prƽmĢrování / Okres uƑrednienia 1 hodina 1 godzina
Max. denní 8hod. prƽmĢr Maks. dobowa Ƒrednia oƑmiogodzinna
24 hodin 24 godziny
Rok Rok
Jiné období Inny okres
Imisní limity, cílové hodnoty a dlouhodobé cíle pro ochranu lidského zdraví StħǏenia dopuszczalne, wartoƑci docelowe i cele dųugoterminowe dla ochrony zdrowia ludzkiego 50 PM10
–
–
max. 35x za rok maks. 35x w roku
PM2,5
–
–
–
Benzo[a] pyren 1)
–
–
–
0.001 2)
–
–
0.006
2)
–
2)
–
40
–
25
–
od 1. 1. 2015
As
1)
Cd
1)
–
–
–
0.005
Ni 1)
–
–
–
0.020 2)
–
1)
–
–
–
0,5
–
–
–
40
–
max. 3x za rok maks. 3x w roku
–
–
–
5
–
–
–
–
–
–
–
Pb
–
–
200 NO2
max. 18x za rok maks. 18x w roku
SO2
max. 24x za rok maks. 24x w roku
–
Benzen
–
–
350
125
120 O3
CO
–
–
2)
max. 25x za rok (prƽmĢr za 3 roky) maks. 25x w roku (Ƒrednia dla 3 lat)
120 3) 10000
Kritické úrovnĢ, cílové hodnoty a dlouhodobé cíle pro ochranu vegetace Poziomy krytyczne, wartoƑci docelowe i cele dųugoterminowe dla ochrony roƑlin NOX
–
–
–
30
SO2
–
–
–
20
– 20 1.10.–31.3.
18000 2, 4) O3
–
–
–
–
1. 5.–31. 7. (prƽm. za 5 let) (Ƒrednia dla 5 lat)
6000 3, 4) 1. 5.–31. 7. 1)
celkový obsah v ēásticích frakce PM 10 / ogólna zawartoƑđ w czČstkach frakcji PM 10
2)
cílová hodnota / wartoƑđ docelowa
3)
dlouhodobý cíl / cel dųugoterminowy AOT40 (vyjádƎeno v ђg·m –3 ·hodiny) je souēet rozdílƽ mezi hodinovými koncentracemi vyššími než 80 ђg·m –3 (= 40 ppb)
4)
a hodnotou 80 ђg·m –3 za dané období pƎi použití pouze hodinových hodnot mĢƎených každý den mezi 8:00 a 20:00 CET. AOT40 (wyraǏony w ђg·m –3 ·godziny) to suma róǏnic pomiħdzy godzinnymi stħǏeniami wyǏszymi niǏ 80 ђg·m –3 (= 40 ppb) a wartoƑciČ 80 ђg·m –3 za dany okres przy uwzglħdnieniu wyųČcznie godzinnych wartoƑci odnotowanych w kaǏdym dniu pomiħdy godz. 8:00 a 20:00 CET.
/ 51 /
4.1 Suspendované þástice frakce PM10 a PM2,5
na rok, co wynika ze zmiennoĞci poziomu zanieczyszczeĔ, a w szczególnoĞci z odmiennych meteorologicznych warunków dyspersji (patrz rozdz. 3 i 5). Wykorzystane dane i zastosowane metody opisano w aneksie.
Suspendované þástice10 obsažené ve vzduchu lze rozdČlit na primární a sekundární. Primární þástice jsou emitovány pĜímo do atmosféry, aĢ již z pĜírodních (napĜ. sopeþná þinnost, pyl nebo moĜský aerosol) nebo antropogenních zdrojĤ (napĜ. pĜi spalování fosilních paliv ve stacionárních i mobilních zdrojích, otČrem pneumatik, brzd, vozovek). Sekundární þástice jsou pĜevážnČ antropogenního pĤvodu a vznikají v atmosféĜe z plynných prekurzorĤ SO2, NOX a NH3 procesem nazývaným konverze plyn-þástice. Hlavními zdroji celkových emisí, tj. primárních þástic a prekurzorĤ sekundárních þástic (SO2, NOX, NH3), je výroba elektrické a tepelné energie, doprava a výrobní procesy. Vzhledem k rĤznorodosti emisních zdrojĤ mají suspendované þástice rĤzné chemické složení a rĤznou velikost. ýástice jsou do ovzduší vnášeny rovnČž resuspenzí, tj. znovuzvíĜením þástic po jejich usazení. Suspendované þástice PM10 mají významné zdravotní dĤsledky, které se projevují již pĜi velmi nízkých koncentracích bez zĜejmé spodní hranice bezpeþné koncentrace. PĜi akutním pĤsobení þástic mĤže dojít k podráždČní sliznic dýchací soustavy, zvýšené produkci hlenu apod. Tyto zmČny mohou zpĤsobit snížení imunity a zvýšení náchylnosti k onemocnČní dýchací soustavy. Opakující se onemocnČní mohou vést ke vzniku chronické bronchitidy a kardiovaskulárním potížím. PĜi akutním pĤsobení þástic mĤže dojít ke zvýraznČní symptomĤ u astmatikĤ a navýšení celkové nemocnosti a úmrtnosti populace. Dlouhodobé vystavení pĤsobení þástic mĤže vést ke vzniku chronické bronchitidy nebo ke zkrácení oþekávané délky života [ýHMÚ, 2012]. Škodlivý úþinek þástic závisí na jejich velikosti, složení a pĜípadnČ morfologii. ýím jsou þástice menší, tím hloubČji do organismu pronikají a tím vČtší je riziko jejich negativního zdravotního dopadu. NejzávažnČjší zdravotní dopady vþetnČ zvýšené úmrtnosti mají jemné þástice frakce PM2,5, popĜ. velmi jemné þástice, které se pĜi vdechnutí dostávají do spodních þástí dýchací soustavy. Jemná frakce þástic velikosti 2,5 až 10 m ovlivĖuje pĜevážnČ dýchací cesty a plíce, þástice menší než 2,5 m vČtšinou ovlivĖují kardiovaskulární systém a velmi jemné þástice s velikostí menší než 0,1 m prostupují do krve a ovlivĖují tak pĜímo jednotlivé orgány. Míra zdravotních dĤsledkĤ je ovlivnČna Ĝadou faktorĤ, napĜíklad aktuálním
Pyá zawieszony10 zawarty w powietrzu moĪna podzieliü na pierwotny i wtórny. Cząstki pierwotne są emitowane bezpoĞrednio do atmosfery, czy to ze Ĩródeá naturalnych (np. dziaáalnoĞü wulkaniczna, pyá lub morskie aerozole) lub Ĩródeá antropogenicznych (np. podczas spalania paliw kopalnych w Ĩródáach stacjonarnych lub mobilnych, tarcie opon, hamulców, jezdni). Wtórne cząstki mają przewaĪnie charakter antropogeniczny i powstają w atmosferze z prekursorów gazowych SO2, NOX i NH3 w procesie tzw. konwersji gazu do cząstek. Gáównymi Ĩródáami áącznych emisji, czyli cząstek pierwotnych i prekursorów cząstek wtórnych (SO2, NOX, NH3), są produkcja energii elektrycznej i cieplnej, ruch drogowy i procesy produkcyjne. Ze wzglĊdu na róĪnorodnoĞü Ĩródeá emisji cząstki zawieszone mają róĪny skáad chemiczny oraz róĪną wielkoĞü. Cząstki przedostają siĊ do powietrza takĪe w drodze resuspensji, czyli ponownego unoszenia cząstek. Pyá zawieszony PM10 oddziaáuje na zdrowie ludzkie, co ujawnia siĊ juĪ podczas bardzo niskich stĊĪeĔ bez widocznej dolnej granicy bezpiecznego stĊĪenia. Ostre oddziaáywanie cząstek moĪe wywoáywaü podraĪnienie báon Ğluzowych ukáadu oddechowego, zwiĊkszone wytwarzanie Ğluzu itp. Zmiany te mogą spowodowaü obniĪenie odpornoĞci i wiĊkszą podatnoĞü na zachorowania ukáadu oddechowego. Powtarzające siĊ zachorowania mogą prowadziü do powstania przewlekáego zapalenia oskrzeli oraz dolegliwoĞci sercowo-naczyniowych. W wyniku ostrego oddziaáywania cząstek mogą nasiliü siĊ objawy u astmatyków, moĪe takĪe zwiĊkszyü siĊ ogólna zachorowalnoĞü i ĞmiertelnoĞü populacji. Dáugotrwaáe naraĪanie siĊ na oddziaáywanie cząstek moĪe prowadziü do powstania przewlekáego zapalenia oskrzeli lub do skrócenia oczekiwanej dáugoĞci Īycia [ýHMÚ, 2012]. Szkodliwe dziaáanie cząstek zaleĪne jest od ich wielkoĞci, skáadu i ewentualnie morfologii. Im mniejsze są cząstki, tym gáĊbiej przedostają siĊ do organizmu, a tym samym wiĊksze jest ryzyko ich negatywnego wpáywu na zdrowie. NajpowaĪniejsze skutki zdrowotne, w tym wiĊkszą
Suspendované þástice se obvykle rozlišují podle velikosti. PM10 (PM2,5) jsou þástice, které projdou velikostnČ selektivním vstupním ¿ltrem de¿novaným v referenþní metodČ odbČru vzorkĤ a mČĜení PM10 EN 12341 (PM2,5 EN 14907), vykazujícím pro aerodynamický prĤmČr 10 ȝm (2,5 ȝm) odluþovací úþinnost 50 % [EC, 2008].
10 Cząstki zawieszone są zazwyczaj rozróĪnianie wedáug wielkoĞci. PM10 (PM2,5) oznacza pyá przechodzący przez otwór sortujący, zde¿niowany w referencyjnej metodzie poboru próbek i pomiaru PM10, EN 12341 (PM2,5, EN 14907), przy 50% granicy sprawnoĞci dla Ğrednicy aerodynamicznej 10 ȝm (2,5 ȝm) [EC, 2008].
10
4.1. Frakcje pyáu zawieszonego PM10 i PM2,5
/ 52 /
zdravotním stavem jedince, jeho alergickou dispozicí nebo kouĜením. Citlivou skupinou jsou dČti, starší lidé a lidé trpící onemocnČním dýchací a obČhové soustavy. Vysoká úroveĖ zneþištČní ovzduší þásticemi antropogenního pĤvodu je dlouhodobČ nejzávažnČjším problémem pĜeshraniþní oblasti Slezska a Moravy. Zdravotním rizikem je nejen vysoká koncentrace hrubých, jemných i velmi jemných þástic, ale zejména jejich chemické složení. PĤvodcem þástic v oblasti je vysoká koncentrace prĤmyslové výroby, velká hustota zástavby s lokálním vytápČním ve velké míĜe tuhými palivy a hustá dopravní infrastruktura. V hodnoceném období byla úroveĖ zneþištČní ovzduší PM10 v regionech Slezského vojvodství a Moravskoslezského kraje podobná. PrĤmČrná roþní koncentrace PM10 regionu Slezského vojvodství 43,9 g·m–3 dosáhla 102 % koncentrace 43,1 g·m–3 regionu Moravskoslezského kraje, prĤmČrná koncentrace chladné poloviny roku 105 % (57,1 vs. 54,6 g·m–3) a prĤmČrná koncentrace teplé poloviny roku naopak 97 % (30,8 vs. 31,6 g·m–3)11. Roþní i denní imisní limit PM10 nebyl dodržen v celé oblasti. Dlouhodobá prĤmČrná koncentrace PM10 pĜekroþila hodnotu roþního imisního limitu 40 g·m–3 na vČtšinČ stanic, ve Wodzisáawi až 1,6násobnČ. V jednotlivých letech 2006–2010 nebyl roþní imisní limit pĜekroþen pouze v OstravČ-PorubČ a CieszynČ, v Bielsko-Biaáe byl pĜekroþen pouze v roce 2010 a v OpavČ pouze v roce 2006, na stanicích Frýdek-Místek, Studénka, TĜinec-Kosmos, Tychy a ĩywiec v letech 2006 a 2010. Na všech ostatních lokalitách byl pĜekroþen ve všech nebo ve vČtšinČ rokĤ hodnoceného pČtiletí. JeštČ masivnČji byl pĜekraþován denní imisní limit. Zatímco legislativa akceptuje 35 dnĤ s denní koncentrací vyšší než mezní hodnota 50 g·m–3 bČhem kalendáĜního roku, prĤmČrný poþet dnĤ s pĜekroþením se pohyboval v hodnoceném pČtiletí od 56 v CieszynČ 11 Dle provedeného U-Mann Whitney testu je rozdíl mezi prĤmČrnými oblastními koncentracemi PM10 na hladinČ p = 0,05 v chladné polovinČ roku statisticky významný, ale v teplé polovinČ roku významný není. Spearmanovy koe¿cienty poĜadové korelace vykazují statisticky významnou závislost mezi soubory prĤmČrných denních oblastních koncentrací PM10 v regionech Slezského vojvodství a Moravskoslezského kraje a jejich hodnota je 0,86 v chladné polovinČ roku a 0,91 v teplé polovinČ roku. U-Mann Whitney test je všeobecnČ používaný statistický test, zde použit pro posouzení shody aritmetických prĤmČrĤ dvou souborĤ. SpearmanĤv koe¿cient poĜadové korelace je bezrozmČrné þíslo, které udává statistickou závislost mezi dvČma veliþinami. Nabývá hodnot od –1 do +1. Hodnota korelaþního koe¿cientu í1 znamená zcela nepĜímou závislost, hodnota korelaþního koe¿cientu +1 znaþí zcela pĜímou závislost mezi veliþinami. Pokud je korelaþní koe¿cient roven 0, pak mezi znaky není žádná statisticky zjistitelná závislost
ĞmiertelnoĞü, powodują drobne cząstki frakcji PM2,5 lub bardzo drobne cząstki, które podczas wdychania przedostają siĊ do dolnych czĊĞci ukáadu oddechowego. Drobna frakcja cząstek o wielkoĞci 2,5 do 10 m wpáywa przewaĪnie na drogi oddechowe i páuca, cząstki mniejsze niĪ 2,5 m mają przewaĪnie wpáyw na ukáad krąĪenia, a bardzo drobne cząstki o wielkoĞci poniĪej 0,1 m przedostają siĊ do krwi, oddziaáując w ten sposób bezpoĞrednio na poszczególne organy. Na skalĊ skutków zdrowotnych wpáywa wiele czynników, przykáadowo obecny stan zdrowia danej osoby, jej podatnoĞü na alergiĊ lub palenie papierosów. WraĪliwą grupą są dzieci, osoby starsze oraz osoby cierpiące na choroby ukáadu oddechowego i krąĪenia. Wysoki poziom zanieczyszczenia powietrza cząstkami pochodzenia antropogenicznego stanowi w dáugim okresie najpowaĪniejszy problem obszaru transgranicznego ĝląska i Moraw. Ryzyko zdrowotne jest związane nie tylko z duĪym stĊĪeniem cząstek grubych, drobnych i bardzo drobnych, ale przede wszystkim z ich skáadem chemicznym. ħródáem wystĊpowania cząstek w obszarze jest duĪa koncentracja przemysáu, duĪa gĊstoĞü zabudowy z lokalnymi Ĩródáami ogrzewania, w duĪym stopniu paliwami staáymi oraz gĊsta infrastruktura transportowa. W badanym okresie poziom zanieczyszczenia powietrza cząstkami PM10 w regionach województwa Ğląskiego i kraju morawskoĞląskiego byá podobny. ĝrednie roczne stĊĪenie PM10 w regionie województwa Ğląskiego 43,9 g·m–3 osiągnĊáo 102% stĊĪenia 43,1 g·m–3 regionu kraju morawskoĞląskiego, Ğrednie stĊĪenie w cháodnej poáowie roku 105% (57,1 vs. 54,6 g·m–3), a Ğrednie stĊĪenie w ciepáej poáowie roku przeciwnie – 97% (30,8 vs. 31,6 g·m–3)11. Roczny i dobowy poziom dopuszczalny PM10 nie zostaá dotrzymany w caáym Zgodnie z przeprowadzonym testem U-Manna Whitneya róĪnica miĊdzy Ğrednimi obszarowymi stĊĪeniami PM10 na poziomie p = 0,05 w cháodnej poáowie roku jest istotna pod wzglĊdem statystycznym, ale w ciepáej poáowie roku istotna nie jest. Wspóáczynniki korelacji rang Spearmana wskazują na statystycznie istotną zaleĪnoĞü pomiĊdzy populacjami Ğrednich dobowych obszarowych stĊĪeĔ PM10 w regionach województwa Ğląskiego i kraju morawskoĞląskiego, a ich wartoĞü wynosi 0,86 w cháodnej poáowie roku i 0,91 w ciepáej poáowie roku. Test U-Manna Whitneya to powszechnie stosowany test statystyczny, tu wykorzystany do celów oceny zgodnoĞci Ğrednich arytmetycznych dwóch pupulacji danych. Wspóáczynnik korelacji rang Spearmana to liczba bezwymiarowa, wskazująca na zaleĪnoĞü statystyczną pomiĊdzy dwoma wielkoĞciami. Przyjmuje wartoĞci od í1 do +1. WartoĞü wspóáczynnika korelacji í1 oznacza caákowicie odwrotną zaleĪnoĞü, wartoĞü wspóáczynnika korelacji +1 oznacza caákowicie prostą zaleĪnoĞü pomiĊdzy wielkoĞciami. JeĪeli wspóáczynnik równy jest 0, to miĊdzy cechami nie ma Īadnej statystycznie moĪliwej do stwierdzenia zaleĪnoĞci. 11
/ 53 /
–3
dĂď͘ϰ͘ϭ͘ϭ<ŽŶĐĞŶƚƌĂĐĞƐƵƐƉĞŶĚŽǀĂŶljĐŚēĄƐƚŝĐWD10 v ђg·m ͕ƌĞŐŝŽŶDŽƌĂǀƐŬŽƐůĞnjƐŬĠŚŽŬƌĂũĞ
sĢƎŸŽǀŝĐĞ
KƌůŽǀĄ
KƐ͘ͲZĂĚǀĂŶŝĐĞ
KƐ͘ͲWƎşǀŽnj
Os. - Poruba
Os. - hot spot
ZĞŐŝŽŶ DŽƌĂǀƐŬŽƐůĞnjƐŬĠŚŽ ŬƌĂũĞ
dƎŝŶĞĐͲ<ŽƐ͘
^ƚƵĚĠŶŬĂ
KƐ͘ͲĄďƎĞŚ
KƐ͘Ͳ&ŝĨĞũĚLJ
Opava
<ĂƌǀŝŶĄ
,ĂǀşƎŽǀ
&ƌljĚĞŬͲDşƐƚĞŬ
ĞƐŬljdĢƓşŶ
Bohumín
–3 dĂď͘ϰ͘ϭ͘ϭ^ƚħǏĞŶŝĞƉLJųƵnjĂǁŝĞƐnjŽŶĞŐŽWD10ǁђŐͼŵ ͕ƌĞŐŝŽŶŬƌĂũƵŵŽƌĂǁƐŬŽƑůČƐŬŝĞŐŽ
<ƌĄƚŬŽĚŽďĠ;ϭŚŽĚŝŶŽǀĠͿŬŽŶĐĞŶƚƌĂĐĞ;<ϭͿ͕ĐŚůĂĚŶĄƉŽůŽǀŝŶĂƌŽŬƵ;/ʹ///͕yʹy//Ϳ <ƌſƚŬŽƚĞƌŵŝŶŽǁĞ;ϭŐŽĚnjŝŶŶĞͿƐƚħǏĞŶŝĂ;<ϭͿ͕ĐŚųŽĚŶĂƉŽųŽǁĂƌŽŬƵ;/Ͳ///͕yͲy//Ϳ %N % K1>50 % K1>150 DĂdž
99,4 99,7 99,4 99,7 99,1 99,3 99,5 99,7 99,7 99,3 50,7 45,4 32,5 43,6 42,2 27,8 36,1 35,2 33,5 29,4 10,2 6,8 5,2 7,3 7,0 3,7 5,3 5,3 3,7 4,2 972 926 838 849 719 792 700 890 762 893
99,5 93,2 99,8 99,6 46,2 61,0 45,5 46,5 7,1 7,9 6,7 12,6 735 935 844 941
<ƌĄƚŬŽĚŽďĠ;ϭŚŽĚŝŶŽǀĠͿŬŽŶĐĞŶƚƌĂĐĞ;<ϭͿ͕ƚĞƉůĄƉŽůŽǀŝŶĂƌŽŬƵ;/sͲ/yͿ <ƌſƚŬŽƚĞƌŵŝŶŽǁĞ;ϭŐŽĚnjŝŶŶĞͿƐƚħǏĞŶŝĂ;<ϭͿ͕ĐŝĞƉųĂƉŽųŽǁĂƌŽŬƵ;/Ͳ///͕yͲy//Ϳ %N % K1>50 % K1>150 DĂdž
98,2 99,5 99,2 98,8 99,0 97,7 98,6 98,9 99,5 99,5 25,2 23,7 10,0 16,2 19,6 9,4 19,1 14,6 9,5 9,6 0,6 1,1 0,2 0,1 0,4 0,1 0,2 0,2 0,1 0,1 383 439 401 222 509 260 202 274 271 346
98,9 88,4 96,4 97,8 19,4 24,1 15,7 18,1 0,4 0,7 0,2 0,6 455 415 275 320
ĞŶŶş;ϮϰŚŽĚŝŶŽǀĠͿŬŽŶĐĞŶƚƌĂĐĞ;<ϮϰͿ͕ĐŚůĂĚŶĄƉŽůŽǀŝŶĂƌŽŬƵ;/ʹ///͕yʹy//Ϳ ŽďŽǁĞ;ϮϰŐŽĚnjŝŶŶĞͿƐƚħǏĞŶŝĂ;<ϮϰͿ͕ĐŚųŽĚŶĂƉŽųŽǁĂƌŽŬƵ;/Ͳ///͕yͲy//Ϳ %N Avg WϬϱ WϮϱ Wϳϱ Wϵϱ DĂdž й<ϮϰхϱϬ й<ϮϰхϭϱϬ
99,0 99,7 99,3 99,6 98,9 98,9 99,5 99,6 99,6 99,2 73,6 61,4 49,9 61,8 60,9 45,2 53,5 52,3 48,8 47,4 18 13 10 15 14 11 13 11 12 11 36 29 20 30 28 20 25 23 24 21 91 77 62 77 77 56 68 66 60 57 186 145 139 155 152 118 132 137 119 130 581 534 539 548 529 489 466 542 471 516 56,5 49,7 33,8 47,3 46,7 28,7 39,1 36,9 33,5 30,8 8,1 4,3 4,1 5,4 5,4 2,6 3,3 3,6 2,5 2,9
100,0 99,3 99,8 99,3 93,4 99,8 99,6 54,6 58,4 43,5 63,7 73,2 62,7 76,8 13 17 9 18 27 17 15 Ϯϲ 30 21 33 45 32 32 68 73 55 79 90 76 94 136 132 106 147 145 151 196 463 460 424 475 387 586 775 47,2 29,9 50,5 68,2 49,1 55,8 3,4 1,8 4,4 4,2 5,1 10,6
ĞŶŶş;ϮϰŚŽĚŝŶŽǀĠͿŬŽŶĐĞŶƚƌĂĐĞ;<ϮϰͿ͕ƚĞƉůĄƉŽůŽǀŝŶĂƌŽŬƵ;/sͲ/yͿ ŽďŽǁĞ;ϮϰŐŽĚnjŝŶŶĞͿƐƚħǏĞŶŝĂ;<ϮϰͿ͕ĐŝĞƉųĂƉŽųŽǁĂƌŽŬƵ;/Ͳ///͕yͲy//Ϳ %N Avg WϬϱ WϮϱ Wϳϱ Wϵϱ DĂdž й<ϮϰхϱϬ й<ϮϰхϭϱϬ
97,4 99,5 99,2 98,5 99,0 97,0 98,0 98,0 99,6 99,6 38,7 37,2 28,2 31,6 35,4 27,0 34,0 31,4 27,2 28,7 16 13 11 14 15 11 13 11 11 12 26 24 18 22 24 17 22 20 18 20 48 47 36 40 45 35 43 40 34 36 69 69 50 54 65 49 61 58 48 50 150 123 119 109 113 149 127 156 122 90 21,2 20,9 4,8 7,5 16,0 4,4 12,8 10,3 3,8 4,6 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,1 0,0 0,0
100,0 98,1 99,9 98,9 87,0 95,4 96,6 31,6 35,1 24,4 35,6 40,7 32,5 34,2 13 16 10 14 21 14 14 ϮϮ 24 16 24 30 22 22 40 41 30 44 48 40 42 53 63 44 65 69 57 64 110 184 94 131 117 118 137 11,9 2,8 15,4 19,5 8,5 13,0 0,2 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
ĞŶŶşͬĚŽďŽǁĞ;ϮϰŚŽĚŝŶŽǀĠͬϮϰŐŽĚnjŝŶŶĞͿŬŽŶĐĞŶƚƌĂĐĞͬƐƚħǏĞŶŝĂ;<ϮϰͿ͕ƌŽŬ;/Ͳy//Ϳ 43,1 46,8 33,9 49,6 57,5 47,9 55,8 Avg 56,3 49,3 39,0 46,8 48,1 36,2 43,8 41,9 38,0 38,0 DĂdž 581 534 539 548 529 489 466 542 471 516 463 73 55 79 90 76 94 Navg<ϮϰхϱϬ 142 129 70 100 114 61 95 86 68 64 108 60 120 163 107 127 Navg<ϮϰхϭϱϬ 15 8 7 10 10 5 6 7 5 5 7 3 8 8 9 20 % N ͲƌĞůĂƚŝǀŶşēĞƚŶŽƐƚŚŽĚŶŽĐĞŶljĐŚ<ϭ͕<ϮϰǀйŵŽǎŶljĐŚŬŽŶĐĞŶƚƌĂĐşE ǀĐŚůĂĚŶĠЪƌŽŬƵEͬ<Ϯϰсϵϭϭ͕Eͬ<ϭсϮϭϴϮϰ͕ǀƚĞƉůĠЪƌŽŬƵEͬ<Ϯϰсϵϭϱ͕Eͬ<ϭсϮϭϵϲϬ % K1>50 ͕ % K1>150 ͲƌĞůĂƚŝǀŶşēĞƚŶŽƐƚ<ϭхϱϬђŐͼŵ –3 ͕ƌĞƐƉĞŬƚŝǀĞ<ϭхϭϱϬђŐͼŵ –3 ǀйŚŽĚŶŽĐĞŶljĐŚ<ϭ % K24>50 ͕ % K24>150 ͲƌĞůĂƚŝǀŶşēĞƚŶŽƐƚ<ϮϰхϱϬђŐͼŵ –3 ͕ƌĞƐƉĞŬƚŝǀĞ<ϮϰхϭϱϬђŐͼŵ –3 ǀйŚŽĚŶŽĐĞŶljĐŚ<Ϯϰ ǀŐ ͲƉƌƽŵĢƌŶĄŬŽŶĐĞŶƚƌĂĐĞǀŚŽĚŶŽĐĞŶĠŵŽďĚŽďş P05 ͕ P25 ͕ P75 ͕ P95 Ͳϱ͕͘Ϯϱ͕͘ϳϱ͘Ăϵϱ͘ƉĞƌĐĞŶƚŝůƐŽƵďŽƌƽ<ϮϰǀŚŽĚŶŽĐĞŶĠŵŽďĚŽďş Max ͲŵĂdžŝŵĄůŶşŶĂŵĢƎĞŶĄŬŽŶĐĞŶƚƌĂĐĞǀŚŽĚŶŽĐĞŶĠŵŽďĚŽďş N ĂǀŐ K24>50 ͕ N ĂǀŐ K24>150 ͲƉƌƽŵĢƌŶljƌŽēŶşƉŽēĞƚĚŶƽƐ<ϮϰхϱϬђŐͼŵ –3 ͕<ϮϰхϭϱϬђŐͼŵ –3 ǀLJƉŽēƚĞŶljnjƌĞůĂƚŝǀŶşĐŚēĞƚŶŽƐƚşй<ϭхϱϬ͕й<ϭхϭϱϬƐƚşŵ͕ǎĞϭϬϬйũĞϯϲϱĚŶƽ EĄnjĞǀĚŽƉůŸŬŽǀljĐŚƐƚĂŶŝĐũĞƵǀĞĚĞŶŬƵƌƐŽǀŽƵ;ǀljƐůĞĚŬLJnjƚĢĐŚƚŽƐƚĂŶŝĐŶĞũƐŽƵnjĂŚƌŶƵƚLJĚŽŽďůĂƐƚŶşĐŚĐŚĂƌĂŬƚĞƌŝƐƚŝŬͿ ,ŽĚŶŽƚLJǀLJƚŝƓƚĢŶĠƚƵēŶŽƵŬƵƌnjşǀŽƵnjŶĂēşƉƎĞŬƌŽēĞŶşŚŽĚŶŽƚLJŝŵŝƐŶşŚŽůŝŵŝƚƵŶĞďŽƉŽǀŽůĞŶĠŚŽƉŽēƚƵũĞũşŚŽƉƎĞŬƌŽēĞŶş WŽůƐŬŝĞƚųƵŵĂĐnjĞŶŝĞůĞŐĞŶĚLJƉĂƚƌnjdĂď͘ϰ͘ϭ͘Ϯ
/ 54 /
dĂď͘ϰ͘ϭ͘Ϯ<ŽŶĐĞŶƚƌĂĐĞƐƵƐƉĞŶĚŽǀĂŶljĐŚēĄƐƚŝĐWD10 v ђg·m–3͕ƌĞŐŝŽŶ^ůĞnjƐŬĠŚŽǀŽũǀŽĚƐƚǀş
Godów (2010)
ZŐŝŽŶƵ ǁŽũĞǁſĚnjƚǁĂ ƑůČƐŬŝĞŐŽ
LJǁŝĞĐ
ĂďƌnjĞ
tŽĚnjŝƐųĂǁ_ů͘
dLJĐŚLJ
ZLJďŶŝŬ
<ĂƚŽǁŝĐĞ
'ůŝǁŝĐĞ
ČďƌŽǁĂ'ſƌ͘
ŝĞƐnjLJŶ
ŝĞůƐŬŽͲŝĂųĂ
–3 dĂď͘ϰ͘ϭ͘Ϯ^ƚħǏĞŶŝĂƉLJųƵnjĂǁŝĞƐnjŽŶĞŐŽWD10ǁђŐͼŵ ͕ƌĞŐŝŽŶǁŽũĞǁſĚnjƚǁĂƑůČƐŬŝĞŐŽ
<ƌĄƚŬŽĚŽďĠ;ϭŚŽĚŝŶŽǀĠͿŬŽŶĐĞŶƚƌĂĐĞ;<ϭͿ͕ĐŚůĂĚŶĄƉŽůŽǀŝŶĂƌŽŬƵ;/ʹ///͕yʹy//Ϳ <ƌſƚŬŽƚĞƌŵŝŶŽǁĞ;ϭŐŽĚnjŝŶŶĞͿƐƚħǏĞŶŝĂ;<ϭͿ͕ĐŚųŽĚŶĂƉŽųŽǁĂƌŽŬƵ;/Ͳ///͕yͲy//Ϳ %N % K1>50 % K1>150 DĂdž
92,2 31,7 3,5 608
94,8 27,2 2,0 606
86,6 42,6 5,7 590
83,8 32,0 5,1 687
92,9 40,8 5,4 607
52,3 37,4 11,3 1000
80,5 30,9 4,9 665
91,9 61,3 15,5 942
90,6 44,2 9,3 962
85,6 29,0 9,2 944
<ƌĄƚŬŽĚŽďĠ;ϭŚŽĚŝŶŽǀĠͿŬŽŶĐĞŶƚƌĂĐĞ;<ϭͿ͕ƚĞƉůĄƉŽůŽǀŝŶĂƌŽŬƵ;/sͲ/yͿ <ƌſƚŬŽƚĞƌŵŝŶŽǁĞ;ϭŐŽĚnjŝŶŶĞͿƐƚħǏĞŶŝĂ;<ϭͿ͕ĐŝĞƉųĂƉŽųŽǁĂƌŽŬƵ;/Ͳ///͕yͲy//Ϳ %N % K1>50 % K1>150 DĂdž
95,6 6,1 0,0 193
93,3 6,4 0,0 153
86,8 13,0 0,1 192
77,3 16,4 0,2 204
78,1 18,9 0,5 273
61,7 21,9 1,3 532
95,3 13,6 0,2 305
85,7 23,4 1,2 374
92,9 18,3 0,7 337
85,5 12,5 0,3 302
ĞŶŶş;ϮϰŚŽĚŝŶŽǀĠͿŬŽŶĐĞŶƚƌĂĐĞ;<ϮϰͿ͕ĐŚůĂĚŶĄƉŽůŽǀŝŶĂƌŽŬƵ;/ʹ///͕yʹy//Ϳ ŽďŽǁĞ;ϮϰŐŽĚnjŝŶŶĞͿƐƚħǏĞŶŝĂ;<ϮϰͿ͕ĐŚųŽĚŶĂƉŽųŽǁĂƌŽŬƵ;/Ͳ///͕yͲy//Ϳ %N Avg WϬϱ WϮϱ Wϳϱ Wϵϱ DĂdž % K24>50 % K24>150
92,2 45,9 10 20 60 113 337 33,3 2,3
94,4 41,3 11 20 52 98 291 27,4 1,2
85,8 59,5 19 32 72 137 364 47,6 3,2
83,5 50,4 13 23 66 121 346 35,9 2,8
91,1 56,1 17 29 70 136 314 44,0 3,1
51,9 70,1 16 28 83 176 680 49,3 8,0
79,5 48,9 11 23 60 113 428 33,4 3,2
91,0 88,8 25 48 111 209 598 72,7 11,6
89,0 65,3 14 30 82 161 526 54,7 6,3
84,7 56,9 9 18 63 203 537 33,5 7,6
100,0 57,1 17 30 71 133 357
19,8 90,2 17 46 123 206 526 72,8 16,1
100,0 30,8 15,0 22 37 54 106
20,0 31,2 14 22 37 62 72 9,8 0,0
ĞŶŶş;ϮϰŚŽĚŝŶŽǀĠͿŬŽŶĐĞŶƚƌĂĐĞ;<ϮϰͿ͕ƚĞƉůĄƉŽůŽǀŝŶĂƌŽŬƵ;/sͲ/yͿ ŽďŽǁĞ;ϮϰŐŽĚnjŝŶŶĞͿƐƚħǏĞŶŝĂ;<ϮϰͿ͕ĐŝĞƉųĂƉŽųŽǁĂƌŽŬƵ;/Ͳ///͕yͲy//Ϳ %N Avg WϬϱ WϮϱ Wϳϱ Wϵϱ DĂdž % K24>50 % K24>150
94,9 23,6 9 15 30 47 84 4,0 0,0
93,0 24,4 11 17 30 46 102 3,1 0,0
86,3 31,8 15 22 38 58 111 9,9 0,0
76,9 33,1 15 23 41 58 108 10,7 0,0
76,7 35,5 15 24 43 64 121 14,8 0,0
61,6 37,8 18 27 46 67 146 17,2 0,0
95,3 28,7 13 20 36 48 78 3,9 0,0
85,2 38,9 16 25 47 77 146 20,4 0,0
92,0 34,1 13 21 43 69 117 14,4 0,0
84,5 27,6 12 20 34 48 80 3,5 0,0
ĞŶŶşͬĚŽďŽǁĞ;ϮϰŚŽĚŝŶŽǀĠͬϮϰŐŽĚnjŝŶŶĞͿŬŽŶĐĞŶƚƌĂĐĞͬƐƚħǏĞŶŝĂ;<ϮϰͿ͕ƌŽŬ;/Ͳy//Ϳ Avg 34,6 32,9 45,6 42,1 46,7 52,5 37,8 64,6 49,4 42,2 ϰϯ͕ϵ 337 291 364 346 314 680 428 598 526 537 357 DĂdž Navg K24>50 67 56 104 87 112 116 63 173 125 68 Navg K24>150 4 2 6 5 6 13 5 22 11 14 % N ͲǁnjŐůħĚŶĂĐnjħƐƚŽƑđďĂĚĂŶLJĐŚ<ϭ͕<ϮϰǁйŵŽǏůŝǁLJĐŚƐƚħǏĞŷE ǁĐŚųŽĚŶĞũ ½ƌŽŬƵEͬ<Ϯϰсϵϭϭ͕Eͬ<ϭсϮϭϴϮϰ͕ǁĐŝĞƉųĞũ ½ƌŽŬƵEͬ<Ϯϰсϵϭϱ͕Eͬ<ϭсϮϭϵϲϬ % K1>50 , % K1>150 ͲǁnjŐůħĚŶĂĐnjħƐƚŽƑđ<ϭхϱϬђŐͼŵ –3 ͕ǁnjŐůħĚŶŝĞ<ϭхϭϱϬђŐͼŵ –3 ǁйďĂĚĂŶLJĐŚ<ϭ % K24>50 , % K24>150 ͲǁnjŐůħĚŶĂĐnjħƐƚŽƑđ<ϮϰхϱϬђŐͼŵ –3 ͕ǁnjŐůħĚŶŝĞ<ϮϰхϭϱϬђŐͼŵ –3 ǁйďĂĚĂŶLJĐŚ<Ϯϰ Avg ͲƑƌĞĚŶŝĞƐƚħǏĞŶŝĞǁďĂĚĂŶLJŵŽŬƌĞƐŝĞ P05 , P25 , P75 , P95 Ͳϱ͕͘Ϯϱ͕͘ϳϱ͘ŝϵϱ͘ƉĞƌĐĞŶƚLJůnjďŝŽƌſǁ<ϮϰǁďĂĚĂŶLJŵŽŬƌĞƐŝĞ Max ͲŵĂŬƐLJŵĂůŶĞŽĚŶŽƚŽǁĂŶĞƐƚħǏĞŶŝĞǁďĂĚĂŶLJŵŽŬƌĞƐŝĞ N avg K24>50 , N avg K24>150 ͲƑƌĞĚŶŝĂƌŽĐnjŶĂůŝĐnjďĂĚŶŝnj<ϮϰхϱϬђŐͼŵ –3 ͕<ϮϰхϭϱϬђŐͼŵ –3
60,5 526 150 29
ǁLJůŝĐnjŽŶĂnjĞǁnjŐůħĚŶLJĐŚĐnjħƐƚŽƑĐŝй<ϭхϱϬ͕й<ϭхϭϱϬ͕ŐĚLJϭϬϬйƚŽϯϲϱĚŶŝ
EĂnjǁĂƐƚĂĐũŝƵnjƵƉĞųŶŝĂũČĐLJĐŚnjĂƉŝƐĂŶĂũĞƐƚŬƵƌƐLJǁČ;ǁLJŶŝŬŝnjƚLJĐŚƐƚĂĐũŝŶŝĞƐČƵũħƚĞǁĐĞĐŚĂĐŚŽďƐnjĂƌŽǁLJĐŚͿ tĂƌƚŽƑĐŝnjĂnjŶĂĐnjŽŶĞƉŽŐƌƵďŝŽŶČŬƵƌƐLJǁČŽnjŶĂĐnjĂũČƉƌnjĞŬƌŽĐnjĞŶŝĞǁĂƌƚŽƑĐŝŶŽƌŵLJŝŵŝƐũŝůƵďĚŽƉƵƐnjĐnjĂůŶĞũůŝĐnjďLJũĞũƉƌnjĞŬƌŽĐnjĞŷ ĞƐŬljƉƎĞŬůĂĚůĞŐĞŶĚLJǀŝnjdĂď͘ϰ͘ϭ͘Ϯ
/ 55 /
/ 56 /
166 128 119 131 155
2006 2007 2008 2009 2010
eský TĢšín
177 115 101 120 128
61 44 42 46 54
Frýdek-Místek
86 65 49 67 83
44 35 34 36 46
HavíƎov
133 86 75 91 112
55 42 41 44 54
Karviná
146 101 88 101 130
57 42 43 45 54
Opava
83 55 42 48 70
44 34 32 31 39
Os. - Fifejdy 114 85 68 86 116
47 39 41 41 51
Os. - ZábƎeh 92 82 61 87 105
Bielsko-Biaųa
VĢƎŸovice
Orlová
Os. - Radvanice
Os. - Poruba
TƎinec - Kos.
Studénka 41 35 34 36 44
43 34 32 36 45
54 43 43 44 50
37 29 30 34 39
56 46 47 47 52
65 64 49 48 63
58 42 44 44 51
64 47 49 53 66
36 28 28 38 43
81 62 48 60 88
86 53 41 65 75
144 98 81 98 113
64 47 45 59 83
148 112 108 114 114
133 87 88 106 106
141 110 104 125 141
77 40 40 79 79
71 62 47 37 45
92 87 91 — 127
Hodnoty vytištĢné tuēnou kurzívou znaēí pƎekroēení hodnoty imisního limitu nebo povoleného poētu jejího pƎekroēení WartoƑci zaznaczone pogrubionČ kursywČ oznaczajČ przekroczenie wartoƑci normy imisji lub dopuszczalnej liczby jej przekroczeŷ
175 194 109 111 146
DČbrowa Gór.
38 46 33 42 31 44 32 — 31 51
Poēet dnƽ s K24 > 50 ђg·m–3 / Liczba dni z K24 > 50 ђg·m–3
44 37 37 40 51
Os. - PƎívoz
K24 - prƽmĢrná denní (24hodinová) koncentrace / Ƒrednie dobowe (24godzinne) stħǏenie XX - chybí 1/10 až 2/3 denních dat / brak 1/10 do 2/3 danych dobowych — - chybí více než 2/3 denních dat / brak ponad 2/3 danych dobowych
63 49 52 53 64
Bohumín
2006 2007 2008 2009 2010
Cieszyn
PrƽmĢrné roēní koncentrace / _rednie roczne stħǏenia
Os. - hot spot
Region Slezského vojvodství Region województwa ƑlČskiego
90 58 63 80 —
— 83 75 80 130
47 — 36 41 40 40 41 41 — 57
Gliwice
Region Moravskoslezského kraje Region kraju morawskoƑlČskiego Katowice
Tab. 4.1.3 _rednie roczne stħǏenia PM10 v ђg·m–3 i czħstoƑci dobowych stħǏeŷ wyǏszych niǏ 50 ђg·m –3
137 — 83 — —
63 — 44 — —
Rybnik
–3
85 48 — 49 79
46 34 — 34 44
Tychy
–3
171 143 180 115 153
72 58 67 51 80
Wodzisųaw _l.
Tab. 4.1.3 PrƽmĢrné roēní koncentrace PM10 v ђg·m a ēetnosti denních koncentrací vĢtších než 50 ђg·m
Zabrze 149 91 104 106 115
58 45 44 47 53
ywiec 83 37 53 18 95
51 33 39 26 57
— — — — 149
— — — — 60
Godów
po 173 ve Wodzisáawie ĝląskim. V jednotlivých konkrétních letech bylo takových dnĤ v regionu Slezského vojvodství od 37 do 180 (ĩywiec, 2007; Wodzisáaw ĝląski, 2008), v regionu Moravskoslezského kraje od 41 do 194 (TĜinec-Kosmos, 2008; Ostrava-Radvanice, 2007) s tím, že každý rok byl povolený poþet dnĤ pĜekroþen více než dvojnásobnČ na nČkolika stanicích v obou regionech. Maximální denní koncentrace pĜekroþily denní mezní hodnotu 50 g·m–3 více než 5,8násobnČ v CieszynČ až 15,5násobnČ ve VČĜĖovicích, kde byla 10. 1. 2006 namČĜena absolutnČ nejvyšší koncentrace 775 g·m–3 (tab. 4.1.1–4.1.3)12. Nejnižší úroveĖ zneþištČní ovzduší PM10 byla v celém pČtiletí a obou polovinách roku v Bielsko-Biaáe, CieszynČ, OpavČ a OstravČ-PorubČ, nejvyšší v BohumínČ, OstravČ-Radvanicích, Rybniku, VČĜĖovicích a Wodzisáawie ĝląskim (obr. 4.1.1–4.1.3). PromČnlivost úrovnČ zneþištČní ovzduší PM10, zpĤsobená odlišnou geogra¿ckou polohou a polohou vĤþi zdrojĤm emisí, je zĜejmá z rozdílĤ koncentrací na relativnČ blízkých lokalitách, napĜ. VČĜĖovice / Godów, ýeský TČšín / Cieszyn a na stanicích v OstravČ. Stanice VČĜĖovice a Godów jsou horizontálnČ vzdáleny pouze 3,5 km, pĜesto se prĤmČrné roþní koncentrace PM10 v roce 2010 lišily o 6 g·m–3, tj. o 9 %. Horizontální vzdálenost stanic ýeský TČšín a Cieszyn je s 2,4 km ještČ menší, stanice však leží na protilehlých stranách údolí v rĤzné výšce nad Ĝekou Olší proudící jeho stĜedem, vertikálnČ je dČlí 68 m. PrĤmČrné roþní koncentrace PM10 se lišily o 16,4 g·m–3, v ýeském TČšínČ byly o 50 % vyšší. Níže položená stanice ýeský TČšín je pravdČpodobnČ þastČji ve stabilní, pĜípadnČ inverzní vrstvČ atmosféry, která se lokálnČ tvoĜí kolem Ĝeky Olše a ve které se koncentrují škodliviny nejen z místních zdrojĤ obou mČst, ale rovnČž škodliviny pĜenášené pĜi jihovýchodním vČtru z tĜineckých prĤmyslových zdrojĤ a dalších zdrojĤ z tohoto smČru. Vlivem rĤzného umístČní stanic je také odlišná míra vlivu škodlivin transportovaných z TĜinecka. Stanice ýeský TČšín je více ovlivnČna dopravou blízkých frekventovaných komunikací (viz rozdíl koncentrací a denního chodu NO2 v kapitole 4.4). Ostrava-Poruba leží na návČtrné stranČ nejvČtších prĤmyslových zdrojĤ, tj. vítr proudí þastČji smČrem ke zdrojĤm než od nich, a proto jsou koncentrace PM10 v této lokalitČ nejnižší v OstravČ. Nejvyšší jsou naopak koncentrace na dopravní stanici Ostrava-ýeskobratrská, ale zejména na lokalitách ovlivnČných prĤmyslovými zdroji v OstravČ-PĜívoze a OstravČ-Radvanicích. V OstravČ-Radvanicích byla
obszarze. Dáugoterminowe Ğrednie stĊĪenie PM10 przekroczyáo wartoĞü rocznego poziomu dopuszczalnego 40 g·m–3 na wiĊkszoĞci stacji, w Wodzisáawiu aĪ 1,6-krotnie. W poszczególnych latach 2006–2010 roczny dopuszczalny poziom nie byá przekroczony tylko w Ostravie-Porubie i w Cieszynie, w Bielsku-Biaáej przekroczony zostaá tylko w 2010 roku a w Opavie tylko w 2006 roku, na stacjach Frýdek-Místek, Studénka, TĜinec-Kosmos, Tychy i ĩywiec w latach 2006 i 2010. We wszystkich pozostaáych miejscach przekroczony zostaá we wszystkich latach lub w wiĊkszoĞci lat badanego piĊciolecia. Jeszcze czĊĞciej przekraczany byá dobowy poziom dopuszczalny. Przepisy prawa pozwalają na 35 dni z dobowym stĊĪeniem powyĪej wartoĞci dopuszczalnej 50 g·m–3 w roku kalendarzowym, jednak Ğrednia liczba dni, kiedy ta wartoĞü byáa przekroczona, wynosiáa w badanym okresie od 56 w Cieszynie do 173 w Wodzisáawiu ĝląskim. W poszczególnych konkretnych latach takich dni w regionie województwa Ğląskiego byáo od 37 do 180 (ĩywiec, 2007; Wodzisáaw ĝląski, 2008), w regionie kraju morawskoĞląskiego od 41 do 194 (TĜinec-Kosmos, 2008; Ostrava-Radvanice, 2007), przy czym w kaĪdym roku dozwolona liczba dni byáa przekroczona przeszáo dwukrotnie na kilku stacjach w obu regionach. Maksymalne dobowe stĊĪenia przekroczyáy dobowe wartoĞci dopuszczalne 50 g·m–3 ponad 5,8-krotnie w Cieszynie do 15,5-krotnie w VČĜĖovicach, gdzie w dniu 10 stycznia 2006 r. zmierzono absolutnie najwyĪsze stĊĪenie 775 g·m–3 (tab. 4.1.1–4.1.3)12. NajniĪszy poziom zanieczyszczenia powietrza cząstkami PM10 w caáym piĊcioleciu i w obu poáowach roku wystĊpowaá w Bielsku-Biaáej, Cieszynie, Opavie i Ostravie-Porubie, najwyĪszy zaĞ w Bohumínie, Ostravie-Radvanicach, Rybniku, VČĜĖovicach i Wodzisáawiu ĝląskim (rys. 4.1.1–4.1.3). ZmiennoĞü poziomu zanieczyszczenia powietrza cząstkami PM10, wynikająca z innego poáoĪenia geogra¿cznego oraz lokalizacji w stosunku do Ĩródeá emisji, widoczna jest w róĪnicach stĊĪeĔ w stosunkowo bliskich miejscach, przykáadowo VČĜĖovice/Godów, ýeský TČšín/Cieszyn oraz na stacjach w Ostravie. Stacje VČĜĖovice i Godów są poziomo oddalone od siebie tylko o 3,5 km, mimo to Ğrednie roczne stĊĪenia cząstek PM10 róĪniáy siĊ w 2010 r. o 6 g·m–3, tj. o 9%. Pozioma odlegáoĞü stacji ýeský TČšín i Cieszyn jest jeszcze mniejsza i wynosi 2,4 km, stacje znajdują siĊ jednak po przeciwnych stronach doliny na róĪnej wysokoĞci nad rzeką Olzą przepáywającą przez jej Ğrodek, pionowo
12 Vyhodnocení úrovnČ zneþištČní ovzduší suspendovanými þásticemi v regionu Moravskoslezského kraje v letech 1972–2007 a závislosti koncentrací PM10 na meteorologických podmínkách rozptylu viz literatura [Blažek et al., 2008].
12 Ocena poziomu zanieczyszczenia powietrza pyáem zawieszonym w regionie kraju morawskoĞląskiego w latach 1972–2007 i zaleĪnoĞci stĊĪeĔ PM10 od meteorologicznych warunków dyspersji, zob. [Blažek et al., 2008].
/ 57 /
Obr. 4.1.1 PrƽmĢrné roēní koncentrace PM10 a prƽmĢrný roēní poēet dnƽ s denní koncentrací vyšší než 50 ђg·m–3, 2006–2010 Rys. 4.1.1 _rednie roczne stħǏenia PM10 i Ƒrednia roczna liczba dni z dobowym stħǏeniem
N K24>50
Avg
LV
Poēet dnƽ / Liczba dni
Wodzisųaw _l.
Bohumín
Os. - Radvanice
Rybnik
VĢƎŸovice
Zabrze
Os. - PƎívoz
eský TĢšín
Orlová
Karviná
0 HavíƎov
0 Os. - hot spot
30
Katowice
10
Os. - Fifejdy
60
DČbrowa Gór.
20
ywiec
90
Gliwice
30
Os. - ZábƎeh
120
Frýdek-Místek
40
Studénka
150
Tychy
50
TƎinec - Kos.
180
Opava
60
Bielsko-Biaųa
210
Cieszyn
70
Os. - Poruba
Koncentrace / StħǏenie [ђg·m–3]
powyǏej 50 ђg·m–3, 2006–2010
d/rok
N K24>50 - prƽmĢrný poēet dnƽ za rok s denní koncentrací vyšší než 50 ђg·m –3 vypoētený z relativních ēetností tĢchto dnƽ v tabulkách s tím, že 100 % je 365 dnƽ N K24>50 - Ƒrednia liczba dni w roku z dobowym stħǏeniem powyǏej 50 ђg·m –3 wyliczona na podstawie wzglħdnych czħstoƑci tych dni w tabelach, przy czym 100 % to 365 dni Avg - roēní prƽmĢrná koncentrace / roczne Ƒrednie stħǏenie LV - imisní limit / norma imisji d/rok - povolený poēet 35 dnƽ/rok pro pƎekroēení denního imisního limitu 50 ђg·m –3 d/rok - dopuszczalna liczba 35 dni/rok dla przekroczenia dobowej normy imisji 50 ђg·m –3
pČtiletá koncentrace o 23,6 g·m–3, tj. o 70 %, vyšší než v OstravČ-PorubČ. PrĤmČrné koncentrace PM10 regionu Moravskoslezského kraje dosáhly v jednotlivých chladných obdobích od 79 do 110 % prĤmČrné koncentrace regionu Slezského vojvodství (2010/11, 2009/10), v teplých polovinách rokĤ byl tento pomČr od 97 do 108 % (2010, 2009). Velmi výraznou meziroþní promČnlivost koncentrací zpĤsobenou odlišnými meteorologickými podmínkami dokumentuje velmi vysoká úroveĖ zneþištČní ovzduší PM10 v celé oblasti v chladném období 2005/06 (78,1 g·m–3 v regionu Moravskoslezského kraje; 74,6 g·m–3 v regionu Slezského vojvodství), a nejnižší hodnoty hned v následujícím chladném období (43,2, resp. 45,5 g·m–3). Nejvyšší
dzieli je 68 m. ĝrednie roczne stĊĪenia cząstek PM10 róĪniáy siĊ o 16,4 g·m–3, w ýeskim TČšínie byáy o 50% wiĊksze. NiĪej poáoĪona stacja ýeský TČšín jest prawdopodobnie czĊĞciej w stabilnej wzglĊdnie inwersyjnej warstwie atmosfery, która ksztaátuje siĊ lokalnie wokóá rzeki Olzy i w której skupiają siĊ zanieczyszczenia nie tylko z lokalnych Ĩródeá z terenu obu miast, ale takĪe zanieczyszczenia transportowane podczas poáudniowo-wschodniego wiatru z trzynieckich (TĜinec) Ĩródeá przemysáowych i innych Ĩródeá z tego kierunku. Skutkiem innego zlokalizowania stacji jest takĪe odmienny stopieĔ wpáywu zanieczyszczeĔ transportowanych z rejonu TĜinca. Stacja ýeský TČšín jest bardziej naraĪona na oddziaáywanie ruchu drogowego z pobliskich dróg o duĪym natĊĪeniu ruchu (patrz róĪnica stĊĪeĔ
/ 58 /
Obr. 4.1.2 PrƽmĢrné denní koncentrace PM10 v ђg·m–3, chladná polovina roku (I–III, X–XII) Rys. 4.1.2 _rednie dobowe stħǏenia PM10 w ђg·m–3, chųodna poųowa roku (I–III, X–XII) 210 180 150 120 90 60
30
Zabrze
Rybnik
Wodzisųaw _l.
Zabrze
Rybnik
Wodzisųaw _l.
DČbrowa Gór.
ywiec
Gliwice
P75–P95
Katowice
Tychy
Bielsko-Biaųa
Cieszyn
VĢƎŸovice
Bohumín
Os. - Radvanice
Orlová
Os. - PƎívoz
P25–P75
DČbrowa Gór.
P05–P25
HavíƎov
eský TĢšín
Karviná
Os. - hot spot
Os. - Fifejdy
Os. - ZábƎeh
Frýdek-Místek
Studénka
TƎinec - Kos.
Opava
Os. - Poruba
0
Avg
Obr. 4.1.3 PrƽmĢrné denní koncentrace PM10 v ђg·m–3, teplá polovina roku (IV–IX) Rys. 4.1.3 _rednie dobowe stħǏenia PM10 w ђg·m–3, ciepųa poųowa roku (IV–IX) 80
70 60 50 40 30
20 10
P05–P25
P25–P75
P75–P95
ywiec
Gliwice
Katowice
Tychy
Bielsko-Biaųa
Cieszyn
VĢƎŸovice
Bohumín
Os. - Radvanice
Os. - PƎívoz
Orlová
HavíƎov
eský TĢšín
Karviná
Os. - hot spot
Os. - Fifejdy
Os. - ZábƎeh
Frýdek-Místek
Studénka
TƎinec - Kos.
Opava
Os. - Poruba
0
Avg
Avg - prƽmĢrná koncentrace v hodnocené polovinĢ roku Avg - Ƒrednie stħǏenie w badanej poųowie roku P05–P25 , P25–P75 , P75–P95 - rozsah koncentrací / rozpiħtoƑđ stħǏeŷ P05 , P25 , P75 , P95 - 5%, 25%, 75% a 95% kvantil (percentil) souboru oblastních prƽmĢrných denních koncentrací P05 , P25 , P75 , P95 - 5%, 25%, 75% i 95% kwantyl (percentyl) zbioru obszarowych Ƒrednich stħǏeŷ dobowych
/ 59 /
koncentrace 78,1 g·m–3 v regionu Moravskoslezského kraje byla dosažena právČ v období 2005/06, v regionu Slezského vojvodství byla nejvyšší koncentrace 76,8 g·m–3 namČĜena v období 2010/11. V teplých polovinách roku je meziroþní promČnlivost úrovnČ zneþištČní ovzduší PM10 výraznČ nižší (obr. 4.1.4–4.1.6). Nejvyšší regionální koncentrace byly v celé oblasti v teplé polovinČ roku 2006 (33,7 g·m–3 v regionu Moravskoslezského kraje, 33,5 g·m–3 v regionu Slezského vojvodství), nejnižší v teplé polovinČ roku 2010 (30,0 g·m–3 v regionu Moravskoslezského kraje) a 2009 (29,5 g·m–3 v regionu Slezského vojvodství). Na jednotlivých stanicích kolísaly prĤmČrné koncentrace PM10 v chladných obdobích v regionu Moravskoslezského kraje od 32 do 105 g·m–3 (Ostrava-Poruba/ýHMÚ, 2006/07; VČĜĖovice, 2005/06), v regionu Slezského vojvodství od 21 do 122 g·m–3 (ĩywiec, 2006/07; Wodzisáaw ĝląski, 2005/06), v teplých polovinách rokĤ od 22 do 46 g·m–3 (Ostrava-Poruba/ýHMÚ, 2010; Ostrava-Radvanice, 2006), resp. od 21 do 43 g·m–3 (Bielsko-Biaáa, 2008; Wodzisáaw ĝląski, 2008). Meziroþní promČnlivost relativních þetností denních koncentrací (obr. 4.1.7–4.1.9) vyšších než denní mezní hodnota je vysoká a závisí na meteorologických podmínkách zejména v chladné polovinČ roku. VýjimeþnČ vysoké hodnoty relativních pĜekroþení násobkĤ denní mezní hodnoty byly zpĤsobeny dlouhotrvajícími inverzními situacemi v celé oblasti v zimním období, tj. v prosinci až únoru. Relativní þetnost dnĤ s koncentrací vyšší než denní mezní hodnota 50 g·m–3 byly mnohem vyšší v chladné polovinČ roku než v polovinČ teplé. V OstravČ-Radvanicích a Wodzisáawiu ĝląskim þinila každoroþnČ v chladné polovinČ roku více než 50 % a dosáhla zde nejvyšších hodnot, na dalších lokalitách byla þetnost nadpoloviþní jen v nČkterých letech. PĜestože úroveĖ zneþištČní ovzduší byla v letní polovinČ roku mnohem nižší, dochází k pĜekraþování denní mezní hodnoty na nČkterých lokalitách a v nČkterých letech dokonce tak þasto, že poþet dnĤ s pĜekroþením byl vyšší než legislativnČ povolený celoroþní poþet 35 dnĤ. Poþet dnĤ s koncentrací vyšší než 100 g·m–3 (tj. dvojnásobek denní mezní hodnoty) byl v nČkterých zimních obdobích na nČkterých stanicích delší než jeden mČsíc. Denní koncentrace vyšší než 150 g·m–3 (tj. trojnásobek denní mezní hodnoty) byly namČĜeny na všech lokalitách, bČhem nČkterých zimních období se však takto nepĜíznivé situace nevyskytly. Relativní þetnosti takto vysokých denních koncentrací kolísaly na jednotlivých stanicích v nejpĜíznivČjším zimním období 2006/07 od 0,0 % do 2,4 % (Ostrava-Radvanice), zatímco v nejménČ pĜíznivém zimním období 2005/06 od 1,1 až do 34,9 % (Wodzisáaw ĝląski). Koncentrace PM10 mají velmi výrazný roþní chod s maximy v lednových až únorových dekádách
i dobowego przebiegu NO2 w rozdz. 4.4). Ostrava-Poruba leĪy po nawietrznej stronie najwiĊkszych Ĩródeá przemysáowych, czyli wiatr przemieszcza siĊ czĊĞciej w kierunku do Ĩródeá aniĪeli od nich, i dlatego stĊĪenia cząstek PM10 są w tym miejscu najniĪsze w Ostravie. NajwiĊksze stĊĪenia są natomiast na stacji komunikacyjnej Ostrava-ýeskobratrská, zwáaszcza w tych miejscach, na które oddziaáują Ĩródáa przemysáowe w Ostravie-PĜívoz oraz Ostravie-Radvanicach. W Ostravie-Radvanicach piĊcioletnie stĊĪenie wynosiáo o 23,6 g·m–3, tj. o 70% wiĊcej aniĪeli w Ostravie-Porubie. ĝrednie stĊĪenia PM10 w regionie kraju morawskoĞląskiego w poszczególnych cháodnych okresach osiągnĊáy poziom od 79 do 110% Ğredniego stĊĪenia w regionie województwa Ğląskiego (2010/11, 2009/10), w ciepáych poáowach roku stosunek ten wynosiá od 97 do 108% (2010, 2009). Bardzo wyraĨną zmiennoĞü stĊĪeĔ z roku na rok, spowodowaną odmiennymi warunkami meteorologicznymi, pokazuje bardzo wysoki poziom zanieczyszczenia powietrza PM10 na caáym obszarze w okresie cháodnym 2005/06 (78,1 g·m–3 w regionie kraju morawskoĞląskiego; 74,6 g·m–3 w regionie województwa Ğląskiego) oraz w najniĪszych wartoĞciach w bezpoĞrednio nastĊpnym cháodnym okresie (43,2 lub 45,5 g·m–3). NajwyĪsze stĊĪenie 78,1 g·m–3 w regionie kraju morawskoĞląskiego odnotowano wáaĞnie w okresie 2005/06, w regionie województwa Ğląskiego najwiĊksze stĊĪenie 76,8 g·m–3 zarejestrowano w okresie 2010/11. W ciepáych poáowach roku zmiennoĞü poziomu zanieczyszczenia powietrza PM10 z roku na rok jest znacznie niĪsza (rys. 4.1.4–4.1.6). NajwyĪsze stĊĪenia regionalne w caáym obszarze wystąpiáy w ciepáej poáowie roku 2006 (33,7 g·m–3 w regionie kraju morawskoĞląskiego, 33,5 g·m–3 w regionie województwa Ğląskiego), najniĪsze w ciepáej poáowie 2010 r. (30,0 g·m–3 w regionie kraju morawskoĞląskiego) i 2009 r. (29,5 g·m–3 w regionie województwa Ğląskiego). Na poszczególnych stacjach Ğrednie stĊĪenia PM10 w cháodnych okresach w regionie kraju morawskoĞląskiego wynosiáy od 32 do 105 g·m–3 (Ostrava-Poruba/ýHMÚ, 2006/07; VČĜĖovice, 2005/06), w regionie województwa Ğląskiego od 21 do 122 g·m–3 (ĩywiec, 2006/07; Wodzisáaw ĝląski, 2005/06), w ciepáych poáowach roku od 22 do 46 g·m–3 (Ostrava-Poruba/ýHMÚ, 2010; Ostrava-Radvanice, 2006) lub od 21 do 43 g·m–3 (Bielsko-Biaáa, 2008; Wodzisáaw ĝląski, 2008). Dosyü duĪa jest zmiennoĞü z roku na rok wzglĊdnych czĊstoĞci stĊĪeĔ dobowych (rys. 4.1.7–4.1.9) wyĪszych od dobowej wartoĞci dopuszczalnej i jest zaleĪna od warunków meteorologicznych, zwáaszcza w cháodnej poáowie roku. Wyjątkowo wysokie wartoĞci wzglĊdnych przekroczeĔ wielokrotnoĞci
/ 60 /
Obr. 4.1.4 Sezónní koncentrace PM10 v ђg·m–3, chladná období (X–III) Rys. 4.1.4 Sezonowe stħǏenia PM10 w ђg·m–3, chųodne okresy (X–III) 140 120 100 80 60 40 20
0
2005/06
2006/07
2007/08
2008/09
2009/10
2010/11
–3
Obr. 4.1.5 Sezónní koncentrace PM10 v ђg·m , teplá období (IV–IX) –3
Rys. 4.1.5 Sezonowe stħǏenia PM10 w ђg·m , ciepųe okresy (IV–IX) 50 45 40 35
30 25
20 15 10 5 0
2006
2007
2008
2009
2010
Bohumín
eský TĢšín
Frýdek-Místek
HavíƎov
Karviná
Opava
Os. - Fifejdy
Os. - ZábƎeh
Studénka
TƎinec - Kos.
Orlová
Os. - hot spot
Os. - Poruba
Os. - PƎívoz
Os. - Radvanice
VĢƎŸovice
Bielsko-Biaųa
Cieszyn
DČbrowa Gór.
Gliwice
Katowice
Rybnik
Tychy
Wodzisųaw _l.
Zabrze
ywiec
MSk/avg
SLw/avg
MSk/avg - prƽmĢr pro region Moravskoslezského kraje / Ƒrednia dla regionu kraju morawskoƑlČskiego SLw/avg - prƽmĢr pro region Slezského vojvodství / Ƒrednia dla regionu województwa ƑlČskiego
/ 61 /
Obr. 4.1.6 Oblastní prƽmĢrné koncentrace PM10 v ђg·m–3 Rys. 4.1.6 Obszarowe Ƒrednie stħǏenia PM10 w ђg·m
–3
300
XII–II
250 200 150 100 50
P05–P25
P25–P75
P75–P95
SLw 2010/11
SLw 2009/10
SLw 2008/09
SLw 2007/08
SLw 2006/07
SLw 2005/06
MSk 2010/11
MSk 2009/10
MSk 2008/09
MSk 2007/08
MSk 2006/07
MSk 2005/06
0
Avg
250
X–III
200 150 100 50
P05–P25
P25–P75
P75–P95
SLw 2010/11
SLw 2009/10
SLw 2008/09
SLw 2007/08
SLw 2006/07
SLw 2005/06
MSk 2010/11
MSk 2009/10
MSk 2008/09
MSk 2007/08
MSk 2006/07
MSk 2005/06
0
Avg
70
IV–IX
60 50 40 30 20 10
P05–P25
P25–P75
P75–P95
MSk - region Moravskoslezského kraje / region kraju morawskoƑlČskiego SLw - region Slezského vojvodství / region województwa ƑlČskiego Avg - prƽmĢrná koncentrace / Ƒrednie stħǏenie P05–P25 , P25–P75 , P75–P95 - rozsah koncentrací / rozpiħtoƑđ stħǏeŷ P05 , P25 , P75 , P95 - 5., 25., 75. a 95.percentil souborƽ K24 v hodnocené polovinĢ roku P05 , P25 , P75 , P95 - 5., 25., 75. i 95.percentyl zbiorów K24 w badanej poųowie roku
/ 62 /
Avg
SLw 2010
SLw 2009
SLw 2008
SLw 2007
SLw 2006
MSk 2010
MSk 2009
MSk 2008
MSk 2007
MSk 2006
0
Obr. 4.1.7 Denní koncentrace PM10 vyšší než 50 ђg·m–3, chladná období (X–III) –3
Obr. 4.1.7 Dobowe stħǏenia PM10 powyǏej 50 ђg·m , chųodne okresy (X–III)
etnost / czħstoƑđ [%]
100 80 60 40 20 0
2005/06
2006/07
2007/08
2008/09
2009/10
2010/11
Obr. 4.1.8 Denní koncentrace PM10 vyšší než 50 ђg·m–3, teplá období (IV–IX) Obr. 4.1.8 Dobowe stħǏenia PM10 powyǏej 50 ђg·m–3, ciepųe okresy (IV–IX) etnost / czħstoƑđ [%]
36 30 24 18
12 6
0
2006
2007
2008
2009
2010
Obr. 4.1.9 Denní koncentrace PM10 vyšší než 150 ђg·m–3, zimní období (XII–II) –3
Obr. 4.1.9 Dobowe stħǏenia PM10 powyǏej 150 ђg·m , zimowe okresy (XII–II)
etnost / czħstoƑđ [%]
36
30 24 18 12 6
0
2005/06
2006/07
2007/08
2008/09
2009/10
2010/11
Bohumín
eský TĢšín
Frýdek-Místek
HavíƎov
Karviná
Opava
Os. - Fifejdy
Os. - ZábƎeh
Studénka
TƎinec - Kos.
Orlová
Os. - hot spot
Os. - Poruba
Os. - PƎívoz
Os. - Radvanice
VĢƎŸovice
Bielsko-Biaųa
Cieszyn
DČbrowa Gór.
Gliwice
Katowice
Rybnik
Tychy
Wodzisųaw _l.
Zabrze
ywiec
MSk/avg
SLw/avg
MSk/avg - prƽmĢr pro region Moravskoslezského kraje / Ƒrednia dla regionu kraju morawskoƑlČskiego SLw/avg - prƽmĢr pro region Slezského vojvodství / Ƒrednia dla regionu województwa ƑlČskiego
/ 63 /
a se zhruba vyrovnanými nejnižšími hodnotami od druhé kvČtnové do první záĜijové dekády. Rozdíly mezi nejvyššími a nejnižšími prĤmČrnými koncentracemi v jednotlivých dekádách byly na stanicích Cieszyn, Gliwice a Katovice do 45 g·m–3, na stanicích HavíĜov, Bohumín, Wodzisáaw ĝląski a ĩywiec byly naopak vČtší než 80 g·m–3. ýetnosti denních koncentrací vyšších než 50 g·m–3 v Ĝíjnových až bĜeznových dekádách vesmČs pĜekraþují 20 % (obr. 4.1.10–4.1.11). Denní chod koncentrací PM10 je výraznČjší v chladné polovinČ roku než v polovinČ teplé a jeho charakter lze rozdČlit do nČkolika typĤ. V chladné polovinČ roku mČla vČtšina stanic denní chod s jedním hlavním maximem ve veþerních hodinách a vedlejším nižším þi málo výrazným maximem nejþastČji v ranních hodinách. Na nČkolika stanicích bylo vedlejší maximum velmi nevýrazné nebo zcela chybí a denní chod má jednoduchý prĤbČh s jedním maximem veþer, nebo až v noci. Denní chod PM10 v teplé polovinČ roku má na vČtšinČ stanic stejnČ jako v chladné polovinČ roku hlavní maximum buć veþer, až v druhé polovinČ noci, nebo ráno. Hlavní denní minimum vČtšinou nastává v širokém denním období (obr. 4.1.12–4.1.13). Týdenní chod koncentrací PM10 byl rovnČž ponČkud výraznČjší v chladné polovinČ roku než v polovinČ teplé. Maxima dosahuje regionální prĤmČrná denní hodnota PM10 v obou regionech shodnČ v úterý v chladné polovinČ roku a ve þtvrtek až v pátek v teplé polovinČ roku, minima v nedČli v teplé polovinČ roku a naopak ve þtvrtek až pátek v chladné polovinČ roku. PrĤmČrné koncentrace PM10 za víkendové dny sobotu a nedČli þiní na jednotlivých stanicích v chladné polovinČ roku 89–104 % a v teplé polovinČ roku 82–97 % prĤmČrné koncentrace za pracovní dny pondČlí až pátek (obr. 4.1.14–4.1.15)13. Jak již bylo konstatováno výše, nejzávažnČjší zdravotní dopady mají jemné þástice, a proto je kromČ þástic PM10 legislativnČ vyžadováno i sledování úrovnČ zneþištČní ovzduší þásticemi PM2,5. MČĜení PM2,5 jsou þasovČ i územnČ ménČ rozsáhlá než mČĜení PM10, a to zejména v regionu Slezského vojvodství (tab. 4.1). PrĤmČrné roþní koncentrace PM2,5 pĜekraþují v nČkterých letech výraznČ v celé oblasti roþní imisní limit 25 g·m–3, který má být splnČn dnem 1. 1. 2015. V roce 2010, pro který byly dostupné údaje ze všech stanic, byly roþní prĤmČrné koncentrace na jednotlivých stanicích od 33,2 do 49,9 g·m–3 (Ostrava-Poruba/ýHMÚ, VČĜĖovice) a pĜekraþovaly tedy limit 1,3násobnČ až 2násobnČ (tab. 4.1.4, 13 Dle provedených U-Mann Whitney testĤ je rozdíl mezi prĤmČrnými oblastními koncentracemi za období sobota– nedČle a za období pondČlí–pátek v obou oblastech statisticky významný na hladinČ p = 0,05 pouze v teplé polovinČ roku.
dobowej wartoĞci dopuszczalnej wynikaáy z dáugotrwaáych sytuacji inwersyjnych wystĊpujących na caáym obszarze w okresie zimowym, czyli od grudnia do lutego. WzglĊdna czĊstoĞü dni ze stĊĪeniem powyĪej dobowej wartoĞci dopuszczalnej 50 g·m–3 byáa o wiele wyĪsza w cháodnej poáowie roku aniĪeli w ciepáej poáowie. W Ostravie-Radvanicach i Wodzisáawiu ĝląskim co roku wynosiáa powyĪej 50% w cháodnej poáowie roku i osiągaáa tu najwyĪsze wartoĞci, w innych miejscach czĊstoĞü powyĪej poáowy wystĊpowaáa w niektórych latach. Pomimo Īe poziom zanieczyszczenia powietrza byá w letniej poáowie roku o wiele niĪszy, w niektórych miejscach i w niektórych latach przekraczane są dobowe wartoĞci dopuszczalne i to na tyle czĊsto, Īe dni z przekroczeniem byáo wiĊcej od 35 dni w roku dopuszczonych w przepisach prawa. Dni ze stĊĪeniem powyĪej 100 g·m–3 (tj. dwukrotnoĞü dobowej wartoĞci dopuszczalnej) byáo w niektórych okresach zimowych na niektórych stacjach wiĊcej niĪ miesiąc. Dobowe stĊĪenia powyĪej 150 g·m–3 (tj. trzykrotnoĞü dobowej wartoĞci dopuszczalnej) byáy odnotowane we wszystkich miejscach, jednak w niektórych okresach zimowych tak niekorzystne sytuacje nie wystąpiáy. WzglĊdne czĊstoĞci tak wysokich dobowych stĊĪeĔ na poszczególnych stacjach w najbardziej sprzyjającym okresie zimowym 2006/07 mieĞciáy siĊ w granicach od 0,0 % do 2,4% (Ostrava-Radvanice), natomiast w najmniej sprzyjającym okresie zimowym 2005/06 od 1,1 aĪ do 34,9% (Wodzisáaw ĝląski). StĊĪenia PM10 mają bardzo wyraĨny roczny przebieg z maksimami w dekadach styczniowych i lutowych i mniej wiĊcej wyrównane najniĪsze wartoĞci od drugiej dekady maja do pierwszej dekady wrzeĞnia. RóĪnice pomiĊdzy najwyĪszymi a najniĪszymi Ğrednimi stĊĪeniami w poszczególnych dekadach do 45 g·mí3 wystąpiáy na stacjach Cieszyn, Gliwice i Katowice, na stacjach HavíĜov, Bohumín, Wodzisáaw ĝląski i ĩywiec byáy natomiast wiĊksze od 80 g·m–3. CzĊstoĞci dobowych stĊĪeĔ powyĪej 50 g·m–3 w dekadach paĨdziernika do marca w sumie przekraczają 20% (rys. 4.1.10– 4.1.11). Dobowy przebieg stĊĪeĔ PM10 jest bardziej wyraĨny w cháodnej poáowie roku aniĪeli w ciepáej, a jego charakter moĪna podzieliü na kilka typów. W cháodnej poáowie roku wiĊkszoĞü stacji wykazaáa dobowy przebieg z jedną gáówną wartoĞcią maksymalną w godzinach wieczornych i mniejszym lub maáo wyraĨnym maksimum lokalnym najczĊĞciej w godzinach porannych. Na kilku stacjach maksimum lokalne wystąpiáo bardzo niewyraĨnie lub caákowicie go brak, a dobowy przebieg jest prosty z jednym maksimum wieczorem lub dopiero w nocy. Dobowy przebieg PM10 w ciepáej poáowie roku na wiĊkszoĞci stacji, podobnie jak w cháodnej poáowie roku, wykazuje gáówne maksimum wieczorem, dopiero
/ 64 /
Obr. 4.1.10 Roēní chod koncentrací PM10 v ђg·m
–3
Rys. 4.1.10 Roczny przebieg stħǏeŷ PM10 w ђg·m
–3
125
100
75
50
25
0
VII/1
VIII/1
IX/1
X/1
XI/1
XII/1
I/1
II/1
III/1
IV/1
V/1
VI/1
Dekády / Dekady
Obr.4.1.11 Roēní chod koncentrací PM10 vyšších než 50 ђg·m
–3
Rys.4.1.11 Roczny przebieg stħǏeŷ PM10 wyǏszych niǏ 50 ђg·m
–3
90
etnost / czħstoƑđ [%]
80 70 60
50 40
30 20 10 0 VII/1
VIII/1
IX/1
X/1
XI/1
XII/1
I/1
II/1
III/1
IV/1
V/1
VI/1
Dekády / Dekady Bohumín
eský TĢšín
Frýdek-Místek
HavíƎov
Karviná
Opava
Os. - Fifejdy
Os. - ZábƎeh
Studénka
TƎinec - Kos.
Bielsko-Biaųa
Cieszyn
DČbrowa Gór.
Gliwice
Katowice
Rybnik
Tychy
Wodzisųaw _l.
Zabrze
ywiec
MSk/avg
SLw/avg
MSk/avg - prƽmĢr pro region Moravskoslezského kraje / Ƒrednia dla regionu kraju morawskoƑlČskiego SLw/avg - prƽmĢr pro region Slezského vojvodství / Ƒrednia dla regionu województwa ƑlČskiego
/ 65 /
CET
0
10
20
30
40
50
60
10-11
etnost / czħstoƑđ [%]
CET
02-03
02-03
00-01
00-01
Bohumín Karviná Studénka DČbrowa Gór. Tychy MSk/avg
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
10-11 10-11
08-09
08-09
06-07
06-07
eský TĢšín Opava TƎinec - Kos. Gliwice Wodzisųaw _l. SLw/avg
I–III, X–XII
16-17 16-17
Frýdek-Místek Os. - Fifejdy Bielsko-Biaųa Katowice Zabrze
22-23
22-23
20-21 20-21 HavíƎov Os. - ZábƎeh Cieszyn Rybnik ywiec
etnost / czħstoƑđ [%] CET
0
2
4
6
8
10
12
14
08-09 08-09
06-07 06-07
04-05 04-05
02-03 02-03
00-01 00-01
18-19 18-19
04-05
04-05
IV–IX
IV–IX
MSk/avg - prƽmĢr pro region Moravskoslezského kraje MSk/avg - Ƒrednia dla regionu kraju morawskoƑlČskiego SLw/avg - prƽmĢr pro region Slezského vojvodství SLw/avg - Ƒrednia dla regionu województwa ƑlČskiego
10-11
Obr. / Rys. 4.1.13 Denní chod koncentrací PM10 vyšších než 100 ђg·m–3 / Dobowy przebieg stħǏeŷ PM10 wyǏszych niǏ 100 ђg·m–3
CET
0
20
40
60
80
100
I–III, X–XII
12-13 12-13
12-13 12-13
14-15
14-15
120
16-17 16-17
70
18-19 18-19
140
20-21 20-21
Obr. / Rys. 4.1.12 Denní chod koncentrací PM10 v ђg·m–3 / Dobowy przebieg stħǏeŷ PM10 w ђg·m–3
22-23 22-23
14-15 14-15
/ 66 /
–3
Obr. 4.1.14 Týdenní chod koncentrací PM10 v ђg·m , chladná polovina roku (I–III, X–XII) Rys. 4.1.14 Tygodniowy przebieg stħǏeŷ PM10 w ђg·m–3, chųodne poųowy roku (I–III, X–XII) 105 90 75 60 45 30 15
0 Po / Po
Út / Wt
St / _r
t / Cz
Pá / Pi
So/ So
Ne / Ni
So/ So
Ne / Ni
Obr. 4.1.15 Týdenní chod koncentrací PM10 v ђg·m–3, teplá polovina roku (IV–IX) Rys. 4.1.15 Tygodniowy przebieg stħǏeŷ PM10 w ђg·m–3, ciepųa poųowa roku (IV–IX) 45 40 35 30 25 20 15
10 5 0
Po / Po
Út / Wt
St / _r
t / Cz
Pá / Pi
Bohumín
eský TĢšín
Frýdek-Místek
HavíƎov
Karviná
Opava
Os. - Fifejdy
Os. - ZábƎeh
Studénka
TƎinec - Kos.
Bielsko-Biaųa
Cieszyn
DČbrowa Gór.
Gliwice
Katowice
Rybnik
Tychy
Wodzisųaw _l.
Zabrze
ywiec
MSk/avg
SLw/avg
Po / Po - pondĢlí / poniedziaųek, Út / Wt - úterý / wtorek, St / _r - stƎeda / Ƒroda, t / Cz - ētvrtek / czwartek Pá / Pi - pátek / piČtek, So / So - sobota / sobota, Ne / Ni - nedĢle / niedziela MSk/avg - prƽmĢr pro region Moravskoslezského kraje / Ƒrednia dla regionu kraju morawskoƑlČskiego SLw/avg - prƽmĢr pro region Slezského vojvodství / Ƒrednia dla regionu województwa ƑlČskiego
/ 67 /
obr. 4.1.16). V chladné polovinČ byly koncentrace PM2,5 výraznČ vyšší než v teplé polovinČ roku a pohybovaly se od 27,0 do 86,3 g·m–3 v regionu Moravskoslezského kraje (Ostrava-PĜívoz, 2006/07; VČĜĖovice, 2005/06) a od 37,7 do 69,3 g·m–3 v regionu Slezského vojvodství (Zabrze, 2006/07; Gliwice, 2010/11) zatímco v teplé polovinČ roku od 16,3 do 33,4 g·m–3 (Ostrava-Radvanice, 2010; Bohumín, 2006) a od 19,5 do 25,2 g·m–3 (Zabrze, 2009; Katovice, 2010). Podíl þástic PM2,5 v PM10 není vždy a všude stejný. Liší se v závislosti na pĤvodu þástic a rovnČž na roþní a denní dobČ. V pĜeshraniþní oblasti Slezska a Moravy tvoĜí þástice PM2,5 vČtšinu þástic PM10. Zatímco v chladných obdobích byl podíl PM2,5 v PM10 ponČkud vyšší v regionu Slezského vojvodství, v teplých polovinách roku byl naopak vyšší v regionu Moravskoslezského kraje. Podíl PM2,5/PM10 se pohyboval v chladných obdobích od 0,72 do 0,88 v regionu Moravskoslezského kraje a od 0,76 do 0,92 v regionu Slezského vojvodství, v teplých polovinách roku byl podíl ponČkud nižší, a sice 0,61–0,83 a 0,59–0,76 (obr. 4.1.17).
4.2 Benzo[a]pyren Benzo[a]pyren (C20H12) je hlavním pĜedstavitelem polycyklických aromatických uhlovodíkĤ (PAH). PĜíþinou jejich pĜítomnosti v ovzduší je jednak nedokonalé spalování fosilních paliv, jak ve stacionárních, tak i mobilních zdrojích, ale také nČkteré technologie jako výroba koksu a železa. Ze stacionárních zdrojĤ jsou to pĜedevším domácí topeništČ (spalování uhlí a dĜeva), z mobilních zdrojĤ jsou to zejména vznČtové motory spalující naftu. PĜírodní hladina pozadí benzo[a]pyrenu mĤže být s výjimkou výskytu lesních požárĤ témČĜ nulová. PĜibližnČ 80–100 % PAH s pČti a více aromatickými jádry (tedy i benzo[a]pyren) je navázáno pĜedevším na þástice menší než 2,5 ȝm, tedy na tzv. jemnou frakci atmosférického aerosolu PM2,5 (sorpce na povrchu þástic). Tyto þástice pĜetrvávají v atmosféĜe pomČrnČ dlouhou dobu (dny až týdny), což umožĖuje jejich transport na velké vzdálenosti (stovky až tisíce km). U benzo[a]pyrenu, stejnČ jako u nČkterých dalších PAH, jsou prokázány karcinogenní úþinky na lidský organismus [ýHMÚ, 2012]. NČkolikanásobné pĜekraþování cílové hodnoty benzo[a]pyrenu v PM10, které má být dosaženo dnem 31. 12. 2012 [EC, 2008], pĜedstavuje nejvČtší zdravotní riziko spojené se zneþištČným ovzduším pĜeshraniþní oblasti Slezska a Moravy. Významným faktorem ovlivĖujícím imisní koncentrace benzo[a]pyrenu je kromČ prĤmyslové výroby rovnČž vytápČní domácností. Výsledky mČĜení koncentrací benzo[a]pyrenu v PM10 byly ze stanic z regionu Slezského vojvodství
w drugiej poáowie nocy lub rano. Gáówne dobowe minimum pojawia siĊ zazwyczaj w ciągu dnia (rys. 4.1.12–4.1.13). Tygodniowy przebieg stĊĪeĔ PM10 byá takĪe poniekąd bardziej wyraĨny w cháodnej poáowie roku w porównaniu z ciepáą poáową roku. Maksymalny poziom regionalnej Ğredniej dobowej wartoĞci PM10 w obu regionach wystĊpuje zgodnie we wtorek w cháodnej poáowie roku oraz w czwartek–piątek w ciepáej poáowie roku, minimalny poziom w niedzielĊ w ciepáej poáowie roku i w czwartek–piątek w cháodnej poáowie roku. ĝrednie stĊĪenia PM10 w dni weekendu, w sobotĊ i niedzielĊ, wynoszą na poszczególnych stacjach w cháodnej poáowie roku 89–104%, natomiast w ciepáej poáowie roku 82–97% Ğredniego stĊĪenia z dni roboczych od poniedziaáku do piątku (rys. 4.1.14– 4.1.15)13. Jak juĪ stwierdzono powyĪej, najpowaĪniejsze skutki zdrowotne są wywoáywane przez cząstki drobne, dlatego przepisy prawa nakáadają obowiązek monitorowania poziomu zanieczyszczenia powietrza nie tylko cząstkami PM10, ale takĪe cząstkami PM2,5. Pomiary PM2,5 są wykonywane w bardziej okrojonym czasowo i terytorialnie zakresie aniĪeli pomiary PM10, zwáaszcza w regionie województwa Ğląskiego (tab. 4.1). ĝrednie roczne stĊĪenia PM2,5 w niektórych latach wyraĨnie przekraczają w caáym obszarze roczną normĊ imisji 25 g·m–3, która ma byü speániona do 1 stycznia 2015 r. W 2010 r., z którego są dostĊpne dane ze wszystkich stacji, roczne Ğrednie stĊĪenia wynosiáy na poszczególnych stacjach od 33,2 do 49,9 g·m–3 (Ostrava-Poruba/ýHMÚ, VČĜĖovice) i przekraczają normĊ 1,3-krotnie aĪ 2-krotnie (tab. 4.1.4, rys. 4.1.16). W cháodnej poáowie roku stĊĪenia PM2,5 byáy wyraĨnie wyĪsze niĪ w ciepáej poáowie roku i zawieraáy siĊ w granicach od 27,0 do 86,3 g·m–3 w regionie kraju morawskoĞląskiego (Ostrava-PĜívoz, 2006/07; VČĜĖovice, 2005/06) i od 37,7 do 69,3 g·m–3 w regionie województwa Ğląskiego (Zabrze, 2006/07; Gliwice, 2010/11), natomiast w ciepáej poáowie roku od 16,3 do 33,4 g·m–3 (Ostrava-Radvanice, 2010; Bohumín, 2006) i od 19,5 do 25,2 g·m–3 (Zabrze, 2009; Katowice, 2010). Udziaá cząstek PM2,5 w PM10 nie jest zawsze i wszĊdzie taki sam. RóĪni siĊ w zaleĪnoĞci od pochodzenia cząstek, a takĪe od pory roku i dnia. W transgranicznym obszarze ĝląska i Moraw cząstki PM2,5 tworzą wiĊkszoĞü cząstek PM10. W okresach cháodnych udziaá PM2,5 w PM10 byá nieco wyĪszy Zgodnie z przeprowadzonymi testami U-Manna Whitneya róĪnica miĊdzy Ğrednimi obszarowymi stĊĪeniami z okresu sobota–niedziela i z okresu poniedziaáek–piątek jest istotna pod wzglĊdem statystycznym na poziomie p = 0,05 w obu obszarach tylko w ciepáej poáowie roku. 13
/ 68 /
dĂď͘ϰ͘ϭ͘ϰ<ŽŶĐĞŶƚƌĂĐĞƐƵƐƉĞŶĚŽǀĂŶljĐŚēĄƐƚŝĐWD2,5 v ђg·m–3͕ƉƎĞƐŚƌĂŶŝēŶşŽďůĂƐƚ^ůĞnjƐŬĂĂDŽƌĂǀLJ
'ŽĚſǁ
ĂďƌnjĞ
<ĂƚŽǁŝĐĞ
'ůŝǁŝĐĞ
ČďƌŽǁĂ'ſƌ͘
sĢƎŸŽǀŝĐĞ
KƐ͘ͲZĂĚǀĂŶŝĐĞ
KƐ͘ͲWƎşǀŽnj
KƐ͘ͲWŽƌƵďĂ
dƎŝŶĞĐͲ<ŽƐ͘
ŽŚƵŵşŶ
KƐ͘ͲĄďƎĞŚ
–3 dĂď͘ϰ͘ϭ͘ϰ^ƚħǏĞŶŝĂƉLJųƵnjĂǁŝĞƐnjŽŶĞŐŽWD2,5ǁђŐͼŵ ͕ŽďƐnjĂƌƚƌĂŶƐŐƌĂŶŝĐnjŶLJ_ůČƐŬĂŝDŽƌĂǁ
ĞŶŶş;ϮϰŚŽĚŝŶŽǀĠͿŬŽŶĐĞŶƚƌĂĐĞ;<ϮϰͿ͕ϮϬϬϲʹϮϬϬϵ ŽďŽǁĞ;ϮϰŐŽĚnjŝŶŶĞͿƐƚħǏĞŶŝĂ;<ϮϰͿ͕ϮϬϬϲͲϮϬϬϵ %N Avg WϬϱ WϮϱ Wϳϱ Wϵϱ DĂdž % K24>25 й<ϮϰхϭϬϬ Avg I–III, X–XII Avg IV–IX
94,3 38,8 12 20 46 97 310 64,4 4,4 49,8 28,3
99,2 31,1 8 16 38 80 223 48,1 2,4 38,8 23,4
95,9 26,4 8 15 31 58 242 37,8 0,9 31,9 21,3
99,4 27,2 7 14 33 68 176 38,6 1,4 35,4 19,1
96,7 37,6 12 20 44 91 246 61,8 3,3 47,9 26,8
47,0
98,8 40,5 10 18 47 105 563 57,2 5,6 55,7 25,2
55,6
8,3
12,4
88,3 34,3 9 16 42 86 323 48,4 3,7 47,2 21,1
0,0
93,4 45,5 8 17 56 144 313 55,1 10,9 70,1 21,4
91,0 43,4 13 21 54 113 243 62,0 8,1 63,7 25,2
88,5 40,0 8 15 50 134 298 49,8 7,4 63,9 19,8
98,6 49,1 11 19 59 149 320 59,7 12,5 74,8 24,2
ĞŶŶş;ϮϰŚŽĚŝŶŽǀĠͿŬŽŶĐĞŶƚƌĂĐĞ;<ϮϰͿ͕ϮϬϭϬ ŽďŽǁĞ;ϮϰŐŽĚnjŝŶŶĞͿƐƚħǏĞŶŝĂ;<ϮϰͿ͕ϮϬϭϬ %N Avg WϬϱ WϮϱ Wϳϱ Wϵϱ DĂdž % K24>25 й<ϮϰхϭϬϬ Avg I–III, X–XII Avg IV–IX
98,6 47,5 11 21 55 131 364 63,1 9,4 70,5 25,1
98,4 100,0 39,1 36,1 8 8 17 15 45 36 109 120 350 408 52,6 44,4 7,0 6,6 56,1 52,9 21,8 19,5
98,6 100,0 33,2 42,4 6 10 13 18 40 53 91 114 370 343 40,6 56,7 4,2 7,4 50,2 62,3 16,3 22,5
82,2 47,5 14 24 60 117 314 70,7 7,7 62,9 25,3
99,2 49,9 10 20 59 148 341 64,6 12,7 75,1 25,0
97,8 44,5 12 21 59 119 299 64,1 7,0 65,9 24,2
ǀŐϮϬϭϬǀйǀŐϮϬϬϲʹϮϬϬϵͬǀŐϮϬϭϬǁйǀŐϮϬϬϲʹϮϬϬϵ I–III, X–XII IV–IX I–XII
142 ϴϵ 122
145 ϵϯ 126
166 ϵϮ ϭϯϳ
142 85 122
ϭϯϬ 84 113
135 ϵϵ 123
135 ϵϰ ϭϭϳ
% N ͲƌĞůĂƚŝǀŶşēĞƚŶŽƐƚŚŽĚŶŽĐĞŶljĐŚ<ϮϰǀйŵŽǎŶljĐŚŬŽŶĐĞŶƚƌĂĐşE;ϮϬϬϲʹϮϬϬϵEсϭϰϲϭ͕ϮϬϭϬEсϯϲϱͿ % N ͲǁnjŐůħĚŶĂĐnjħƐƚŽƑđďĂĚĂŶLJĐŚ<ϮϰǁйŵŽǏůŝǁLJĐŚƐƚħǏĞŷE;ϮϬϬϲͲϮϬϬϵEсϭϰϲϭ͕ϮϬϭϬEсϯϲϱͿ Avg ͲƉƌƽŵĢƌŶĄŬŽŶĐĞŶƚƌĂĐĞǀŚŽĚŶŽĐĞŶĠŵŽďĚŽďş Avg ͲƑƌĞĚŶŝĞƐƚħǏĞŶŝĞǁďĂĚĂŶLJŵŽŬƌĞƐŝĞ P05 , P25 , P75 , P95 Ͳϱ͕͘Ϯϱ͕͘ϳϱ͘Ăϵϱ͘ƉĞƌĐĞŶƚŝůƐŽƵďŽƌƽ<ϮϰǀŚŽĚŶŽĐĞŶĠŵŽďĚŽďş P05 , P25 , P75 , P95 Ͳϱ͕͘Ϯϱ͕͘ϳϱ͘ŝϵϱ͘ƉĞƌĐĞŶƚLJůnjďŝŽƌſǁ<ϮϰǁďĂĚĂŶLJŵŽŬƌĞƐŝĞ Max ͲŵĂdžŝŵĄůŶşŶĂŵĢƎĞŶĄŬŽŶĐĞŶƚƌĂĐĞǀŚŽĚŶŽĐĞŶĠŵŽďĚŽďş Max ͲŵĂŬƐLJŵĂůŶĞŽĚŶŽƚŽǁĂŶĞƐƚħǏĞŶŝĞǁďĂĚĂŶLJŵŽŬƌĞƐŝĞ % K24>25 , % K24>100 ͲƌĞůĂƚŝǀŶşēĞƚŶŽƐƚ<ϮϰхϮϱђŐͼŵ ʹϯ ͕ƌĞƐƉĞŬƚŝǀĞ<ϮϰхϭϬϬђŐͼŵ ʹϯ ǀйŚŽĚŶŽĐĞŶljĐŚ<Ϯϰ % K24>25 , % K24>100 ͲǁnjŐůħĚŶĂĐnjħƐƚŽƑđ<ϮϰхϮϱђŐͼŵ ʹϯ ͕ǁnjŐůħĚŶŝĞ<ϮϰхϭϬϬђŐͼŵ ʹϯ ǁйďĂĚĂŶLJĐŚ<Ϯϰ ,ŽĚŶŽƚLJǀLJƚŝƓƚĢŶĠƚƵēŶŽƵŬƵƌnjşǀŽƵnjŶĂēşƉƎĞŬƌŽēĞŶşŚŽĚŶŽƚLJŝŵŝƐŶşŚŽůŝŵŝƚƵ tĂƌƚŽƑĐŝnjĂnjŶĂĐnjŽŶĞƉŽŐƌƵďŝŽŶČŬƵƌƐLJǁČŽnjŶĂĐnjĂũČƉƌnjĞŬƌŽĐnjĞŶŝĞǁĂƌƚŽƑĐŝŶŽƌŵLJŝŵŝƐũŝ
/ 69 /
/ 70 /
2006/07
2007/08
2008/09
2009/10
2010/11
0
5
10
15
20
25
30
35
Bohumín KƐ͘ͲWƎşǀŽnj 'ůŝǁŝĐĞ
2006
KƐ͘ͲĄďƎĞŚ KƐ͘ͲZĂĚǀĂŶŝĐĞ <ĂƚŽǁŝĐĞ
2007
2009
dƎŝŶĞĐͲ<ŽƐ͘ sĢƎŸŽǀŝĐĞ Zabrze
2008
2010 Os. - Poruba ČďƌŽǁĂ'ſƌ͘ 'ŽĚſǁ
IV–IX
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
0,0
0
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
0,1
2005/06
X–III
1,0
KƐ͘ͲĄďƎĞŚ KƐ͘ͲZĂĚǀĂŶŝĐĞ <ĂƚŽǁŝĐĞ
'ůŝǁŝĐĞ
2008/09
Zabrze
sĢƎŸŽǀŝĐĞ
X–III
2010
2010/11
'ŽĚſǁ
ČďƌŽǁĂ'ſƌ͘
Os. - Poruba
IV–IX
2009/10
2009 dƎŝŶĞĐͲ<ŽƐ͘
2008
2007/08
KƐ͘ͲWƎşǀŽnj
2007
2006/07
Bohumín
2006
2005/06
ZLJƐ͘ϰ͘ϭ͘ϭϳ^ĞnjŽŶŽǁĞƵĚnjŝĂųLJƐƚħǏĞŷWD2,5 / PM10
Obr. 4.1.17 Sezónní podíly koncentrací PM2,5 / PM10
10
20
30
40
50
60
70
80
90
ZLJƐ͘ϰ͘ϭ͘ϭϲ^ĞnjŽŶŽǁĞƐƚħǏĞŶŝĂWD2,5 w ђg·m
–3
Obr. 4.1.16 Sezónní koncentrace PM2,5 v ђg·m–3
k dispozici, na rozdíl od regionu Moravskoslezského kraje, pouze za rok 2010. PĜesto je evidentní, že úroveĖ zneþištČní ovzduší benzo[a]pyrenem je velmi závažným problémem v celé pĜeshraniþní oblasti Slezska a Moravy. PrĤmČrné roþní koncentrace pĜekroþily na jednotlivých stanicích v jednotlivých letech cílovou hodnotu 1 ng·m–3 více než 3násobnČ až 18násobnČ. V regionu Moravskoslezského kraje je nejhorší situace v OstravČ-Radvanicích, kde byla cílová hodnota pĜekroþena v jednotlivých letech více než 7násobnČ až 9násobnČ. Výsledky mČĜení z roku 2010 však ukazují, že v regionu Slezského vojvodství je imisní situace ještČ mnohem horší (obr. 4.2.1). Koncentrace benzo[a]pyrenu mají velmi výrazný roþní chod s dominantními hodnotami v chladné polovinČ roku. PrĤmČrné mČsíþní koncentrace se v roce 2010 pohybovaly ve velmi širokém rozmezí od 0,1 do 35,3 ng·m–3. PrĤmČrné mČsíþní koncentrace benzo[a]pyrenu klesly na jednotlivých stanicích pod hodnotu 1 ng·m–3 pouze v mČsících kvČten–záĜí, na všech stanicích pouze v þervenci (obr. 4.2.2).
4.3 TČžké kovy v PM10 – arsen, kadmium, nikl, olovo Arsen (As) se vyskytuje v mnoha formách anorganických i organických slouþenin. Antropogenní þinnost produkuje asi tĜi þtvrtiny celkových emisí arsenu do ovzduší. Významné jsou hlavnČ spalovací procesy (hnČdé uhlí, þerné uhlí a tČžké topné oleje), výroba železa a oceli, výroba mČdi a zinku. Mezi hlavní pĜírodní zdroje patĜí v prvé ĜadČ vulkanická þinnost, dále pak požáry lesĤ, zvČtrávání minerálĤ a þinnost mikroorganismĤ (v mokĜinách, moþálech a pĜíbĜežních oblastech). Arsen se vyskytuje pĜevážnČ v þásticích jemné frakce (s aerodynamickým prĤmČrem do 2,5 m), která mĤže být transportována na delší vzdálenost a pronikat hloubČji do dýchací soustavy. TémČĜ veškerý arsen je vázán na þástice s aerodynamickým prĤmČrem do velikosti 10 m. Anorganický arsen mĤže vyvolat akutní, subakutní nebo chronické úþinky, které mohou být lokální nebo zasáhnout organismus celkovČ. Kritickým úþinkem vdechování arsenu je rakovina plic. Antropogenní zdroje kadmia (Cd) tvoĜí v globálním pohledu cca 90 % emisí do ovzduší. PĜevážnČ se jedná o výrobu železa, oceli, metalurgie neželezných kovĤ, spalování odpadĤ a fosilních paliv (hnČdé uhlí, þerné uhlí a tČžké topné oleje). MénČ významným zdrojem emisí je doprava. Zbylých 10 % tvoĜí pĜirozené zdroje (pĜedevším vulkanická þinnost). Kadmium je rovnČž navázáno pĜevážnČ na þástice s aerodynamickým prĤmČrem do 2,5 m, které jsou spojeny s vČtším rizikem negativního vlivu na lidské zdraví. V þásticích s aerodynamickým
w regionie województwa Ğląskiego, natomiast w ciepáych poáowach roku byá wyĪszy w regionie kraju morawskoĞląskiego. Udziaá PM2,5/PM10 w cháodnych okresach mieĞciá siĊ w granicach od 0,72 do 0,88 w regionie kraju morawskoĞląskiego oraz od 0,76 do 0,92 w regionie województwa Ğląskiego, w ciepáych poáowach roku udziaá byá nieco niĪszy – odpowiednio 0,61–0,83 i 0,59–0,76 (rys. 4.1.17).
4.2. Benzo[a]piren Benzo[a]piren (C20H12) jest gáównym przedstawicielem wielopierĞcieniowych wĊglowodorów aromatycznych (WWA). Jego obecnoĞü w atmosferze wynika zarówno z niedoskonaáego spalania paliw kopalnych w Ĩródáach stacjonarnych i mobilnych, jak i stosowania niektórych technologii, takich jak produkcja koksu i Īelaza. SpoĞród Ĩródeá stacjonarnych to przede wszystkim domowe paleniska (spalanie wĊgla i drewna), ze Ĩródeá mobilnych w szczególnoĞci wysokoprĊĪne silniki spalające ropĊ naftową. Naturalny poziom táa stĊĪeĔ benzo[a]pirenu moĪe byü niemal zerowy, wyjątkiem są tu poĪary lasu. Mniej wiĊcej 80–100% WWA co najmniej z piĊcioma jądrami aromatycznymi (czyli takĪe benzo[a]piren) nawiązanych jest przede wszystkim na cząstkach mniejszych niĪ 2,5 ȝm, czyli na tzw. drobnej frakcji aerozolu atmosferycznego PM2,5 (sorpcja na powierzchni cząstek). Cząstki te utrzymują siĊ w atmosferze przez stosunkowo dáugi czas (dni do tygodni), co umoĪliwia ich przenoszenie na duĪe odlegáoĞci (setki, a nawet tysiące kilometrów). W przypadku benzo[a]pirenu, podobnie jak w przypadku niektórych innych WWA, udowodniono rakotwórczy wpáyw na organizm czáowieka [ýHMÚ, 2012]. Kilkukrotne przekraczanie wartoĞci docelowej benzo[a]pirenu w PM10, jaka ma zostaü osiągniĊta na dzieĔ 31 grudnia 2012 r. [EC, 2008], stanowi najwiĊksze zagroĪenie dla zdrowia związane z zanieczyszczonym powietrzem w obszarze transgranicznym ĝląska i Moraw. WaĪnym czynnikiem wpáywającym na stĊĪenia benzo[a]pirenu w powietrzu jest, oprócz produkcji przemysáowej, takĪe ogrzewanie mieszkaĔ. Wyniki pomiarów stĊĪeĔ benzo[a]pirenu w PM10 ze stacji z regionu województwa Ğląskiego byáy dostĊpne, w odróĪnieniu od regionu kraju morawskoĞląskiego, tylko z 2010 r. Ewidentnie jednak poziom zanieczyszczenia powietrza bezno[a]pirenem stanowi bardzo powaĪny problem w caáym obszarze transgranicznym ĝląska i Moraw. ĝrednie stĊĪenia roczne na poszczególnych stacjach w poszczególnych latach znacznie przekraczają wartoĞü docelową 1 ng·m–3, bo 3-krotnie aĪ 18-krotnie. W regionie kraju morawskoĞląskiego najgorsza sytuacja jest w Ostravie-Radvanicach, gdzie
/ 71 /
Kďƌ͘ϰ͘Ϯ͘ϭWƌƽŵĢƌŶĠƌŽēŶşŬŽŶĐĞŶƚƌĂĐĞďĞŶnjŽa ƉLJƌĞŶƵǀŶŐͼŵ–3 ZLJƐ͘ϰ͘Ϯ͘ϭ_ƌĞĚŶŝĞƌŽĐnjŶĞƐƚħǏĞŶŝĂďĞŶnjŽa ƉŝƌĞŶƵǁŶŐͼŵ–3 20 15 10 5 0
2008
2009
2010
ŝĞůƐŬŽͲŝĂųĂ
ČďƌŽǁĂ'ſƌ͘
'ŽĚſǁ
<ĂƚŽǁŝĐĞ
ZLJďŶŝŬ
ĂďƌnjĞ
ĞƐŬljdĢƓşŶ
KƐ͘ͲWŽƌƵďĂ
KƐ͘ͲWƎşǀŽnj
<ĂƌǀŝŶĄ;jͿ
KƐ͘ͲZĂĚǀĂŶŝĐĞ
LV
LV – cílová hodnota / poziom docelowy –3
Kďƌ͘ϰ͘Ϯ͘ϮWƌƽŵĢƌŶĠŵĢƐşēŶşŬŽŶĐĞŶƚƌĂĐĞďĞŶnjŽa ƉLJƌĞŶƵǀŶŐͼŵ , 2010 –3 ZLJƐ͘ϰ͘Ϯ͘Ϯ_ƌĞĚŶŝĞŵŝĞƐŝħĐnjŶĞƐƚħǏĞŶŝĂďĞŶnjŽa ƉŝƌĞŶƵǁŶŐͼŵ , 2010
36 30 24 18 12 6 0
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
ŝĞůƐŬŽͲŝĂųĂ
ČďƌŽǁĂ'ſƌ͘
'ŽĚſǁ
<ĂƚŽǁŝĐĞ
ZLJďŶŝŬ
ĂďƌnjĞ
ĞƐŬljdĢƓşŶ
KƐ͘ͲWŽƌƵďĂ
KƐ͘ͲWƎşǀŽnj
<ĂƌǀŝŶĄ;jͿ
KƐ͘ͲZĂĚǀĂŶŝĐĞ
prĤmČrem nad 10 m najdeme minimální množství kadmia. Dlouhodobá expozice kadmia ovlivĖuje funkci ledvin a kadmium je prokazatelnČ karcinogenní pro þlovČka i pro zvíĜata. Mezi hlavní antropogenní zdroje niklu (Ni), které v globálu tvoĜí asi tĜi þtvrtiny celkových emisí, lze Ĝadit spalování tČžkých topných olejĤ, tČžbu niklových rud a ra¿naci niklu, spalování odpadu a výrobu železa a oceli. Mezi hlavní pĜírodní zdroje lze Ĝadit kontinentální prach a vulkanickou þinnost. Asi 70 % þástic obsahujících nikl tvoĜí frakci
wartoĞü docelowa zostaáa przekroczona w poszczególnych latach ponad 7-krotnie aĪ 9-krotnie. Wyniki pomiaru z 2010 r. wskazują na to, Īe w regionie województwa Ğląskiego sytuacja dotycząca jakoĞci powietrza jest jeszcze o wiele gorsza (rys. 4.2.1). StĊĪenia benzo[a]pirenu charakteryzują siĊ wyraĨnym rocznym przebiegiem z dominującymi wartoĞciami w cháodnej poáowie roku. ĝrednie miesiĊczne stĊĪenia w 2010 r. ksztaátowaáy siĊ w bardzo szerokiej rozpiĊtoĞci od 0,1 do 35,3 ng·m–3. ĝrednie miesiĊczne stĊĪenia benzo[a]pirenu obni-
/ 72 /
menší než 10 ȝm, tyto þástice mohou být proto transportovány na delší vzdálenosti. Asi ve 30 % se nikl vyskytuje v aerosolu s aerodynamickým prĤmČrem vČtším nebo rovným 10 ȝm, který rychle sedimentuje v blízkosti zdroje. Nikl se vyskytuje v atmosférickém aerosolu v nČkolika chemických slouþeninách, které se liší svou toxicitou pro lidské zdraví i ekosystémy. Ze zdravotního hlediska zpĤsobuje nikl alergické kožní reakce a je klasi¿kován jako karcinogenní látka pro þlovČka. VČtšina olova (Pb) obsaženého v atmosféĜe pochází z antropogenních emisí, k nimž jsou Ĝazeny vysokoteplotní procesy, pĜedevším spalování fosilních paliv, výroba železa a oceli a metalurgie neželezných kovĤ. Z pĜirozených zdrojĤ je významné zvČtrávání hornin a vulkanická þinnost. Olovo se v ovzduší vyskytuje ve formČ jemných þástic s þetnostním rozdČlením velikosti charakterizovaným stĜedním aerodynamickým prĤmČrem menším než 1 m. PĜi dlouhodobé expozici lidského organismu se projevují úþinky na biosyntézu hemu (nebílkovinná složka krevního hemoglobinu), nervový systém a krevní tlak. SvČtová zdravotnická organizace (WHO) klasi¿kuje olovo z hlediska karcinogenity pro þlovČka do skupiny 2B, tzn. možné karcinogenní úþinky [ýHMÚ, 2012]. Výsledky mČĜení koncentrací tČžkých kovĤ v PM10 byly k dispozici ze stanic z regionu Slezského vojvodství, na rozdíl od regionu Moravskoslezského kraje, pouze za rok 2010. Cílové hodnoty arsenu, kadmia a niklu mají být dosaženy dnem 31. 12. 2012 [EC, 2004], imisní limit olova je platný od 1. 1. 2005 [EC, 2008]. PrĤmČrné roþní koncentrace arsenu v PM10 byly 1,2 až 5,5 ng·m–3, tj. na úrovni cca 20–92 % cílové hodnoty 6 ng·m–3. V roce 2010 byla namČĜena nejvyšší roþní koncentrace arsenu 5,51 ng·m–3 v Rybniku, nejnižší 1,93 ng·m–3 v OstravČ-PorubČ/ýHMÚ (obr. 4.3.1). PrĤmČrné roþní koncentrace kadmia v PM10 se pohybovaly v rozmezí 0,6 až 1,4 ng·m–3, tj. na úrovni cca 12–29 % cílové hodnoty 5 ng·m–3. Nejvyšší roþní koncentrace kadmia 1,43 ng·m–3 byla v roce 2010 namČĜena v Katovicích, nejnižší 0,60 ng·m–3 v Godówie (obr. 4.3.2). PrĤmČrné roþní koncentrace niklu v PM10 þinily 0,9 až 5,0 ng·m–3, tj. cca 4–25 % cílové hodnoty 20 ng·m–3. V roce 2010 byla nejvyšší roþní koncentrace niklu 2,8 ng·m–3 namČĜena v Katovicích a nejnižší 0,9 ng·m–3 v OstravČ-PorubČ/ýHMÚ (obr. 4.3.3). PrĤmČrné roþní koncentrace olova v PM10 byly 17 až 51 ng·m–3, tj. na úrovni cca 3–10 % imisního limitu 500 ng·m–3. Nejvyšší roþní koncentrace olova 51 ng·m–3 byla v roce 2010 namČĜena v Rybniku a nejnižší 17 ng·m–3 v Godówie (obr. 4.3.4). Roþní chod všech hodnocených kovĤ byl v roce 2010 podobný. PrĤmČrná mČsíþní koncentrace ze
Īyáy siĊ na poszczególnych stacjach do wartoĞci poniĪej 1 ng·m–3 tylko w miesiącach maj–wrzesieĔ, na wszystkich stacjach wyáącznie w lipcu (rys. 4.2.2).
4.3. Metale ciĊĪkie w PM10 – arsen, kadm, nikiel, oáów Arsen (As) wystĊpuje w wielu formach związków nieorganicznych i organicznych. DziaáalnoĞü antropogeniczna jest Ĩródáem okoáo trzech czwartych ogólnych emisji arsenu do atmosfery. NajwiĊkszy udziaá mają tu przede wszystkim procesy spalania (wĊgiel brunatny, wĊgiel kamienny i ciĊĪkie oleje opaáowe), produkcja Īelaza i stali, produkcja miedzi i cynku. Do gáównych Ĩródeá naturalnych naleĪą w pierwszej kolejnoĞci dziaáalnoĞü wulkaniczna, nastĊpnie poĪary lasów, wietrzenie mineraáów i dziaáanie mikroorganizmów (na mokradáach, bagniskach oraz na obszarach przybrzeĪnych). Arsen wystĊpuje przewaĪnie w cząsteczkach drobnej frakcji (ze Ğrednicą aerodynamiczną do 2,5 m), która moĪe byü przenoszona na wiĊksze odlegáoĞci i przenikaü gáĊbiej do ukáadu oddechowego. Niemal caáy arsen wiąĪe siĊ w cząstki o Ğrednicy aerodynamicznej do wielkoĞci 10 m. Arsen nieorganiczny moĪe wywoáywaü skutki ostre, subostre lub przewlekáe, które mogą oddziaáywaü na organizm miejscowo lub caáoĞciowo. Krytycznym skutkiem wdychania arsenu jest nowotwór páuc. Antropogeniczne Ĩródáa kadmu (Cd) są pod wzglĊdem globalnym Ĩródáem ok. 90% emisji do atmosfery. Przede wszystkim jest to produkcja Īelaza, stali, metalurgia metali nieĪelaznych, spalanie odpadów i paliw kopalnych (wĊgiel brunatny, wĊgiel kamienny i ciĊĪkie oleje opaáowe). Mniej waĪnym Ĩródáem emisji jest ruch drogowy. Pozostaáe 10% stanowią Ĩródáa naturalne (przede wszystkim dziaáalnoĞü wulkaniczna). Kadm jest poáączony przewaĪnie z cząstkami o Ğrednicy aerodynamicznej do 2,5 m, które niosą wiĊksze ryzyko negatywnego oddziaáywania na zdrowie ludzkie. W cząsteczkach o Ğrednicy aerodynamicznej powyĪej 10 m moĪna znaleĨü minimalną iloĞü kadmu. Dáugotrwaáa ekspozycja organizmu na kadm wpáywa na funkcjonowanie nerek. Udowodniono takĪe, Īe kadm ma dziaáanie rakotwórcze na czáowieka i zwierzĊta. Do gáównych antropogenicznych Ĩródeá niklu (Ni), które stanowią globalnie okoáo trzech czwartych caákowitej emisji, moĪna zaliczyü spalanie ciĊĪkich olejów opaáowych, wydobycie rud niklu oraz ra¿nowanie niklu, spalanie odpadów oraz produkcjĊ Īelaza i stali. WĞród gáównych Ĩródeá naturalnych moĪna wymieniü pyá kontynentalny oraz dziaáalnoĞü wulkaniczną. Okoáo 70% cząstek zawierających nikiel tworzą frakcje mniejsze niĪ 10 ȝm, cząstki te mogą byü wiĊc przenoszone
/ 73 /
/ 74 / 2010
LV
ZLJďŶŝŬ
'ŽĚſǁ KƐ͘ͲWƎşǀŽnj
ŝĞůƐŬŽͲŝĂųĂ KƐ͘ͲWŽƌƵďĂ
2008
2009
<ĂƌǀŝŶĄ;jͿ
<ĂƚŽǁŝĐĞ
KƐ͘ͲWƎşǀŽnj
KƐ͘ͲWŽƌƵďĂ
LV - cílová hodnota /poziom docelowy
'ŽĚſǁ
ŝĞůƐŬŽͲŝĂųĂ
<ĂƚŽǁŝĐĞ <ĂƌǀŝŶĄ;jͿ
ZLJďŶŝŬ
KƐ͘ͲWƎşǀŽnj
KƐ͘ͲWŽƌƵďĂ
LV - cílová hodnota /poziom docelowy
'ŽĚſǁ
2008
>sсϱϬϬŶŐͼŵ–3
ŝĞůƐŬŽͲŝĂųĂ
0
2009
0,0
20
30
40
50
60
10
2008
>sсϱŶŐͼŵ–3
0,3
0,6
0,9
1,2
1,5
<ĂƌǀŝŶĄ;jͿ
<ĂƚŽǁŝĐĞ
2009
ZLJƐ͘ϰ͘ϯ͘ϰ_ƌĞĚŶŝĞƌŽĐnjŶĞƐƚħǏĞŶŝĂŽųŽǁŝƵǁŶŐͼŵ–3
<ĂƌǀŝŶĄ;jͿ
<ĂƚŽǁŝĐĞ
2010
ZLJƐ͘ϰ͘ϯ͘Ϯ_ƌĞĚŶŝĞƌŽĐnjŶĞƐƚħǏĞŶŝĂŬĂĚŵƵǁŶŐͼŵ–3
KƐ͘ͲWƎşǀŽnj
KƐ͘ͲWŽƌƵďĂ
2009
Kďƌ͘ϰ͘ϯ͘ϰWƌƽŵĢƌŶĠƌŽēŶşŬŽŶĐĞŶƚƌĂĐĞŽůŽǀĂǀŶŐͼŵ–3
'ŽĚſǁ
ŝĞůƐŬŽͲŝĂųĂ
2008
0
1
2
3
4
5
Kďƌ͘ϰ͘ϯ͘ϮWƌƽŵĢƌŶĠƌŽēŶşŬŽŶĐĞŶƚƌĂĐĞŬĂĚŵŝĂǀŶŐͼŵ–3
0
1
2
3
4
5
6
6
ZLJƐ͘ϰ͘ϯ͘ϯ_ƌĞĚŶŝĞƌŽĐnjŶĞƐƚħǏĞŶŝĂŶŝŬůƵǁŶŐͼŵ–3
ZLJƐ͘ϰ͘ϯ͘ϭ_ƌĞĚŶŝĞƌŽĐnjŶĞƐƚħǏĞŶŝĂĂƌƐĞŶƵǁŶŐͼŵ–3
7
Kďƌ͘ϰ͘ϯ͘ϯWƌƽŵĢƌŶĠƌŽēŶşŬŽŶĐĞŶƚƌĂĐĞŶŝŬůƵǀŶŐͼŵ–3
Kďƌ͘ϰ͘ϯ͘ϭWƌƽŵĢƌŶĠƌŽēŶşŬŽŶĐĞŶƚƌĂĐĞĂƌƐĞŶƵǀŶŐͼŵ–3
ZLJďŶŝŬ
2010
ZLJďŶŝŬ
2010
>sсϮϬŶŐͼŵ–3
všech stanic byla nejvyšší u arsenu v únoru, u ostatních kovĤ v lednu, nejnižší v þervnu nebo srpnu. Aritmetický prĤmČr ze všech mČsíþních koncentrací v teplé polovinČ roku odpovídá u niklu 74 %, u kadmia 50 %, u olova 40 % a u arsenu 36 % aritmetického prĤmČru všech mČsíþních koncentrací chladné poloviny roku.
4.4 Oxid dusiþitý a oxidy dusíku PĜi sledování a hodnocení kvality venkovního ovzduší se pod termínem oxidy dusíku (NOX) rozumí smČs oxidu dusnatého (NO) a oxidu dusiþitého (NO2). Více než 90 % z celkových oxidĤ dusíku ve venkovním ovzduší je emitováno ve formČ NO. NO2 vzniká relativnČ rychle reakcí NO s pĜízemním ozonem nebo s radikály typu HO2, popĜ. RO2. ěadou chemických reakcí se þást NOX pĜemČní na HNO3/NO3-, které jsou z atmosféry odstraĖovány suchou a mokrou atmosférickou depozicí. Pozornost je vČnována NO2 z dĤvodu jeho negativního vlivu na lidské zdraví. Hraje také klíþovou roli pĜi tvorbČ fotochemických oxidantĤ. V EvropČ vznikají emise NOX pĜevážnČ z antropogenních spalovacích procesĤ, kde NO vzniká reakcí mezi dusíkem a kyslíkem ve spalovaném vzduchu a þásteþnČ i oxidací dusíku z paliva. Hlavní antropogenní zdroje pĜedstavuje pĜedevším silniþní doprava (významný podíl má ovšem i doprava letecká a vodní) a dále spalovací procesy ve stacionárních zdrojích. MénČ než 10 % celkových emisí NOX vzniká ze spalování pĜímo ve formČ NO2. PĜírodní emise NOX vznikají pĜevážnČ z pĤdy, vulkanickou þinností a pĜi vzniku bleskĤ. Jsou pomČrnČ významné z globálního pohledu, z pohledu Evropy však pĜedstavují ménČ než 10 % celkových emisí. Expozice zvýšeným koncentracím NO2 ovlivĖuje plicní funkce a zpĤsobuje snížení imunity. Oxidy dusíku pĤsobí nepĜíznivČ rovnČž na vegetaci a ekosystémy. Imisní limit pro ochranu zdraví lidí je stanoven pro NO2, limit pro ochranu vegetace pro NOX [ýHMÚ, 2012]. PrĤmČrná úroveĖ zneþištČní ovzduší NO2 byla v þeské a polské þásti pĜeshraniþní oblasti podobná, avšak v regionu Slezského vojvodství byly koncentrace NO2 ponČkud vyšší. PrĤmČrná roþní koncentrace NO2 regionu Slezského vojvodství 26,2 g·m–3 dosáhla 111 % koncentrace 23,5 g·m–3 regionu Moravskoslezského kraje, prĤmČrná koncentrace teplé poloviny roku 110 % (21,0 vs. 19,0 g·m–3) a prĤmČrná koncentrace chladné poloviny roku 112 % (31,4 vs. 28,0 g·m–3)14. Dle provedeného U-Mann Whitney testu je mezi prĤmČrnými oblastními koncentracemi NO2 statisticky významný rozdíl na hladinČ p = 0,05 v obou polovinách roku. Vysoké hodnoty Spearmanových koe¿cientĤ poĜadové korelace 0,88 v obou polovinách roku ukazují statisticky významnou závislost obou souborĤ. 14
na wiĊksze odlegáoĞci. W okoáo 30% nikiel wystĊpuje w aerozolu o Ğrednicy aerodynamicznej wiĊkszej lub równej 10 ȝm, który szybko osadza siĊ w pobliĪu Ĩródáa. Nikiel wystĊpuje w aerozolu atmosferycznym w postaci kilku związków chemicznych, które róĪnią siĊ swoją toksycznoĞcią dla zdrowia ludzkiego i ekosystemów. Pod wzglĊdem zdrowotnym nikiel powoduje alergiczne reakcje skórne i zaliczany jest do substancji wpáywających rakotwórczo na czáowieka. WiĊkszoĞü oáowiu (Pb) zawartego w atmosferze pochodzi z emisji antropogenicznych, do których zalicza siĊ procesy wysokotemperaturowe, przede wszystkim spalanie paliw kopalnych, produkcjĊ Īelaza i stali oraz metalurgiĊ metali nieĪelaznych. SpoĞród Ĩródeá naturalnych istotne jest wietrzenie skaá oraz dziaáalnoĞü wulkaniczna. Oáów wystĊpuje w powietrzu w postaci drobnych cząstek z czĊstoĞciowym podziaáem wielkoĞci charakteryzującym siĊ Ğrednią Ğrednicą aerodynamiczną poniĪej 1 m. W przypadku dáugookresowej ekspozycji organizmu czáowieka na oáów przejawia siĊ jego wpáyw na biosyntezĊ hemu (niebiaákowa czĊĞü hemoglobiny we krwi), system nerwowy oraz ciĞnienie krwi. ĝwiatowa Organizacja Zdrowia (WHO) zalicza oáów, pod wzglĊdem rakotwórczego wpáywu na czáowieka, do kategorii 2B, czyli o moĪliwym dziaáaniu rakotwórczym [ýHMÚ, 2012]. W odróĪnieniu od regionu kraju morawskoĞląskiego wyniki pomiarów stĊĪeĔ metali ciĊĪkich w PM10 dostĊpne byáy ze stacji w regionie województwa Ğląskiego tylko w odniesieniu do roku 2010. WartoĞci docelowe arsenu kadmu i niklu mają zostaü osiągniĊte na dzieĔ 31 grudnia 2012 r.[EC, 2004], poziom dopuszczalny oáowiu obowiązuje od 1 stycznia 2005 r. [EC, 2008]. ĝrednie roczne stĊĪenia arsenu w PM10 wynosiáy od 1,2 aĪ do 5,5 ng·m–3, czyli ksztaátowaáy siĊ na poziomie ok. 20–92% wartoĞci docelowej 6 ng·m–3. W 2010 r. odnotowano najwyĪsze roczne stĊĪenie arsenu 5,51 ng·m–3 w Rybniku, najniĪsze 1,93 ng·m–3 w Ostravie-Porubie/ýHMÚ (rys. 4.3.1). ĝrednie roczne stĊĪenia kadmu w PM10 zawieraáy siĊ w granicach od 0,6 do 1,4 ng·m–3, czyli na poziomie ok. 12–29% wartoĞci docelowej 5 ng·m–3. NajwyĪsze roczne stĊĪenie kadmu 1,43 ng·m–3 zarejestrowano w 2010 r. w Katowicach, najniĪsze 0,60 ng·m–3 w Godowie (rys. 4.3.2). ĝrednie roczne stĊĪenia niklu w PM10 wynosiáy od 0,9 do 5,0 ng·m–3, czyli ok. 4–25% wartoĞci docelowej 20 ng·m–3. W 2010 r. odnotowano najwyĪsze roczne stĊĪenie niklu 2,8 ng·m–3 w Katowicach, najniĪsze 0,9 ng·m–3 w Ostravie-Porubie/ ýHMÚ (rys. 4.3.3). ĝrednie roczne stĊĪenia oáowiu w PM10 wahaáy siĊ w granicach od 17 do 51 ng·m–3, czyli na poziomie ok. 3–10% dopuszczalnego poziomu 500 ng·m–3.
/ 75 /
Roþní imisní limit 40 g·m–3 pro ochranu zdraví lidí, který mČl být dodržen k 1. 1. 2010 [EC, 2008], byl pĜekroþen pouze na dopravní hot spot stanici Ostrava-ýeskobratrská ve všech hodnocených letech 2006–2010, kromČ roku 2007. PrĤmČrné roþní koncentrace na ostatních stanicích se pohybovaly od 42 do 79 % roþního imisního limitu (16,7 g·m–3 ve Studénce, 31,6 g·m–3 v DąbrowČ Górniczej). PrĤmČrné koncentrace teplých polovin rokĤ dosahují na jednotlivých stanicích 57–81 % prĤmČrĤ chladných polovin rokĤ. Mezní 1hodinová hodnota 200 g·m–3 byla pĜekroþena pouze na stanicích Ostrava-ýeskobratrská a Dąbrowa Górnicza, a to pouze tĜikrát s maximem 238 g·m–3, resp. jedenkrát hodnotou 203 g·m–3. Krátkodobý imisní limit, který mČl být dodržen k 1. 1. 2010 [EC, 2008], tedy pĜekroþen nebyl, protože bČhem jednoho kalendáĜního roku nedošlo k více než osmnácti pĜekroþením mezní hodnoty. VýraznČ nejvyšší úroveĖ zneþištČní ovzduší NO2 byla zjištČna na dopravní stanici Ostrava-ýeskobratrská a dále na stanicích Dąbrowa Górnicza a Katovice. ObČ tyto stanice jsou klasi¿kovány jako mČstské pozaćové (tab. 4.1), nicménČ v jejich blízkosti se nacházejí komunikace s intenzivní dopravou a namČĜené koncentrace NO2 jsou tedy dopravou významnČ ovlivnČny. Z uvedeného lze konstatovat, že k pĜekroþení imisního limitu NO2 pro ochranu zdraví lidí došlo v pĜeshraniþní oblasti Slezska a Moravy pouze na dopravou zatížené lokalitČ. NicménČ lze pĜedpokládat, že k pĜekroþení imisních limitĤ dochází i na dalších dopravnČ exponovaných místech, u kterých není zneþištČní ovzduší sledováno. Nejnižší koncentrace NO2 byly namČĜeny ve Studénce, OpavČ a CieszynČ (tab. 4.4.1–4.4.2, obr. 4.4.1–4.4.2). PrĤmČrné koncentrace NO2 regionu Moravskoslezského kraje dosáhly v jednotlivých chladných obdobích od 87 do 95 % prĤmČrné koncentrace regionu Slezského vojvodství (2005/06 a 2006/07, resp. 2009/10). Obdobný pomČr vykázaly koncentrace v teplých polovinách rokĤ, a sice od 86 do 96 % (2006, resp. 2009). Nejvyšší koncentrace byly namČĜeny v chladném období 2005/06 a nejnižší hned v následujícím chladném období 2006/07. V dalších chladných obdobích úroveĖ zneþištČní ovzduší v obou regionech, zejména v regionu Slezského vojvodství, mírnČ narĤstala. V teplých polovinách roku naopak úroveĖ zneþištČní ovzduší mírnČ klesala od nejvyšší hodnoty v roce 2006 (obr. 4.4.3–4.4.4). Koncentrace NO2 mají pomČrnČ výrazný roþní chod s maximy v lednových a únorových dekádách a minimy v kvČtnových až srpnových dekádách (obr. 4.4.5–4.4.6). Denní chod koncentrací NO2 má dvČ maxima a dvČ minima a je v obou polovinách roku podobný. V chladné polovinČ roku nastává ranní maximum na všech stanicích cca 3–5 hodin
NajwyĪsze roczne stĊĪenie oáowiu 51 ng·m–3 zarejestrowano w 2010 r. w Rybniku, najniĪsze 17 ng·m–3 w Godowie (rys. 4.3.4). Roczny przebieg stĊĪeĔ wszystkich badanych metali byá podobny w 2010 r. ĝrednie miesiĊczne stĊĪenie na wszystkich stacjach w przypadku arsenu byáo najwyĪsze w lutym, w przypadku pozostaáych metali w styczniu, a najniĪsze w czerwcu lub sierpniu. ĝrednia arytmetyczna ze wszystkich stĊĪeĔ miesiĊcznych w ciepáej poáowie roku stanowi w przypadku niklu 74%, kadmu 50%, oáowiu 40% i arsenu 36% Ğredniej arytmetycznej wszystkich stĊĪeĔ miesiĊcznych w cháodnej poáowie roku.
4.4. Dwutlenek azotu i tlenki azotu Do celów monitorowania i oceny jakoĞci powietrza termin tlenki azotu (NOX) oznacza mieszankĊ tlenku azotu (NO) i dwutlenku azotu (NO2). Ponad 90% ogólnych tlenków azotu w powietrzu emitowane jest w postaci NO. NO2 powstaje stosunkowo szybko w wyniku reakcji NO z ozonem przyziemnym lub z rodnikami typu HO2 lub RO2. W wyniku wielu zachodzących reakcji chemicznych czĊĞü NOX zmienia siĊ w HNO3/NO3-, które są usuwane z atmosfery w drodze suchej i mokrej depozycji atmosferycznej. Ze wzglĊdu na negatywne oddziaáywanie na zdrowie ludzkie duĪą uwagĊ zwraca siĊ na NO2. Odgrywa on takĪe kluczową rolĊ w tworzeniu oksydantów fotochemicznych. W Europie emisje NOX powodowane są przede wszystkim antropogenicznymi procesami spalania, w czasie których powstaje NO w wyniku reakcji azotu i tlenu w spalanym powietrzu i czĊĞciowo poprzez utlenianie azotu z paliwa. Gáównymi Ĩródáami antropogenicznymi są przede wszystkim ruch drogowy (duĪy udziaá ma jednak takĪe transport lotniczy i wodny) oraz procesy spalania w Ĩródáach stacjonarnych. PoniĪej 10% ogólnych emisji NOX powstaje przez spalanie bezpoĞrednio w postaci NO2. Naturalne emisje NOX powstają przewaĪnie z gleby, w wyniku dziaáalnoĞci wulkanicznej oraz w czasie wyáadowaĔ atmosferycznych. Są stosunkowo waĪne pod wzglĊdem globalnym, z punktu widzenia Europy stanowią jednak poniĪej 10% ogólnych emisji. Ekspozycja na zwiĊkszone stĊĪenia NO2 wpáywa na funkcje páuc oraz powoduje obniĪenie odpornoĞci. Tlenki azotu oddziaáują takĪe niekorzystnie na roĞlinnoĞü i ekosystemy. Poziom dopuszczalny okreĞlony w celu ochrony zdrowia ludzi jest ustalony dla NO2, poziom dopuszczalny ze wzglĊdu na ochronĊ roĞlinnoĞci dla NOX [ýHMÚ, 2012]. ĝredni poziom zanieczyszczenia powietrza NO2 byá w polskiej i czeskiej czĊĞci obszaru transgranicznego podobny, jednak w regionie województwa Ğląskiego stĊĪenia NO2 byáy nieco wyĪsze. ĝrednie roczne stĊĪenie NO2 w regionie województwa
/ 76 /
/ 77 /
–3
ywiec
Zabrze
Wodzisųaw _l.
Tychy
Rybnik
Katowice
Gliwice
DČbrowa Gór.
Cieszyn
Bielsko-Biaųa
Region Moravskoslezského kraje
TƎinec - Kos.
Studénka
Os. - ZábƎeh
Os. - Fifejdy
Opava
Karviná
HavíƎov
Frýdek-Místek
eský TĢšín
Bohumín
Krátkodobé (1hodinové) koncentrace (K1), chladná polovina roku (I –III, X–XII) / Krótkoterminowe (1godzinne) stħǏenia (K1), chųodna poųowa roku (I –III, X–XII) %N 97,8 94,1 95,1 95,2 94,7 93,9 93,9 86,5 94,6 92,3 96,2 94,2 72,9 82,7 82,7 90,2 90,0 80,5 94,8 85,9 55,9 % K1>40 28,5 26,7 19,9 22,5 25,5 10,7 20,8 22,7 8,4 15,4 55,2 27,7 11,2 37,7 25,3 29,4 23,2 23,7 25,2 27,9 26,3 Max 151 197 166 151 181 182 170 193 173 144 238 183 121 203 132 198 159 192 132 141 165 Krátkodobé (1hodinové) koncentrace (K1), teplá polovina roku (IV–IX) / Krótkoterminowe (1godzinne) stħǏenia (K1), ciepųa poųowa roku (IV–IX) %N 97,7 94,6 94,3 94,5 94,6 92,9 93,8 88,3 94,5 94,1 96,6 94,4 72,0 92,4 91,7 85,5 85,3 89,6 88,6 90,3 55,2 % K1>40 8,1 13,4 2,9 6,8 8,0 1,9 12,4 14,0 0,8 3,5 55,4 8,6 1,4 19,4 15,5 20,1 7,0 9,4 4,3 10,0 9,2 Max 124 111 86 109 99 77 182 98 75 94 150 140 82 156 131 128 146 114 107 126 121 Denní (24hodinové) koncentrace (K24), chladná polovina roku (I –III, X–XII) / Dobowe (24godzinne) stħǏenia (K24), chųodna poųowa roku (I –III, X–XII) %N 98,2 97,7 99,1 99,2 98,8 97,4 97,3 89,4 98,7 94,8 100,0 96,8 98,0 75,7 85,4 86,2 93,5 93,6 83,9 99,5 88,5 58,0 100,0 Avg 33,4 30,7 27,5 29,8 31,9 22,1 29,9 29,1 20,7 25,0 28,0 46,5 32,1 22,4 37,3 29,5 34,0 30,4 31,0 31,4 31,8 30,7 31,4 P05 16 11 11 13 15 9 14 10 8 10 13 25 12 8 15 10 15 12 13 14 11 11 14 P95 56 52 51 52 54 44 54 56 43 49 50 74 61 43 66 57 62 55 59 56 57 64 55 Max 111 104 121 99 125 123 112 125 110 108 105 126 107 97 140 91 135 132 122 102 118 103 110 % K24>40 21,3 18,7 13,3 14,5 18,1 6,1 14,9 18,2 5,7 9,6 10,6 62,0 24,6 6,8 38,4 21,4 25,9 20,4 19,1 18,8 23,7 21,4 19,6 Denní (24hodinové) koncentrace (K24), teplá polovina roku (IV–IX) / Dobowe (24godzinne) stħǏenia (K24), ciepųa poųowa roku (IV–IX) %N 97,4 98,5 97,8 98,4 98,4 95,6 96,9 91,0 98,1 97,8 100,0 97,7 98,4 74,9 95,6 95,2 88,4 88,6 93,8 92,3 93,2 57,5 100,0 Avg 21,9 22,6 16,3 19,5 20,8 13,2 22,7 23,7 12,8 17,8 19,0 46,4 20,6 13,9 26,6 23,0 27,3 18,4 20,8 18,0 20,1 20,4 21,0 P05 12 11 9 11 12 7 12 9 6 9 11 25 10 6 11 9 12 7 10 9 8 10 11 P95 34 36 25 31 33 23 37 40 22 28 29 70 34 25 46 43 47 33 36 30 37 32 33 Max 45 56 36 41 57 36 60 59 37 42 42 97 53 44 69 61 75 60 51 50 51 53 53 % K24>40 1,8 0,9 0,0 0,1 0,4 0,0 3,2 4,9 0,0 0,1 0,3 64,7 1,7 0,1 12,1 7,6 11,6 1,6 2,0 0,5 2,3 1,3 1,2 Denní (24hodinové) koncentrace (K24), rok (I–XII) / Dobowe (24godzinne) stħǏenia (K24), rok (I–XII) Avg 27,7 26,6 21,9 24,7 26,3 17,7 26,3 26,4 16,7 21,4 23,5 46,4 26,4 18,1 31,6 26,1 30,7 24,6 25,6 24,9 25,8 25,6 26,2 % N - relativní ēetnost hodnocených K1, K24 v % možných koncentrací N N/K24=911, N/K1=21824 v chladné polovinĢ roku / w chųodnej poųowie roku % N - wzglħdna czħstoƑđ badanych K1, K24 w % moǏliwych stħǏeŷ N N/K24=915, N/K1=21960 v teplé polovinĢ roku / w ciepųej poųowie roku % K1>40 , % K24>40 - relativní ēetnost K1/K24 > 40 ђg·m –3 v % hodnocených K1/K24 % K1>40 , % K24>40 - wzglħdna czħstoƑđ K1/K24 > 40 ђg·m –3 w % badanych K1/K24 Avg - prƽmĢrná koncentrace v hodnoceném období Avg - Ƒrednie stħǏenie w badanym okresie P05 , P95 - 5. a 95.percentil souborƽ K24 v hodnoceném období P05 , P95 - 5. i 95.percentyl zbiorów K24 w badanym okresie Max - maximální namĢƎená koncentrace v hodnoceném období Max - maksymalne odnotowane stħǏenie w badanym okresie Hodnoty vytištĢné tuēnou kurzívou znaēí pƎekroēení hodnoty imisního limitu nebo povoleného poētu jejího pƎekroēení WartoƑci zaznaczone pogrubionČ kursywČ oznaczajČ przekroczenie wartoƑci normy imisji lub dozwolonej liczby jej przekroczeŷ
Os. - hot spot
Tab. 4.4.1 StħǏenia dwutlenku azotu NO2 w ђg·m–3, region transgraniczny _lČska i Moraw
Tab. 4.4.1 Koncentrace oxidu dusiēitého NO2 v ђg·m , pƎeshraniēní region Slezska a Moravy
Region województwa ƑlČskiego
Bohumín
XX —
29 27 28 26 29
–3
24 21 20 22 24
28 23 23 23 26
29 25 25 25 27
19 17 16 17 19
Bohumín
43 38 36 37 40
eský TĢšín
27 24 — 26 28
17 16 15 16 19
22 21 20 20 23
–3
–3
34 30 28 32 35
47 38 39 38 43
41 35 35 34 37
24 21 22 22 26
42 36 39 36 43 39 44
41 35
21 20 19 20 24
29 29 27 28 32
XX - chybí 1/10 až 2/3 denních dat / brak 1/10 do 2/3 danych dobowych — - chybí více než 2/3 denních dat / brak ponad 2/3 danych dobowych Hodnoty vytištĢné tuēnou kurzívou znaēí pƎekroēení hodnoty imisního limitu WartoƑci zaznaczone pogrubionČ kursywČ oznaczajČ przekroczenie normy imisji
45 43 46 41 47
Frýdek-Místek
Region Moravskoslezského kraje / Region kraju morawskoƑlČskiego
Tab. 4.4.3 _rednie roczne stħǏenia NOX w ђg·m
2006 2007 2008 2009 2010
28 25 26 24 28
- chybí 1/10 až 2/3 denních dat / brak 1/10 do 2/3 danych dobowych - chybí více než 2/3 denních dat / brak ponad 2/3 danych dobowych
29 26 25 25 27
eský TĢšín
Tab. 4.4.3 PrƽmĢrné roēní koncentrace NOX v ђg·m
2006 2007 2008 2009 2010
Frýdek-Místek
Region Moravskoslezského kraje / Region kraju morawskoƑlČskiego
Tab. 4.4.2 _rednie roczne stħǏenia NO2 w ђg·m
Tab. 4.4.2 PrƽmĢrné roēní koncentrace NO2 v ђg·m–3
HavíƎov
HavíƎov
46 39 49 47 51
46 39 49 47 51
2006 2007 2008 2009 2010
2006 2007 2008 2009 2010
Region Slezského vojvodství / Region województwa ƑlČskiego
— 18 17 17 20
38 32 34 27 29
26 23 26 27 29
39 30 24 30 33
30 25 27 20 21
27 — 24 25 28
27 21 24 24 28
30 22 23 25 28
Region Slezského vojvodství / Region województwa ƑlČskiego
30 29 26 23 24
Bielsko-Biaųa 39 40 35 34 34
Bielsko-Biaųa
Karviná Karviná
Cieszyn — 21 21 23 27
Cieszyn
Opava Opava
DČbrowa Gór. 67 52 56 45 49
DČbrowa Gór.
Os. - Fifejdy Os. - Fifejdy
Gliwice 48 39 43 47 47
Gliwice
Os. - ZábƎeh Os. - ZábƎeh
Katowice 80 59 44 56 60
Katowice
Studénka Studénka
Rybnik 44 35 37 29 32
Rybnik
TƎinec - Kos. TƎinec - Kos.
Tychy 52 — 40 43 49
Tychy
Os. - hot spot Os. - hot spot
Wodzisųaw _l. 35 29 33 32 37
Wodzisųaw _l.
47 33 33 39 45
— — 23 21 29
ywiec — — 46 31 53
ywiec
Zabrze Zabrze
/ 78 /
–3
Obr. 4.4.1 PrƽmĢrné denní koncentrace NO2 v ђg·m , chladná polovina roku (I–III, X–XII) –3
Rys. 4.4.1 _rednie dobowe stħǏenia NO2 w ђg·m , chųodne poųowy roku (I–III, X–XII) 80 70 60 50
40 30 20 10
DČbrowa Gór. DČbrowa Gór.
Bielsko-Biaųa
Zabrze
Katowice
P75–P95
Wodzisųaw _l.
Tychy
ywiec
Rybnik
Gliwice
Cieszyn
Os. - hot spot
Bohumín
P25–P75
Gliwice
P05–P25
Karviná
eský TĢšín
Os. - Fifejdy
HavíƎov
Os. - ZábƎeh
Frýdek-Místek
TƎinec - Kos.
Opava
Studénka
0
Avg
Obr. 4.4.2 PrƽmĢrné denní koncentrace NO2 v Pg·m–3, teplá polovina roku (IV–IX) Rys. 4.4.2 _rednie dobowe stħǏenia NO2 w Pg·m–3, ciepųa poųowa roku (IV–IX) 80 70
60 50 40
30 20 10
P05–P25
P25–P75
P75–P95
Avg
P05–P25 , P25–P75 , P75–P95 - rozsah koncentrací / rozpiħtoƑđ stħǏeŷ P05 , P25 , P75 , P95 - 5., 25., 75. a 95.percentil souborƽ K24 v hodnocené polovinĢ roku P05 , P25 , P75 , P95 - 5., 25., 75. i 95.percentyl zbiorów K24 w badanej poųowie roku AVG - prƽmĢrná koncentrace v hodnocené polovinĢ roku / Ƒrednie stħǏenie w badanej poųowie roku
/ 79 /
Tychy
Bielsko-Biaųa
ywiec
Zabrze
Rybnik
Wodzisųaw _l.
Cieszyn
Os. - hot spot
Os. - ZábƎeh
Os. - Fifejdy
eský TĢšín
Bohumín
Karviná
HavíƎov
TƎinec - Kos.
Frýdek-Místek
Opava
Studénka
0
–3
Obr. 4.4.3 Sezónní koncentrace NO2 v Pg·m , chladná období (X–III) Rys. 4.4.3 Sezonowe stħǏenia NO2 w Pg·m–3, chųodne okresy (X–III) 50 45 40 35 30
25 20 15 10 5 0
2005/06
2006/07
2007/08
2008/09
2009/10
2010/11
Obr. 4.4.4 Sezónní koncentrace NO2 v Pg·m–3, teplé poloviny rokƽ (IV–IX) –3
Rys. 4.4.4 Sezonowe stħǏenia NO2 w Pg·m , ciepųe poųowy roku (IV–IX) 30 27 24
21 18 15 12 9 6 3 0
2006
2007
2008
2009
2010
Bohumín
eský TĢšín
Frýdek-Místek
HavíƎov
Karviná
Opava
Os. - Fifejdy
Os. - ZábƎeh
Studénka
TƎinec - Kos.
Bielsko-Biaųa
Cieszyn
DČbrowa Gór.
Gliwice
Katowice
Rybnik
Tychy
Wodzisųaw _l.
Zabrze
ywiec
MSk/avg
SLw/avg
MSk/avg - prƽmĢr pro region Moravskoslezského kraje / Ƒrednia dla regionu kraju morawskoƑlČskiego SLw/avg - prƽmĢr pro region Slezského vojvodství / Ƒrednia dla regionu województwa _lČskiego
/ 80 /
/ 81 /
12-13
VII-1
0
10
20
30
40
50
60
00-01
III-1 III-1
II-1 II-1
I-1
XII-1 XII-1
XI-1
XI-1
X-1
X-1
IX-1
VIII-1
IX-1
VII-1
VIII-1
MSk/avg - prƽmĢr pro region Moravskoslezského kraje MSk/avg - Ƒrednia dla regionu kraju morawskoƑlČskiego SLw/avg - prƽmĢr pro region Slezského vojvodství SLw/avg - Ƒrednia dla regionu województwa _lČskiego
Dekády / Dekady
45 40 35 30 25 20 15 10 5 0
10-11
08-09
06-07
04-05
02-03
Katowice Zabrze
Wodzisųaw _l. SLw/avg
Tychy MSk/avg
Bielsko-Biaųa
Os. - Fifejdy Gliwice
Frýdek-Místek TƎinec - Kos.
00-01
DČbrowa Gór.
02-03 Studénka
04-05
Opava
06-07 Karviná
08-09 eský TĢšín
10-11 Bohumín
12-13
etnost / czħstoƑđ [%]
Rys. 4.4.8 Dobowy przebieg stħǏeŷ NO2 w ђg·m–3, ciepųa poųowa roku (IV–IX)
–3
14-15
Rys.4.4.6 Roczny przebieg stħǏeŷ NO2 wyǏszych niǏ 40 ђg·m–3
Dekády / Dekady
0
10
20
30
40
50
14-15
Rys. 4.4.7 Dobowy przebieg stħǏeŷ NO2 w ђg·m–3, chųodna poų. roku (I–III, X–XII)
16-17
Obr. 4.4.8 Denní chod koncentrací NO2 v ђg·m , teplá polovina roku (IV–IX)
I-1
Obr. 4.4.7 Denní chod koncentrací NO2 v ђg·m–3, chladná polov. roku (I–III, X–XII)
18-19
Obr.4.4.6 Roēní chod koncentrací NO2 vyšších než 40 ђg·m–3
0
10
20
30
40
50
IV-1 IV-1
16-17
Rys. 4.4.5 Roczny przebieg stħǏeŷ NO2 w ђg·m–3
V-1 V-1
18-19
Obr. 4.4.5 Roēní chod koncentrací NO2 v ђg·m–3
VI-1 VI-1
20-21
CET
CET
ywiec
Rybnik
Cieszyn
Os. - ZábƎeh
HavíƎov
20-21
22-23 22-23
Obr. 4.4.9 Týdenní chod koncentrací NO2 v ђg·m
–3 ,
chladná polovina roku (I–III, X–XII)
Rys. 4.4.9 Tygodniowy przebieg stħǏeŷ NO2 w ђg·m–3, chųodna poųowa roku (I–III, X–XII) 45 40 35 30 25 20
15 10 5
0 Po / Po
Út / Wt
St / _r
t / Cz
Pá / Pi
So/ So
Ne / Ni
–3
Obr. 4.4.10 Týdenní chod koncentrací NO2 v ђg·m , teplá polovina roku (IV–IX) –3
Rys. 4.4.10 Tygodniowy przebieg stħǏeŷ NO2 w ђg·m , ciepųa poųowa roku (IV–IX) 35 30 25 20 15 10 5 0 Po / Po
Út / Wt
St / _r
t / Cz
Pá / Pi
So/ So
Ne / Ni
Bohumín
eský TĢšín
Frýdek-Místek
HavíƎov
Karviná
Opava
Os. - Fifejdy
Os. - ZábƎeh
Studénka
TƎinec - Kos.
Bielsko-Biaųa
Cieszyn
DČbrowa Gór.
Gliwice
Katowice
Rybnik
Tychy
Wodzisųaw _l.
Zabrze
ywiec
MSk/avg
SLw/avg
Po / Po - pondĢlí / poniedziaųek, Út / Wt - úterý / wtorek, St / _r - stƎeda / Ƒroda, t / Cz - ētvrtek / czwartek Pá / Pi - pátek / piČtek, So / So - sobota / sobota, Ne / Ni - nedĢle / niedziela MSk/avg - prƽmĢr pro region Moravskoslezského kraje / Ƒrednia dla regionu kraju morawskoƑlČskiego SLw/avg - prƽmĢr pro region Slezského vojvodství / Ƒrednia dla regionu województwa ƑlČskiego
/ 82 /
po noþním minimu. Veþerní maxima byla na jednotlivých stanicích dosažena až 5–7 hodin po poledním poklesu koncentrací a na všech stanicích byly dosahovány koncentrace vyšší než pĜi ranním maximu. V teplé polovinČ roku, tj. v období s letním þasem, nastává období ranních maxim vČtšinou 2–5 hodin po noþních minimech. Denní minima nastávají v teplé polovinČ roku v odpoledních hodinách a maxima až pozdČji veþer na jednotlivých stanicích 5–8 hodin po minimech. Na vČtšinČ stanic bylo denní minimum výraznČjší, vyšší koncentrace jsou na vČtšinČ stanic pĜi veþerním maximu. (obr. 4.4.7– 4.4.8). V obou polovinách roku je úroveĖ zneþištČní NO2 nejnižší o víkendových dnech, zejména v nedČli. PrĤmČrné koncentrace NO2 za víkendové dny sobotu a nedČli þiní na jednotlivých stanicích v chladné polovinČ roku 77–85 % a v teplé polovinČ roku 70–87 % prĤmČrné koncentrace za pondČlí až pátek (obr. 4.4.9–4.4.10)15. Na denním a týdenním chodu úrovnČ zneþištČní ovzduší NO2 je zĜetelnČ patrný vliv intenzity dopravy. Maximální koncentrace NO2 v denním chodu dobĜe korespondují a navazují na období dopravních špiþek, víkendové nejnižší koncentrace souvisejí s víkendovým poklesem intenzity dopravy. Roþní kritická úroveĖ NOX pro ochranu vegetace 30 g·m–3 byla v pĜeshraniþní oblasti Slezska a Moravy pĜekroþena na vČtšinČ stanic ve všech nebo minimálnČ ve þtyĜech z pČti hodnocených let. V TĜinci-Kosmosu byla kritická úroveĖ pĜekroþena pouze v posledním hodnoceném roce 2010, v OpavČ, Studénce a CieszynČ k pĜekroþení nedošlo ani jednou a prĤmČrné roþní koncentrace se pohybovaly mezi 65 a 91 % kritické hodnoty. Naopak nejvyšších hodnot bylo dosahováno v DąbrowČ Górniczej a v Katovicích, a sice 149–223, resp. 147–199 % kritické hodnoty. V regionu Moravskoslezského kraje byla nejvyšší roþní koncentrace mČĜena v BohumínČ se 136–156 % kritické hodnoty. Maximální prĤmČrná roþní koncentrace 67,0 g·m–3 byla dosažena v DąbrowČ Górniczej v roce 2006 (tab. 4.4.3).
4.5 Oxid siĜiþitý Hlavním antropogenním zdrojem oxidu siĜiþitého (SO2) je spalování fosilních paliv (uhlí a tČžkých olejĤ) a tavení rud s obsahem síry. V atmosféĜe je SO2 oxidován na sírany a kyselinu sírovou vytváĜející aerosol jak ve formČ kapiþek, tak i pevných þástic širokého rozsahu velikostí. SO2 a látky z nČj vznikající jsou z atmosféry Dle provedených U-Mann Whitney testĤ je rozdíl mezi prĤmČrnými oblastními koncentracemi za období sobota–nedČle a pondČlí–pátek statisticky významný na hladinČ p = 0,05 v obou oblastech a v obou polovinách roku. 15
Ğląskiego 26,2 g·m–3 osiągnĊáo 111% stĊĪenia 23,5 g·m–3 w regionie kraju morawskoĞląskiego, Ğrednie stĊĪenie w ciepáej poáowie roku 110% (21,0 vs. 19,0 g·m–3), a Ğrednie stĊĪenie w cháodnej poáowie roku 112% (31,4 vs. 28,0 g·m–3)14. Roczna norma imisji 40 g·m–3 okreĞlona w celu ochrony zdrowia ludzkiego, jaka miaáa zostaü osiągniĊta na dzieĔ 1 stycznia 2010 r. [EC, 2008], zostaáa przekroczona tylko na hot spot stacji komunikacyjnej Ostrava-ýeskobratrská we wszystkich badanych latach 2006–2010, z wyjątkiem 2007 r. ĝrednie roczne stĊĪenia na pozostaáych stacjach mieĞciáy siĊ w granicach od 42 do 79% rocznej normy imisji (16,7 g·m–3 w Studénce, 31,6 g·m–3 w Dąbrowie Górniczej). ĝrednie stĊĪenia w ciepáych poáowach roku na poszczególnych stacjach osiągają od 57 do 81% Ğredniej cháodnych okresów roku. Jednogodzinna wartoĞü dopuszczalna 200 g·m–3 zostaáa przekroczona tylko na stacjach Ostrava-ýeskobratrská i Dąbrowa Górnicza tylko 3 razy z maksymalną wartoĞcią 238 g·m–3, raz z wartoĞcią 203 g·m–3. Chwilowe stĊĪenie dopuszczalne, które miaáo byü osiągniĊte na dzieĔ 1 stycznia 2010 r. [EC, 2008], nie zostaáo wiĊc przekroczone, poniewaĪ w czasie jednego roku kalendarzowego przekroczenie wartoĞci dopuszczalnej nie zdarzyáo siĊ czĊĞciej niĪ osiemnastokrotnie. WyraĨnie najwyĪszy poziom zanieczyszczenia powietrza NO2 stwierdzono na stacji komunikacyjnej Ostrava-ýeskobratrská oraz na stacjach Dąbrowa Górnicza i Katowice. Obie te stacje są klasy¿kowane jako stacje „táa miejskiego“ (tab. 4.1), niemniej jednak w ich pobliĪu znajdują siĊ drogi o duĪym natĊĪeniu ruchu, a wiĊc na uzyskane wyniki pomiarów stĊĪenia NO2 ma duĪy wpáyw komunikacja. MoĪna wiĊc stwierdziü, Īe norma imisji NO2 okreĞlona w celu ochrony zdrowia ludzkiego zostaáa przekroczona w obszarze transgranicznym ĝląska i Moraw tylko w miejscu obciąĪonym ruchem drogowym. Niemniej jednak moĪna zakáadaü, Īe normy imisji są przekraczane takĪe w innych miejscach bĊdących w oddziaáywaniu ruchu drogowego, w których zanieczyszczenie powietrza nie jest monitorowane. NajniĪsze stĊĪenia NO2 zostaáy odnotowane w Studénce, Opavie i Cieszynie (tab. 4.4.1–4.4.2, rys. 4.4.1–4.4.2). ĝrednie stĊĪenia NO2 w regionie kraju morawskoĞląskiego osiągnĊáy w poszczególnych cháodnych okresach poziom od 87 do 95% Ğredniego stĊĪenia w regionie województwa Ğląskiego 14 Zgodnie z przeprowadzonym testem U-Manna Whitneya w obu poáowach roku miĊdzy Ğrednimi obszarowymi stĊĪeniami NO2 wystĊpuje istotna pod wzglĊdem statystycznym róĪnica na poziomie p = 0,05. Wysokie wartoĞci wspóáczynników Spearmana korelacji porządkowej 0,88 w obu poáowach roku wskazują na istotną pod wzglĊdem statystycznym zaleĪnoĞü obu populacji danych.
/ 83 /
odstraĖovány mokrou a suchou depozicí. SO2 má dráždivé úþinky, pĜi vysokých koncentracích mĤže zpĤsobit zhoršení plicních funkcí a zmČnu plicní kapacity. U rostlin mĤže být oxid siĜiþitý pĜíþinou postupné degradace tkání vlivem rozkladu chlorofylu. Imisní limit je pro SO2 stanoven jak z hlediska ochrany zdraví lidí, tak z hlediska ochrany vegetace [ýHMÚ, 2012]. ÚroveĖ zneþištČní ovzduší SO2 byla v regionu Slezského vojvodství témČĜ dvojnásobná než v regionu Moravskoslezského kraje. PrĤmČrná roþní koncentrace SO2 regionu Slezského vojvodství 17,7 g·m–3 dosáhla 194 % koncentrace 9,1 g·m–3 regionu Moravskoslezského kraje, prĤmČrná koncentrace teplé poloviny roku 150 % (8,6 vs. 5,7 g·m–3) a prĤmČrná koncentrace chladné poloviny roku 214 % (26,7 vs. 12,5 g·m–3)16. Imisní limity SO2 pro ochranu zdraví lidí, platné od 1. 1. 2005 [EC, 2008], byly mírnČ pĜekroþeny pouze v regionu Slezského vojvodství v letech 2006 a 2010 z dĤvodu vČtšího než povoleného poþtu tĜí dnĤ s denní prĤmČrnou koncentrací vyšší než mezní hodnota a/nebo dvaceti þtyĜ hodin s 1hodinovou koncentrací vyšší než mezní hodnota. Mezní hodnota pro krátkodobé koncentrace 350 g·m–3 byla pĜekroþena v roce 2006 v Rybniku 33krát a v ĩywieci dokonce 71krát. Mezní hodnota pro prĤmČrné denní koncentrace 125 g·m–3 byla v roce 2006 pĜekroþena na vČtšinČ polských stanic 4krát až 18krát (nejvíce v ĩywieci), v roce 2010 v ĩywieci 7krát. Kritická úroveĖ SO2 pro ochranu vegetace 20 g·m–3 byla v chladném období pĜekroþena 1,2násobnČ až 1,7násobnČ na osmi z deseti hodnocených stanic v regionu Slezského vojvodství a pro období celého roku mírnČ rovnČž v ĩywieci a Zabrzu. V regionu Moravskoslezského kraje prĤmČrné koncentrace dosáhly na jednotlivých stanicích 43–89 % kritické hodnoty v chladné polovinČ roku a 29–64 % kritické hodnoty v roþním období (tab. 4.5.1–4.5.3). Nejnižší úroveĖ zneþištČní ovzduší SO2 v obou roþních obdobích byla v OpavČ, Studénce a TĜinci-Kosmosu, nejvyšší v chladné polovinČ roku v ĩywieci a v teplé polovinČ roku v Katovicích. Na všech stanicích v regionu Moravskoslezského kraje byla v chladné polovinČ roku úroveĖ zneþištČní ovzduší SO2 nižší než v regionu Slezského vojvodství, v teplé polovinČ roku toto rovnČž platí s výjimkou stanic Karviná a zejména ýeský TČšín (obr. 4.5.1–4.5.2). Dle provedeného U-Mann Whitney testu je v obou polovinách roku mezi prĤmČrnými oblastními koncentracemi SO2 statisticky významný rozdíl na hladinČ p = 0,05. Vysoké hodnoty Spearmanových koe¿cientĤ poĜadové korelace ukazují statisticky významnou závislost souborĤ prĤmČrných denních oblastních koncentrací SO2 obdobnČ jako u NO2.
(2005/06 i 2006/07 lub 2009/10). Podobny stosunek dotyczyá stĊĪeĔ w ciepáych okresach roku, konkretnie od 86 do 96% (2006 lub 2009). NajwyĪsze stĊĪenia odnotowano w cháodnym okresie 2005/06, a najniĪsze bezpoĞrednio w kolejnym cháodnym okresie 2006/07. W kolejnych cháodnych okresach poziom zanieczyszczenia powietrza w obu regionach, w szczególnoĞci w regionie województwa Ğląskiego, lekko wzrastaá. Przeciwnie w ciepáych poáowach roku poziom zanieczyszczenia powietrza lekko malaá od najwyĪszego poziomu w 2006 roku (rys. 4.4.3–4.4.4). StĊĪenia NO2 charakteryzują siĊ stosunkowo wyraĨnym rocznym przebiegiem z maksymalnymi wartoĞciami w dekadach styczniowych i lutowych oraz minimalnymi w dekadach majowych do sierpniowych (rys. 4.4.5–4.4.6). Dobowy przebieg stĊĪeĔ NO2 ma dwa maksima i dwa minima i w obu poáowach roku jest podobny. W cháodnej poáowie roku poranne maksimum na wszystkich stacjach pojawia siĊ ok. 3–5 godzin po nocnym minimum. Wieczorne wartoĞci maksymalne na poszczególnych stacjach odnotowano dopiero 5–7 godzin po poáudniowym spadku stĊĪeĔ, a na wszystkich stacjach odnotowywano stĊĪenia wyĪsze aniĪeli w czasie porannego maksimum. W ciepáej poáowie roku, czyli w okresie z czasem letnim, czas porannych maksimów pojawia siĊ zazwyczaj od 2 do 5 godzin po nocnych minimach. Dobowe minima pojawiają siĊ w ciepáej poáowie roku w godzinach popoáudniowych, a maksima dopiero póĨniej – wieczorem, na poszczególnych stacjach 5–8 godzin po minimach. Na wiĊkszoĞci stacji dobowe minimum byáo bardziej wyraĨne, wyĪsze stĊĪenia na wiekszoĞci stacji pojawiają siĊ w czasie wieczornego maksimum. (rys. 4.4.7–4.4.8). W obu poáowach roku poziom zanieczyszczenia NO2 byá najniĪszy w dniach weekendu, szczególnie w niedzielĊ. ĝrednie stĊĪenia NO2 w dniach weekendu, soboty i niedziele, wynoszą na poszczególnych stacjach w cháodnej poáowie roku 77–85%, a w ciepáej poáowie roku 70–87% Ğredniego stĊĪenia odnotowanego w okresie od poniedziaáku do piątku (rys. 4.4.9– 4.4.10)15. W dobowym i tygodniowym przebiegu poziomu zanieczyszczenia powietrza NO2 widoczny jest prawdopodobnie wpáyw natĊĪenia ruchu drogowego. Maksymalne stĊĪenia NO2 w dobowym przebiegu dobrze korespondują i nawiązują do okresu szczytów komunikacyjnych, weekendowe najniĪsze stĊĪenia związane są z weekendowym spadkiem natĊĪenia ruchu drogowego.
16
Zgodnie z przeprowadzonymi testami U-Manna Whitneya róĪnica miĊdzy Ğrednimi obszarowymi stĊĪeniami z okresu sobota–niedziela i poniedziaáek–piątek jest istotna pod wzglĊdem statystycznym na poziomie p = 0,05 w obu obszarach i w obu poáowach roku. 15
/ 84 /
PrĤmČrné koncentrace SO2 regionu Moravskoslezského kraje dosáhly v jednotlivých chladných obdobích od 41 do 56 % prĤmČrné koncentrace regionu Slezského vojvodství (2005/06, 2009/10), zatímco v teplých polovinách rokĤ byl tento pomČr vyšší, a sice od 57 do 72 % (2006, 2007). Nejvyšší koncentrace byly namČĜeny v chladném období 2005/06 a nejnižší hned v následujícím chladném období 2006/07. V dalších chladných obdobích úroveĖ zneþištČní ovzduší v obou regionech, zejména v regionu Slezského vojvodství, mírnČ narĤstala, kromČ posledního hodnoceného období v regionu Moravskoslezského kraje. V teplých polovinách roku naopak úroveĖ zneþištČní ovzduší mírnČ klesala od nejvyšší hodnoty v roce 2006, kromČ posledního hodnoceného období v regionu Slezského vojvodství. Pro teplé i chladné poloviny roku platí, že nejvyšší prĤmČrná koncentrace regionu Moravskoslezského kraje byla nižší než nejnižší prĤmČrná koncentrace regionu Slezského vojvodství (obr. 4.5.3–4.5.4). Koncentrace SO2 mají velmi výrazný roþní chod s maximy v prosincových až únorových dekádách a minimy v kvČtnových až záĜijových dekádách. Roþní chod byl výraznČjší v regionu Slezského vojvodství (obr. 4.5.5–4.5.6). Denní chod koncentrací SO2 byl v obou regionech v jednotlivých þástech roku ponČkud rozdílný. V regionu Slezského vojvodství v chladné polovinČ roku dochází k hlavnímu minimu v ranních hodinách, k vedlejšímu maximu dopoledne a k hlavnímu maximu ve veþerních hodinách, maxima byla oddČlena vedlejším minimem v odpoledních hodinách. V regionu Moravskoslezského kraje byl denní chod mnohem ménČ výrazný a druhé veþerní maximum se prakticky nevyskytuje. V teplé polovinČ roku bylo veþerní maximum mnohem ménČ výrazné i v regionu Slezského vojvodství kromČ ĩywiece a na nČkolika stanicích má denní chod pouze jedno ranní minimum a jedno ranní až dopolední maximum, a to zejména v ýeském TČšínČ a Katovicích (obr. 4.5.7–4.5.8). Týdenní chod koncentrací SO2 byl nevýrazný, a to zejména pĜi porovnání s týdenním chodem NO2. PrĤmČrné koncentrace SO2 za víkendové dny sobotu a nedČli þiní na jednotlivých stanicích v chladné polovinČ roku 93–105 % a v teplé polovinČ roku 85–103 % prĤmČrné koncentrace za pondČlí až pátek (obr. 4.5.9–4.5.10)17. Všechny popsané charakteristiky ukazují pĜibližnČ dvojnásobnou úroveĖ zneþištČní ovzduší a rovnČž ponČkud rozdílné chování koncentrací SO2 v regionu Slezského vojvodství oproti regionu Dle provedených U-Mann Whitney testĤ je rozdíl mezi prĤmČrnými oblastními koncentracemi za období sobota–nedČle a pondČlí–pátek v obou oblastech statisticky významný na hladinČ p = 0,05 pouze v teplé polovinČ roku. 17
Roczny poziom krytyczny NOX dla ochrony roĞlinnoĞci 30 g·m–3 w obszarze transgranicznym ĝląska i Moraw zostaá przekroczony na wiĊkszoĞci stacji we wszystkich latach lub co najmnej w czterech z piĊciu badanych lat. W TĜincu-Kosmos poziom krytyczny byá przekroczony tylko w ostatnim badanym 2010 r., w Opavie, Studénce i w Cieszynie przekroczenia nie byáo ani razu, a Ğrednie roczne stĊĪenia ksztaátowaáy siĊ pomiĊdzy 65 i 91% poziomu krytycznego. Natomiast najwiĊksze wartoĞci odnotowano w Dąbrowie Górniczej oraz w Katowicach, odpowiednio 149–223 i 147–199% poziomu krytycznego. W regionie kraju morawskoĞląskiego najwyĪsze roczne stĊĪenie zarejestrowano w Bohumínie: 136–156% poziomu krytycznego. Maksymalne Ğrednie roczne stĊĪenie 67,0 g·m–3 wystąpiáo w Dąbrowie Górniczej w 2006 r. (tab. 4.4.3).
4.5. Dwutlenek siarki Podstawowym Ĩródáem antropogenicznym dwutlenku siarki (SO2) jest spalanie paliw kopalnych (wĊgla i ciĊĪkich olejów) oraz wytapianie rud zawierających siarkĊ. W atmosferze SO2 utlenia siĊ w siarczany i kwas siarkowy tworzący aerozol w formie zarówno kropel, jak i staáych cząstek o szerokim zakresie wielkoĞci. SO2 i powstające z niego substancje są usuwane z atmosfery przez mokrą i suchą depozycjĊ. SO2 ma dziaáanie podraĪniające, w przypadku wysokich stĊĪeĔ moĪe pogorszyü funkcje páuc oraz spowodowaü zmianĊ pojemnoĞci páuc. W przypadku roĞlin dwutlenek siarki moĪe powodowaü stopniową degradacjĊ tkanek spowodowaną rozkáadem chloro¿lu. Norma imisji dla SO2 okreĞlona zostaáa zarówno w celu ochrony zdrowia ludzkiego, jak i ochrony roĞlinnoĞci [ýHMÚ, 2012]. Poziom zanieczyszczenia powietrza SO2 w regionie województwa Ğląskiego byá niemal dwukrotnie wyĪszy w porównaniu z regionem kraju morawskoĞląskiego. ĝrednie roczne stĊĪenie SO2 w regionie województwa Ğląskiego 17,7 g·m–3 osiągnĊáo 194% stĊĪenia 9,1 g·m–3 w regionie kraju morawskoĞląskiego, Ğrednie stĊĪenie w ciepáej poáowie roku – 150% (8,6 vs. 5,7 g·m–3), a Ğrednie stĊĪenie w cháodnej poáowie roku – 214% (26,7 vs. 12,5 g·m–3)16. Dopuszczalne poziomy SO2 okreĞlone w celu ochrony zdrowia ludzkiego, obowiązujące od 1 16 Zgodnie z przeprowadzonym testem U-Manna Whitneya w obu poáowach roku miĊdzy Ğrednimi obszarowymi stĊĪeniami SO2 wystĊpuje istotna pod wzglĊdem statystycznym róĪnica na poziomie p = 0,05. Wysokie wartoĞci wspóáczynników Spearmana korelacji porządkowej pokazują istotną pod wzglĊdem statystycznym zaleĪnoĞü populacji danych dobowych obszarowych stĊĪeĔ SO2 podobnie jak w przypadku NO2.
/ 85 /
/ 86 /
ywiec
Zabrze
Wodzisųaw _l.
Tychy
Rybnik
Katowice
Gliwice
DČbrowa Gór.
Cieszyn
Bielsko-Biaųa
TƎinec - Kos.
Studénka
Os. - ZábƎeh
Os. - Fifejdy
Opava
Karviná
HavíƎov
Frýdek-Místek
eský TĢšín
Bohumín
%N % K1>20 Max
Krátkodobé (1hodinové) koncentrace (K1), chladná polovina roku (I –III, X–XII) / Krótkoterminowe (1godzinne) stħǏenia (K1), chųodna poųowa roku (I –III, X–XII) 98,2 95,1 95,5 95,5 94,4 95,3 94,9 95,0 95,2 95,3 88,7 87,2 90,1 68,3 94,0 88,1 89,1 89,6 89,7 87,8 23,2 27,9 17,2 18,0 29,2 9,0 13,8 15,4 12,0 14,5 38,2 30,1 45,7 30,6 43,6 47,3 50,9 51,8 53,2 47,5 182 156 486 345 207 204 161 960 254 168 273 284 403 173 224 487 303 330 340 493 Krátkodobé (1hodinové) koncentrace (K1), teplá polovina roku (IV–IX) / Krótkoterminowe (1godzinne) stħǏenia (K1), ciepųa poųowa roku (IV–IX) %N 98,9 95,5 95,3 95,1 94,6 95,4 94,7 93,4 95,3 95,2 76,4 84,4 89,3 71,8 91,4 85,1 91,6 87,7 88,7 84,3 % K1>20 4,1 8,2 3,4 3,3 7,2 0,9 3,5 6,0 3,0 3,2 3,8 4,0 7,4 5,4 14,1 9,1 9,3 7,3 11,6 8,0 Max 142 189 351 418 128 74 297 378 112 159 54 69 108 66 80 141 100 93 101 93 Denní (24hodinové) koncentrace (K24), chladná polovina roku (I –III, X–XII) / Dobowe (24godzinne) stħǏenia (K24), chųodna poųowa roku (I –III, X–XII) %N 98,7 99,6 99,8 99,9 97,9 100,0 98,9 99,6 99,8 99,8 100,0 93,9 92,6 97,4 70,5 98,2 93,6 92,3 96,4 96,6 91,1 100,0 Avg 15,5 16,9 12,4 13,5 17,9 8,6 11,3 11,7 9,9 11,1 12,5 23,7 19,4 26,6 19,1 25,0 29,7 29,7 29,7 30,7 34,8 26,7 P05 5 4 3 4 5 2 3 2 2 2 4 5 5 7 4 7 6 8 7 6 7 9 P95 38 42 34 35 45 27 30 37 33 31 33 62 53 62 60 62 78 73 68 76 101 63 Max 109 118 111 112 127 101 99 98 102 79 106 213 198 305 125 157 310 201 208 232 370 202 % K24>20 20,9 27,7 16,4 17,5 26,1 7,9 12,5 15,7 11,7 12,7 14,7 40,0 29,6 48,1 29,6 44,6 53,7 54,8 58,3 59,8 51,8 49,5 Denní (24hodinové) koncentrace (K24), teplá polovina roku (IV–IX) / Dobowe (24godzinne) stħǏenia (K24), ciepųa poųowa roku (IV–IX) %N 99,2 99,9 99,7 99,3 98,4 99,9 98,5 96,1 99,6 99,6 100,0 80,3 89,2 96,3 74,1 94,3 88,6 95,5 92,8 94,6 87,4 100,0 Avg 6,5 8,9 5,6 5,8 7,7 3,0 5,9 6,5 4,8 5,1 5,7 7,3 7,6 8,4 7,3 11,2 9,3 10,3 8,7 10,3 8,9 8,6 P05 2 2 1 2 2 1 2 1 1 1 3 3 3 3 2 3 3 4 3 3 3 5 P95 13 22 12 13 18 7 13 16 13 12 11 15 14 17 17 26 21 21 19 23 20 16 Max 22 41 39 54 32 15 42 52 25 19 17 30 31 47 32 55 72 71 43 79 35 31 % K24>20 0,2 5,7 0,9 0,2 2,7 0,0 0,6 2,0 0,8 0,0 0,0 1,6 0,6 2,2 2,2 10,7 6,0 6,3 4,4 8,0 4,9 1,3 Denní (24hodinové) koncentrace (K24), rok (I–XII) / Dobowe (24godzinne) stħǏenia (K24), rok (I–XII) Avg 11,0 12,9 9,0 9,6 12,8 5,8 8,6 9,1 7,3 8,1 9,1 16,1 13,6 17,5 13,1 18,2 19,8 19,8 19,3 20,6 22,1 17,7 Navg K24>125 0,0 0,0 0,0 0,0 0,4 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,9 0,7 2,3 0,0 1,0 2,6 2,3 1,5 2,5 6,3 1,8 % N - relativní ēetnost hodnocených K1, K24 v % možných koncentrací N N/K24=911, N/K1=21824 v chladné polovinĢ roku / w chųodnej poųowie roku % N - wzglħdna czħstoƑđ badanych K1, K24 w % moǏliwych stħǏeŷ N N/K24=915, N/K1=21960 v teplé polovinĢ roku / w ciepųej poųowie roku % K1>20 , % K24>20 - relativní ēetnost K1/K24 > 20 ђg·m –3 v % hodnocených K1/K24 % K1>20 , % K24>20 - wzglħdna czħstoƑđ K1/K24 > 20 ђg·m –3 w % badanych K1/K24 Avg , Max - prƽmĢrná, maximální koncentrace v hodnoceném období Avg , Max - Ƒrednie, maksymalne stħǏenie w badanym okresie P05 , P95 - 5. a 95.percentil souborƽ K24 v hodnoceném období P05 , P95 - 5. i 95.percentyl zbiorów K24 w badanym okresie N avg K24>125 - prƽmĢrný roēní poēet dnƽ s K24 > 125 ђg·m –3 vypoētený pomocí N avg K24>125 - Ƒrednia roczna liczba dni z K24 > 125 ђg·m –3 wyliczona za pomocČ relativních ēetností K24>125 s tím, že 100 % je 365 dnƽ wzglħdnych czħstoƑci K24>125, gdy 100 % to 365 dni Hodnoty vytištĢné tuēnou kurzívou znaēí pƎekroēení hodnoty imisního limitu nebo povoleného poētu jejího pƎekroēení WartoƑci zaznaczone pogrubionČ kursywČ oznaczajČ przekroczenie wartoƑci normy imisji lub dopuszczalnej liczby jej przekroczeŷ
Region Moravskoslezského kraje
Tab. 4.5.1 StħǏenia dwutlenku siarki SO2 w ђg·m–3, region transgraniczny _lČska i Moraw
Tab. 4.5.1 Koncentrace oxidu siƎiēitého SO2 v ђg·m–3, pƎeshraniēní region Slezska a Moravy
Region województwa ƑlČskiego
13 10 9 10 13
Bohumín
–3
–3
15 12 11 12 15
10 8 7 8 11
12 9 8 9 11
16 13 10 11 14
7 5 5 5 8
10 8 7 7 11
11 9 7 8 10
2006 2007 2008 2009 2010
Bohumín
–3
9 7 6 7 8
0 0 0 0 0
0 0 0 0 0
0 0 0 0 0
0 0 0 0 2
0 0 0 0 0
0 0 0 0 0
0 0 0 0 0
0 0 0 0 0
0 0 0 0 0
10 8 6 7 10
2006 2007 2008 2009 2010
2006 2007 2008 2009 2010
Region Slezského vojvodství / Region województwa ƑlČskiego
17 11 11 12 16
26 17 15 13 16
— 11 11 10 20
31 13 14 15 18
29 16 16 19 22
27 15 17 22 19
25 15 18 18 21
29 15 16 19 24
—
4 0 0 0
0 0 0 0 3
10 0 0 0 1
— 0 0 0 0
5 0 0 0 0
9 0 0 0 3
8 0 0 0 3
7 0 0 0 0
Region Slezského vojvodství / Region województwa ƑlČskiego
23 17 11 12 —
XX - chybí 1/10 až 2/3 denních dat / brak 1/10 do 2/3 danych dobowych — - chybí více než 2/3 denních dat / brak ponad 2/3 danych dobowych Hodnoty vytištĢné tuēnou kurzívou znaēí pƎekroēení hodnoty imisního limitu nebo povoleného poētu jejího pƎekroēení WartoƑci zaznaczone pogrubionČ kursywČ oznaczajČ przekroczenie wartoƑci normy imisji lub dopuszczalnej liczby jej przekroczeŷ
0 0 0 0 0
eský TĢšín
Region Moravskoslezského kraje / Region kraju morawskoƑlČskiego
Tab. 4.5.3 CzħstoƑci dobowych stħǏeŷ SO2 powyǏej 125 ђg·m–3
Tab. 4.5.3 etnosti denních koncentrací SO2 vĢtších než 125 ђg·m
2006 2007 2008 2009 2010
eský TĢšín
Region Moravskoslezského kraje / Region kraju morawskoƑlČskiego
Tab. 4.5.2 _rednie roczne stħǏenia SO2 w ђg·m
Tab. 4.5.2 PrƽmĢrné roēní koncentrace SO2 v ђg·m
Frýdek-Místek
Frýdek-Místek
Bielsko-Biaųa Bielsko-Biaųa
HavíƎov
HavíƎov
Cieszyn Cieszyn
Karviná Karviná
DČbrowa Gór. DČbrowa Gór.
Opava Opava
Gliwice Gliwice
Os. - Fifejdy Os. - Fifejdy
Katowice Katowice
Os. - ZábƎeh Os. - ZábƎeh
Rybnik Rybnik
Studénka Studénka
Tychy Tychy
TƎinec - Kos. TƎinec - Kos.
Wodzisųaw _l. Wodzisųaw _l.
10 0 0 0 2
38 15 20 12 27
ywiec 18 0 3 0 7
ywiec
Zabrze Zabrze
/ 87 /
–3
Obr. 4.5.1 PrƽmĢrné denní koncentrace SO2 v ђg·m , chladná polovina roku (I–III, X–XII) Rys. 4.5.1 _rednie dobowe stħǏenia SO2 w ђg·m–3, chųodna poųowa roku (I–III, X–XII) 80 70 60 50 40 30 20 10
Tychy
Rybnik
Zabrze
Tychy
Zabrze
P75–P95
Wodzisųaw _l.
DČbrowa Gór.
Katowice
Bielsko-Biaųa
Cieszyn
Gliwice
Karviná
P25–P75
Rybnik
P05–P25
eský TĢšín
Bohumín
HavíƎov
Frýdek-Místek
Os. - ZábƎeh
Os. - Fifejdy
TƎinec - Kos.
Studénka
Opava
0
Avg
–3
Obr. 4.5.2 PrƽmĢrné denní koncentrace SO2 v ђg·m , teplá polovina roku (IV–IX) –3
Rys. 4.5.2 _rednie dobowe stħǏenia SO2 w ђg·m , ciepųa poųowa roku (IV–IX) 25
20
15
10
5
P05–P25
P25–P75
P75–P95
Avg
P05–P25 , P25–P75 , P75–P95 - rozsah koncentrací / zakres stħǏeŷ P05 , P25 , P75 , P95 - 5., 25., 75. a 95.percentil souborƽ K24 v hodnocené polovinĢ roku P05 , P25 , P75 , P95 - 5., 25., 75. i 95.percentyl zbiorów K24 w badanej poųowie roku AVG - prƽmĢrná koncentrace v hodnocené polovinĢ roku / Ƒrednie stħǏenie w badanej poųowie roku
/ 88 /
ywiec
Wodzisųaw _l.
DČbrowa Gór.
Cieszyn
Gliwice
Bielsko-Biaųa
eský TĢšín
Karviná
Bohumín
Os. - ZábƎeh
Os. - Fifejdy
HavíƎov
Frýdek-Místek
TƎinec - Kos.
Studénka
Opava
0
–3
Obr. 4.5.3 Sezónní koncentrace SO2 v ђg·m , chladná období (X–III) Rys. 4.5.3 Sezonowe stħǏenia SO2 w ђg·m–3, chųodne okresy (X–III) 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0
2005/06
2006/07
2007/08
2008/09
2009/10
2010/11
Obr. 4.5.4 Sezónní koncentrace SO2 v ђg·m–3, teplé poloviny rokƽ (IV–IX) –3
Rys. 4.5.4 Sezonowe stħǏenia SO2 w ђg·m , ciepųe poųowy roku (IV–IX) 22 20
18 16
14 12 10 8 6 4 2 0
2006
2007
2008
2009
2010
Bohumín
eský TĢšín
Frýdek-Místek
HavíƎov
Karviná
Opava
Os. - Fifejdy
Os. - ZábƎeh
Studénka
TƎinec - Kos.
Bielsko-Biaųa
Cieszyn
DČbrowa Gór.
Gliwice
Katowice
Rybnik
Tychy
Wodzisųaw _l.
Zabrze
ywiec
MSk/avg
SLw/avg
MSk/avg - prƽmĢr pro region Moravskoslezského kraje / Ƒrednia dla regionu kraju morawskoƑlČskiego SLw/avg - prƽmĢr pro region Slezského vojvodství / Ƒrednia dla regionu województwa ƑlČskiego
/ 89 /
/ 90 /
–3
VII-1
0
15
30
45
60
75
90
00-01
III-1 III-1
II-1 II-1
I-1
XII-1
XI-1
X-1
XI-1
X-1
IX-1
VIII-1
IX-1
VII-1
VIII-1
MSk/avg - prƽmĢr pro region Moravskoslezského kraje MSk/avg - Ƒrednia dla regionu kraju morawskoƑlČskiego SLw/avg - prƽmĢr pro region Slezského vojvodství SLw/avg - Ƒrednia dla regionu województwa ƑlČskiego
Dekády / Dekady
0
3
6
9
12
15
18
10-11
08-09
06-07
04-05
02-03
Katowice Zabrze
Gliwice Wodzisųaw _l. SLw/avg
Tychy MSk/avg
Bielsko-Biaųa
Os. - Fifejdy DČbrowa Gór.
00-01
TƎinec - Kos.
02-03
Opava
04-05 Studénka
06-07 Karviná
08-09 eský TĢšín
10-11 Bohumín
Frýdek-Místek
12-13
etnost / licznoƑđ [%]
CET
Rys. 4.5.8 Dobowy przebieg stħǏeŷ SO2 w ђg·m–3, ciepųa poųowa roku (IV–IX)
14-15
Rys.4.5.6 Roczny przebieg stħǏeŷ SO2 wyǏszych niǏ 20 ђg·m–3
16-17
Obr. 4.5.8 Denní chod koncentrací SO2 v ђg·m–3, teplá polovina roku (IV–IX)
Dekády / Dekady
0
10
20
30
40
50
–3
12-13
Rys. 4.5.7 Dobowy przebieg stħǏeŷ SO2 w ђg·m , chųodna poų. roku (I–III, X–XII)
ywiec
Rybnik
Cieszyn
Os. - ZábƎeh
HavíƎov
18-19
Obr.4.5.6 Roēní chod koncentrací SO2 vyšších než 20 ђg·m–3
0
10
20
30
40
50
60
70
XII-1
–3
14-15
Rys. 4.5.5 Roczny przebieg stħǏeŷ SO2 w ђg·m
I-1
Obr. 4.5.7 Denní chod koncentrací SO2 v ђg·m , chladná polov. roku (I–III, X–XII)
16-17
–3
V-1
V-1
18-19
Obr. 4.5.5 Roēní chod koncentrací SO2 v ђg·m
IV-1 IV-1
VI-1 VI-1
20-21 20-21
22-23 CET
22-23
Obr. 4.5.9 Týdenní chod koncentrací SO2 v ђg·m–3, chladná polovina roku (I–III, X–XII) Rys. 4.5.9 Tygodniowy przebieg stħǏeŷ SO2 w ђg·m–3, chųodna poųowa roku (I–III, X–XII) 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Po / Po
Út / Wt
St / _r
t / Cz
Pá / Pi
So/ So
Ne / Ni
Obr. 4.5.10 Týdenní chod koncentrací SO2 v ђg·m–3, teplá polovina roku (IV–IX) Rys. 4.5.10 Tygodniowy przebieg stħǏeŷ SO2 w ђg·m–3, ciepųa poųowa roku (IV–IX) 14
12 10 8 6 4 2 0 Po / Po
Út / Wt
St / _r
t / Cz
Pá / Pi
So/ So
Ne / Ni
Bohumín
eský TĢšín
Frýdek-Místek
HavíƎov
Karviná
Opava
Os. - Fifejdy
Os. - ZábƎeh
Studénka
TƎinec - Kos.
Bielsko-Biaųa
Cieszyn
DČbrowa Gór.
Gliwice
Katowice
Rybnik
Tychy
Wodzisųaw _l.
Zabrze
ywiec
MSk/avg
SLw/avg
Po / Po - pondĢlí / poniedziaųek, Út / Wt - úterý / wtorek, St / _r - stƎeda / Ƒroda, t / Cz - ētvrtek / czwartek Pá / Pi - pátek / piČtek, So / So - sobota / sobota, Ne / Ni - nedĢle / niedziela MSk/avg - prƽmĢr pro region Moravskoslezského kraje / Ƒrednia dla regionu kraju morawskoƑlČskiego SLw/avg - prƽmĢr pro region Slezského vojvodství / Ƒrednia dla regionu województwa ƑlČskiego
/ 91 /
Moravskoslezského kraje. Z podrobných informací, které byly shromáždČny v rámci pĜeshraniþních þesko-polských projektĤ18, vyplynuly podstatnČ vyšší emise škodlivin z lokálních topenišĢ v regionu Slezského vojvodství. PĜi podobné hustotČ zástavby jsou vyšší emise zpĤsobeny pĜedevším vČtším podílem topenišĢ, která spalují pevná paliva, a rovnČž použitím paliva odlišné kvality a odlišnými technickými parametry domácích kotlĤ. KromČ jiného bylo konstatováno, že tuhá paliva používaná v regionu Slezského vojvodství mají vČtší obsah síry než paliva používaná v regionu Moravskoslezského kraje [VŠB, 2011]. Z toho lze vyvozovat, že výraznČ vyšší koncentrace SO2 v regionu Slezského vojvodství pocházejí z velké þásti z lokálních topenišĢ.
4.6 Benzen Benzen (C6H6) do atmosféry emitují z více než 90 % antropogenní zdroje. Hlavním emisním zdrojem jsou spalovací procesy, pĜedevším mobilní zdroje, které pĜedstavují cca 85 % celkových antropogenních emisí aromatických uhlovodíkĤ, pĜiþemž pĜevládající þást pĜipadá na emise z výfukových plynĤ. Odhaduje se, že zbývajících 15 % emisí pochází ze stacionárních zdrojĤ. Rozhodující podíl pĜipadá na procesy produkující aromatické uhlovodíky a procesy, kde se tyto slouþeniny používají k výrobČ dalších chemikálií. Dalším významným zdrojem emisí jsou ztráty vypaĜováním pĜi manipulaci, skladování a distribuci benzinĤ. Benzen obsažený ve výfukových plynech je pĜedevším nespálený benzen z paliva. Dalším pĜíspČvkem k emisím benzenu z výfukových plynĤ je benzen vzniklý z nebenzenových aromatických uhlovodíkĤ, popĜ. z nearomatických uhlovodíkĤ obsažených v palivu. Mezi nejvýznamnČjší škodlivé efekty expozice benzenu patĜí poškození krvetvorby a dále jeho karcinogenní úþinky [ýHMÚ, 2012]. Výsledky mČĜení koncentrací benzenu byly k dispozici ze þtyĜ stanic z regionu Moravskoslezského kraje a pouze z jediné z regionu Slezského vojvodství. PrĤmČrné roþní koncentrace v OstravČ-PĜívozu dosahovaly 115–134 % roþního imisního limitu 5 g·m–3, zatímco na ostatních stanicích byly podlimitní (obr. 4.6.1). Z mČĜení v ýeské republice je známo, že prĤmČrné koncentrace benzenu dlouhodobČ pĜekraþují roþní imisní limit, který mČl být dodržen k 1. 1. 2010 [EC, 2008], pouze v OstravČ-PĜívozu, zatímco na ostatních lokalitách s mČĜením Projekty Zlepšení kvality ovzduší v pĜíhraniþní oblasti ýeska a Polska (www.cleanborder.eu) a Informaþní systém kvality ovzduší v oblasti Polsko-ýeského pohraniþí ve Slezském a Moravskoslezském regionu (www.air-silesia.eu) v rámci Operaþního programu pĜeshraniþní spolupráce ýeská republika-Polská republika 2007–2013 (OPPS ýR–PR 2007–2013). 18
stycznia 2005 r. [EC, 2008], byáy lekko przekroczone tylko w regionie województwa Ğląskiego w latach 2006 i 2010 z powodu wyĪszej od dopuszczalnej liczby dni z dobowym Ğrednim stĊĪenim wyĪszym od wartoĞci dopuszczalnej i/lub dwudziestu czterech godzin z jednogodzinnym stĊĪeniem powyĪej wartoĞci dopuszczalnej. WartoĞü dopuszczalna dla stĊĪeĔ chwilowch 350 g·m–3 zostaáa przekroczona w 2006 r. w Rybniku 33 razy, a w ĩywcu nawet 71 razy. Dopuszczalne Ğrednie dobowe stĊĪenie 125 g·m–3 zostaáo w 2006 r. przekroczone na wiĊkszoĞci polskich stacji 4 razy aĪ 18razy (najwiĊcej w ĩywcu), w 2010 r. w ĩywcu 7 razy. Poziom krytyczny SO2 okreĞlony dla ochrony roĞlinnoĞci 20 g·m–3 byá w cháodnym okresie przekroczony na oĞmiu z dziesiĊciu badanych stacji w regionie województwa Ğląskiego 1,2-krotnie aĪ 1,7-krotnie, a w okresie caáego roku lekko takĪe w ĩywcu i w Zabrzu. W regionie kraju morawskoĞląskiego Ğrednie stĊĪenia na poszczególnych stacjach osiągnĊáy wartoĞü 43–89% poziomu krytycznego w cháodnej poáowie roku i 29–64% poziomu krytycznego w okresie rocznym (tab. 4.5.1–4.5.3). NajniĪszy poziom zanieczyszczenia powietrza SO2 w obu okresach roku wystąpiá w Opavie, Studénce i TĜincu-Kosmos, najwyĪszy w cháodnej poáowie roku w ĩywcu, a w ciepáej poáowie roku w Katowicach. Na wszystkich stacjach w regionie kraju morawskoĞląskiego w cháodnej poáowie roku poziom zanieczyszczenia powietrza SO2 byá niĪszy niĪ w regionie województwa Ğląskiego, w ciepáej poáowie roku byáo tak samo, z wyjątkiem stacji Karviná i przede wszystkim ýeský TČšín (rys. 4.5.1–4.5.2). ĝrednie stĊĪenia SO2 w regionie kraju morawskoĞląskiego wynosiáy w poszczególnych cháodnych okresach od 41 do 56% Ğredniego stĊĪenia w regionie województwa Ğląskiego (2005/06, 2009/10), natomiast w ciepáych okresach roku stosunek ten byá wiĊkszy, a dokáadnie od 57 do 72% (2006, 2007). NajwyĪsze stĊĪenia odnotowano w cháodnym okresie 2005/06, a najniĪsze bezpoĞredno w kolejnym cháodnym okresie 2006/07. W kolejnych cháodnych okresach poziom zanieczyszczenia powietrza w obu regionach, zwáaszcza w regionie województwa Ğląskiego, lekko wzrastaá, z wyjątkiem ostatniego badanego okresu w regionie kraju morawskoĞląskiego. W ciepáych poáowach roku natomiast poziom zanieczyszczenia powietrza lekko malaá od najwyĪszego poziomu w 2006 r., z wyjątkiem ostatniego badanego okresu w regionie województwa Ğląskiego. W przypadku ciepáych i cháodnych okresów roku obowiązuje zasada, Īe najwyĪsze Ğrednie stĊĪenia w regionie kraju morawskoĞląskiego byáy mniejsze od najniĪszych Ğrednich stĊĪeĔ w regionie województwa Ğląskiego (rys. 4.5.3–4.5.4).
/ 92 /
nejen v OstravČ, ale v celé ýeské republice, jsou koncentrace podlimitní. Vyšší koncentrace souvisejí v této lokalitČ s prĤmyslovou þinností, pĜedevším s výrobou koksu a chemickou výrobou. Koncentrace benzenu mají zĜetelný roþní chod. MČsíþní prĤmČrné koncentrace se pohybovaly v širokém rozmezí od 0,1 do 8,2 g·m–3, resp. až do 12,1 g·m–3 v OstravČ-PĜívozu. Nejvyšší prĤmČrné koncentrace byly namČĜeny v lednu, prosinci a únoru (obr. 4.6.2).
4.7 PĜízemní ozon PĜízemní ozon19 (O3) je sekundární zneþišĢující látkou v ovzduší, která nemá vlastní významný emisní zdroj. Vzniká za úþinku sluneþního záĜení komplikovanou soustavou fotochemických reakcí mezi tzv. prekurzory ozonu, zejména mezi oxidy dusíku (NOX), tČkavými organickými látkami (VOC) a dalšími složkami atmosféry. Ozon je velmi úþinným oxidantem. Poškozuje pĜevážnČ dýchací soustavu, zpĤsobuje podráždČní, morfologické, biochemické a funkþní zmČny a snižuje obranyschopnost organismu. Je prokazatelnČ toxický i pro vegetaci [ýHMÚ, 2012]. Pole koncentrací pĜízemního ozonu je v porovnání s jinými škodlivinami mnohem homogennČjší, tj. prostorovČ mnohem ménČ promČnlivé, a proto postaþuje mČĜení na menším poþtu lokalit než u ostatních škodlivin. ÚroveĖ zneþištČní ovzduší O3 byla v regionu Slezského vojvodství ponČkud nižší než v regionu Moravskoslezského kraje. PrĤmČrná roþní koncentrace O3 regionu Slezského vojvodství 44,0 g·m–3 dosáhla 96 % koncentrace 45,7 g·m–3 regionu Moravskoslezského kraje, prĤmČrná koncentrace teplé poloviny roku 100 % (57,4 vs. 57,3 g·m–3) a prĤmČrná koncentrace chladné poloviny roku 89 % (30,3 vs. 34,1 g·m–3). PrĤmČrná roþní maximální denní 8hodinová koncentrace O3 regionu Slezského vojvodství 62,3 g·m–3 dosáhla 95 % koncentrace 65,7 g·m–3 regionu Moravskoslezského kraje, prĤmČrná maximální denní 8hodinová koncentrace teplé poloviny roku 90 % (40,4 vs. 45,1 g·m–3) a prĤmČrná maximální denní 8hodinová koncentrace chladné poloviny roku 98 % (84,1 vs. 86,2 g·m–3)20. PĜízemní ozon, rovnČž nazývaný ozonem troposférickým, se vyskytuje pĜi zemském povrchu, na rozdíl od ozonu stratosférického, který je koncentrován pĜedevším v ozonosféĜe. 19
Dle provedeného U-Mann Whitney testu je rozdíl mezi prĤmČrnými oblastními koncentracemi O3 statisticky významný na hladinČ p = 0,05 pouze v chladné polovinČ roku. Hodnota Spearmanova koe¿cientu poĜadové korelace mezi soubory oblastních maximálních denních 8hodinových koncentrací O3 v teplé polovinČ roku má hodnotu 0,97 a potvrzuje ze všech porovnávaných škodlivin nejvýraznČjší podobnost v úrovni zneþištČní ovzduší v obou oblastech. 20
StĊĪenia SO2 charakteryzują siĊ bardzo wyraĨnym rocznym przebiegiem z maksymalnymi wartoĞciami w dekadach grudniowych do lutowych oraz minimalnymi w dekadach majowych do wrzeĞniowych. Roczny przebieg byá bardziej wyraĨny w regionie województwa Ğląskiego (rys. 4.5.5–4.5.6). Dobowy przebieg stĊĪeĔ SO2 w obu regionach nieco siĊ róĪniá w poszczególnych czĊĞciach roku. W regionie województwa Ğląskiego w cháodnej poáowie roku gáówne minima wystĊpują w godzinach porannych, lokalne maksima przed poáudniem, a gáówne maksimum w godzinach wieczornych, maksima byáy oddzielone lokalnym minimum w godzinach popoáudniowych. W regionie kraju morawskoĞląskiego dobowy przebieg byá o wiele mniej wyraĨny, a drugie wieczorne maksimum praktycznie nie wystĊpuje. W ciepáej poáowie roku wieczorne maksimum byáo o wiele mniej wyraĨne takĪe w regionie województwa Ğląskiego, poza ĩywcem, a na kilku stacjach dobowy przebieg ma tylko jedno poranne minimum i jedno poranne aĪ dopoáudniowe maksimum, zwáaszcza w ýeskim TČšínie i w Katowicach (rys. 4.5.7–4.5.8). Tygodniowy przebieg stĊĪenia SO2 byá niewyraĨny, w porównaniu zwáaszcza z tygodniowym przebiegiem NO2. ĝrednie stĊĪenia SO2 w dni weekendu, w soboty i niedziele, wynoszą na poszczególnych stacjach w cháodnej poáowie roku 93–105%, a w ciepáej poáowie roku 85–103% Ğredniego stĊĪenia odnotowanego w okresie od poniedziaáku do piątku (rys. 4.5.9–4.5.10)17. Wszystkie opisane cechy wskazują na mniej wiĊcej dwukrotnie wyĪszy poziom zanieczyszczenia powietrza, a takĪe stosunkowo odmienne ksztaátowanie siĊ stĊĪeĔ SO2 w regionie województwa Ğląskiego w porównaniu z regionem kraju morawskoĞląskiego. Ze szczegóáowych informacji, jakie zgromadzono w ramach polsko-czeskich projektów transgranicznych18, wynika, Īe znacznie wyĪsze emisje substancji zanieczyszczających z lokalnych palenisk byáy w regionie województwa Ğląskiego. Przy podobnej gĊstoĞci zabudowy wyĪsze emisje spowodowane są przede wszystkim wiĊkszym udziaáem palenisk, w których spalane są paliwa staáe, oraz wykorzystywaniem paliw o róĪnej 17 Zgodnie z wykonanymi testami U-Manna Whitneya róĪnica pomiĊdzy Ğrednimi obszarowymi stĊĪeniami z okresu sobota– niedziela i poniedziaáek–piątek w obu obszarach na poziomie p = 0,05 jest istotna pod wzglĊdem statystycznym tylko w ciepáej poáowie roku.
Projekty pn. „Polepszenie jakoĞci powietrza w regionie przygranicznym Czechy-Polska“ (www.cleanborder.eu) oraz „System informacji o jakoĞci powietrza na obszarze pogranicza Polsko-Czeskiego w regionie ĝląska i Moraw“ (www. air-silesia.eu) w ramach Programu Operacyjnego Wspóápracy Transgranicznej Republika Czeska – Rzeczpospolita Polska 2007–2013 (POWT RCz–RP 2007–2013). 18
/ 93 /
Kďƌ͘ϰ͘ϲ͘ϭWƌƽŵĢƌŶĠƌŽēŶşŬŽŶĐĞŶƚƌĂĐĞďĞŶnjĞŶƵǀђŐͼŵ–3 ZLJƐ͘ϰ͘ϲ͘ϭ_ƌĞĚŶŝĞƌŽĐnjŶĞƐƚħǏĞŶŝĂďĞŶnjĞŶƵǁђŐͼŵ–3 8 7 6 5 4 3 2 1 0
2008
2009
2010
ČďƌŽǁĂ'ſƌ͘
KƐ͘ͲŚŽƚƐƉŽƚ
KƐ͘Ͳ&ŝĨĞũĚLJ
KƐ͘ͲWƎşǀŽnj
dƎŝŶĞĐͲ<ŽƐ͘
LV
KƐ͘ͲWŽƌƵďĂ
LV – cílová hodnota / poziom docelowy
Kďƌ͘ϰ͘ϲ͘ϮWƌƽŵĢƌŶĠŵĢƐşēŶşŬŽŶĐĞŶƚƌĂĐĞďĞŶnjĞŶƵǀђŐͼŵ–3, 2008–2010 –3 ZLJƐ͘ϰ͘ϲ͘Ϯ_ƌĞĚŶŝĞŵŝĞƐŝħĐnjŶĞƐƚħǏĞŶŝĂďĞŶnjĞŶƵǁђŐͼŵ , 2008–2010
14 12 10 8 6 4 2 0
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
ČďƌŽǁĂ'ſƌ͘
KƐ͘ͲŚŽƚƐƉŽƚ
KƐ͘Ͳ&ŝĨĞũĚLJ
KƐ͘ͲWŽƌƵďĂ
KƐ͘ͲWƎşǀŽnj
dƎŝŶĞĐͲ<ŽƐ͘
Cílová hodnota O3 pro ochranu zdraví lidí, která mČla být dodržena k 1. 1. 2010 [EC, 2008], nebyla v letech 2008–2010 pĜekroþena, protože hodnota maximální denní 8hodinové koncentrace 120 g·m–3 byla pĜekroþena na jednotlivých stanicích v prĤmČru za 3 roky pouze 15krát až 19krát, zatímco legislativa umožĖuje 25 pĜekroþení. NicménČ byl pĜekroþen legislativnČ stanovený dlouhodobý cíl, protože nepĜedpokládá ani jedno pĜekroþení uvedené mezní hodnoty. Ke všem pĜekroþením mezní hodnoty došlo v teplé polovinČ roku. PrĤmČrné maximální denní 8hodinové koncentrace O3 byly v souladu
XII
jakoĞci i róĪnymi parametrami technicznymi domowych kotáów. MiĊdzy innymi stwierdzono, Īe paliwa staáe stosowane w regionie województwa Ğląskiego mają wiĊkszą zawartoĞü siarki w porównaniu z paliwami uĪywanymi w regionie kraju morawskoĞląskiego [VŠB, 2011]. Z tego moĪna wywnioskowaü, Īe znacznie wyĪsze stĊĪenia SO2 w regionie województwa Ğląskiego pochodzą w duĪej czĊĞci z lokalnych palenisk.
/ 94 /
s výše popsaným mechanismem tvorby ozonu v teplé polovinČ roku 1,8násobnČ až 2,4násobnČ vyšší než v chladné polovinČ roku (Bielsko-Biaáa, Katovice). Nejvyšší koncentrace O3 byly mČĜeny na venkovských pozaćových lokalitách (Studénka) kvĤli nižším koncentracím látek odbourávajících ozon. Naopak nejménČ zatížené jsou mČstské lokality ovlivnČné emisemi z dopravy, v kterých je ozon odbouráván chemickou reakcí s NO (tab. 4.7.1, obr. 4.7.1). Cílová hodnota a dlouhodobý cíl O3 pro ochranu vegetace je stanoven jako tzv. expoziþní index AOT4021. Cílová hodnota 18 000 g·m–3·h, která mČla být dodržena k 1. 1. 2010 [EC, 2008], byla pĜekroþena pouze v roce 2008 v Bielsko-Biaáe a Katovicích, a sice o necelých 10 %, na ostatních stanicích se hodnota AOT40 pohybovala mezi 47 a 94 % cílové hodnoty22. NicménČ dlouhodobý cíl 6 000 g·m–3·h byl pĜekroþen na všech stanicích 1,4násobnČ až 3,2násobnČ (obr. 4.7.2). Mezisezónní zmČny úrovnČ zneþištČní ovzduší O3 v teplé polovinČ roku jsou nevýrazné, zejména v regionu Moravskoslezského kraje23. PrĤmČrné maximální denní 8hodinové koncentrace kolísají na jednotlivých stanicích a v jednotlivých sezónách od 81 do 91 g·m–3 v regionu Moravskoslezského kraje a od 76 do 92 g·m–3 v regionu Slezského vojvodství (obr. 4.7.3). Meziroþní rozdíly v koncentracích ozonu jsou dány pĜedevším meteorologickými podmínkami v jednotlivých obdobích a vliv koncentrací prekurzorĤ není tak významný. Vzhledem ke znaþnČ komplikované atmosférické chemii vzniku a zániku ozonu, jeho závislosti na absolutním množství i relativním zastoupení jeho prekurzorĤ v ovzduší, které souvisejí i s dálkovým pĜenosem, a dále i na meteorologických podmínkách, je obtížné meziroþní zmČny blíže komentovat, zejména bČhem hodnoceného pouze tĜíletého období. ÚroveĖ zneþištČní ovzduší pĜízemním ozonem má v dĤsledku mechanizmu jeho vzniku velmi výrazný roþní chod. Koncentrace O3 byla nejnižší v období zhruba od konce Ĝíjna do zaþátku února, bČhem února a bĜezna postupnČ narĤstají a nejvyšší, vcelku vyrovnaná, byla úroveĖ koncentrací 21 AOT40 (accumulated exposure over a 40 ppb) je souþet rozdílĤ mezi hodinovou koncentrací vČtší než 80 ȝg·m–3 (= 40 ppb) a hodnotou 80 ȝg·m–3 v dané periodČ. Sþítají se pouze hodinové hodnoty rozdílĤ zmČĜené každý den v období od 1. 5. do 31. 7. mezi 8 a 20 hodinou CET.
4.6. Benzen Benzen (C6H6) emitują do atmosfery w ponad 90% Ĩródáa antropogeniczne. Gáównym Ĩródáem są procesy spalania, przede wszystkim Ĩródáa mobilne, które stanowią ok. 85% caákowitych emisji antropogenicznych wĊglowodorów aromatycznych, przy czym przewaĪającą czĊĞü stanowią emisje spalin. Szacuje siĊ, Īe pozostaáe 15% emisji pochodzi ze Ĩródeá stacjonarnych. Decydujący udziaá stanowią procesy wytwarzające wĊglowodory aromatyczne oraz procesy, podczas których związki te stosowane są do produkcji innych substancji chemicznych. Kolejnym duĪym Ĩródáem emisji są straty wynikające z odparowywania benzyny podczas jej magazynowania, dystrybucji i manipulowania nią. Benzen zawarty w spalinach to przede wszystkim niespalony benzen z paliwa. Emisjom benzenu ze spalin towarzyszy takĪe benzen powstający z niebenzenowych wĊglowodorów aromatycznych lub z wĊglowodorów niearomatycznych zawartych w paliwie. Jednym z najbardziej szkodliwych skutków ekspozycji na benzen jest zaburzenie obrazu krwi oraz dziaáanie rakotwórcze [ýHMÚ, 2012]. Wyniki pomiarów stĊĪeĔ benzenu dostĊpne byáy z czterech stacji z regionu kraju morawskoĞląskiego i tylko z jednej z regionu województwa Ğląskiego. ĝrednie roczne stĊĪenia w Ostravie-PĜívoz osiągaáy 115–134% rocznej normy imisji 5 g·m–3, natomiast na pozostaáych stacjach byáy poniĪej normy (rys. 4.6.1). Z pomiarów dokonywanych w Republice Czeskiej wiadomo, Īe Ğrednie stĊĪenia benzenu w dáuĪszym terminie przekraczają roczną normĊ imisji, która miaáa byü osiągniĊta z dniem 1 stycznia 2010 r. [EC, 2008], tylko w Ostravie-PĜívoz, natomiast w pozostaáych miejscach pomiarowych nie tylko w Ostrawie, ale takĪe w caáej Republice Czeskiej stĊĪenia utrzymują siĊ poniĪej normy. WyĪsze stĊĪenia w tym miejscu związane są z dziaáalnoĞcią przemysáową, przede wszystkim z produkcją koksu i produkcją chemiczną. StĊĪenia benzenu mają wyraĨny roczny przebieg. MiesiĊczne Ğrednie stĊĪenia ksztaátowaáy siĊ w szerokim przedziale od 0,1 do 8,2 g·m–3 lub aĪ do 12,1 g·m–3 w Ostravie-PĜívoz. NajwyĪsze Ğrednie stĊĪenia odnotowano w styczniu, grudniu i lutym (rys. 4.6.2).
4.7. Ozon przyziemny
22
Ozon przyziemny19 (O3) to wtórne zanieczyszczenie powietrza, niemające wáasnego istotnego
23 Vzhledem k mechanismu vzniku pĜízemního ozonu, a tím dominanci letních koncentrací, nebyly posuzovány mezisezónní zmČny pro chladnou polovinu roku a rovnČž nebyly vyhodnoceny denní a týdenní chody v chladné polovinČ roku.
19 Ozon przyziemny, nazywany równieĪ ozonem troposferycznym, wystĊpuje przy powierzchni Ziemi, w odróĪnieniu od ozonu stratosferycznego skoncentrowanego przede wszystkim w ozonosferze.
Z použitých údajĤ lze konstatovat pouze pĜekroþení hodnoty imisního limitu, nikoliv pĜekroþení imisního limitu, který je legislativnČ stanoven pro pČtiletý prĤmČr.
/ 95 /
Tab.4.7.1 Koncentrace pƎízemního ozonu O3 v ђg·m–3
Region województwa ƑlČskiego
Wodzisųaw _l.
Katowice
DČbrowa Gór.
Bielsko-Biaųa
Region Moravskoslezského kraje
TƎinec - Kos.
Studénka
Os. - Fifejdy
Karviná
Tab.4.7.1 StħǏenia przyziemnego ozonu O3 w ђg·m–3
Krátkodobé (1hodinové) koncentrace (K1), chladná polovina roku (I –III, X–XII) Krótkoterminowe (1godzinne) stħǏenia (K1), chųodna poųowa roku (I-III,X-XII) %N 99.0 99.4 99.9 99.8 87.2 93.1 95.6 94.4 Avg 30.1 31.9 37.2 37.2 34.1 39.4 28.8 25.3 28.6 % K1>60 11.2 13.1 19.7 17.6 22.8 10.4 8.3 10.5 Max 118 116 113 117 120 113 125 123 Krátkodobé (1hodinové) koncentrace (K1), teplá polovina roku (IV-IX) Krótkoterminowe (1godzinne) stħǏenia (K1), ciepųa poųowa roku (I-III,X-XII) %N 99.8 98.9 99.8 99.2 95.0 94.4 93.5 94.4 Avg 57.0 56.1 57.2 58.8 57.3 64.5 54.2 53.4 57.4 % K1>60 44.0 44.2 44.8 46.1 52.1 41.5 39.6 43.0 Max 189 187 187 185 175 194 187 185 Maximální denní 8hodinové koncentrace (MaxK8), chladná polovina roku (I–III, X–XII) Maksymalne dobowe 8godzinne stħǏenia (MaxK8), chųodna poųowa roku (I-III,X-XII) %N 98.7 99.3 100.0 100.0 100.0 91.0 96.3 99.5 100.0 Avg 41.1 42.5 49.4 46.8 45.1 47.8 39.7 35.5 39.6 P05 7 6 12 10 13 10 9 5 8 P95 76 80 85 81 79 84 78 79 80 Max 111 106 103 111 107 113 101 112 114 % MaxK8>60 18.9 21.7 32.5 26.0 23.8 31.3 21.1 15.8 20.5 Maximální denní 8hodinové koncentrace (MaxK8), teplá polovina roku (IV–IX) Maksymalne dobowe 8godzinne stħǏenia (MaxK8), ciepųa poųowa roku (I-III,X-XII) %N 99.5 98.0 99.8 99.1 100.0 99.3 98.5 96.7 98.2 Avg 84.6 85.0 88.9 86.3 86.2 85.4 83.6 83.7 83.3 P05 36 38 48 41 42 36 40 38 39 P95 127 129 127 128 128 131 131 130 128 Max 175 167 163 166 168 163 163 162 165 % MaxK8>60 81.5 83.1 87.4 81.8 84.0 79.1 80.8 77.2 78.5 % MaxK8>120 8.1 8.4 9.1 8.5 7.5 10.3 9.1 9.8 8.5 Maximální denní 8hodinové koncentrace, rok (I–XII) Maksymalne dobowe 8godzinne stħǏenia, rok (I-XII) Navg MaxK8>120 14.8 15.2 16.7 15.4 19.6 16.7 17.7 15.5
30.3
57.4
100.0 40.4 12 79 112 19.0
100.0 84.1 39 128 156 79.1 7.8
% N - relativní ēetnost hodnocených K1, MaxK8 % možných koncentrací N % N - wzglħdna czħstoƑđ badanych K1, MaxK8 % danych stħǏeŷ N N/MaxK8=547, N/K1=13128 v chladné polovinĢ roku /w chųodnej poųowie roku N/MaxK8=549, N/K1=13176 v teplé polovinĢ roku / w ciepųej poųowie roku % K1>60 , % K1>120 - relativní ēetnost K1 > 60 ђg·m –3 , respektive K1 > 120 ђg·m –3 v % hodnocených K1 % K1>60 , % K1>120 - wzglħdna czħstoƑđ K1 > 60 ђg·m –3 odpowiednio K1 > 120 ђg·m –3 w % badanych K1 % MaxK8>60 , % MaxK8>120 - relativní ēetnost MaxK8 > 60 ђg·m –3 a MaxK8 > 120 ђg·m –3 v % hodnocených MaxK8 % MaxK8>60 , % MaxK8>120 - wzglħdna czħstoƑđ MaxK8 > 60 ђg·m –3 i MaxK8 > 120 ђg·m –3 w % badanych MaxK8 Avg - prƽmĢrná koncentrace v hodnoceném období Avg - Ƒrednie stħǏenie w badanym okresie Max - maximální namĢƎená koncentrace v hodnoceném období Max - maksymalne zmierzone stħǏenie w badanym okresie P05 , P95 - 5. a 95.percentil souborƽ MaxK8 v hodnoceném období P05 , P95 - 5. i 95.percentyl zbiorów MaxK8 w badanym okresie N avg MaxK8>120 - prƽmĢrný poēet dnƽ s MaxK8 > 120 ђg·m –3 vypoētený z relat. ēetností s tím, že 100 % je 365 dnƽ N avg MaxK8>120 - Ƒrednia liczba dni z MaxK8 > 120 ђg·m –3 wyliczona ze wzgl. czħstoƑci, gdy 100 % to 365 dni
/ 96 /
–3
Obr. 4.7.1 Maximální denní 8hodinové koncentrace O3 v ђg·m , teplá polovina roku (IV–IX) –3
Rys. 4.7.1 Maksymalne dobowe 8godzinne stħǏenia O3 w ђg·m , ciepųa poųowa roku (IV–IX) 140 120 100 80 60 40
P05–P25
P25–P75
P75–P95
Bielsko-Biaųa
Katowice
DČbrowa Gór.
Wodzisųaw _l.
Studénka
TƎinec - Kos.
Os. - Fifejdy
Karviná
20
Avg
P05 , P25 , P75 , P95 - 5., 25., 75. a 95.percentil souborƽ K24 v hodnocené polovinĢ roku P05 , P25 , P75 , P95 - 5., 25., 75. i 95.percentyl zbiorów K24 w badanej poųowie roku Avg - prƽmĢrná koncentrace v hodnocené polovinĢ roku Avg - Ƒrednie stħǏenie w badanej poųowie roku
Obr. 4.7.2 Expoziēní index AOT40 v ђg·m–3·h Rys. 4.7.2 Wspóųczynnik AOT40 w ђg·m–3·h 20000 18000 16000 14000
12000 10000 8000 6000 4000 2000 0
2008
2009
2010
Karviná
Os. - Fifejdy
Studénka
TƎinec - Kos.
Bielsko-Biaųa
DČbrowa Gór.
Katowice
Wodzisųaw _l.
LV1
LV2
AOT40 - souēet rozdílƽ mezi hodinovou koncentrací O 3 vĢtší než 80 ʅg·m –3 (= 40 ppb) a hodnotou 80 ʅg·m –3 v dané periodĢ (sēítají se pouze hodinové hodnoty rozdílƽ zmĢƎené každý den v období 1.5.–31.7. mezi 8 a 20 hod. CET) AOT40 - suma róǏnic pomiħdzy stħǏeniem godzinnym O 3 powyǏej 80 ʅg·m –3 (= 40 ppb) a wartoƑciČ 80 ʅg·m –3 w danym okresie czasu (sumowane sČ tylko wartoƑci godzinne róǏnic zmierzone kaǏdego dnia w okresie 1.5.–31.7. miħdzy godz. 8 a 20 CET) LV1 - cílová hodnota pro AOT40 18 000 ђg·m –3 ·h LV2 - dlouhodobý cíl pro AOT40 6 000 ђg·m –3 ·h –3 LV1 - wartoƑđ docelowa dla AOT40 18 000 ђg·m ·h LV2 - poziom celu dųugoterminowego dla AOT40 6 000 ђg·m –3 ·h
/ 97 /
Obr. 4.7.3 Sezónní maximální denní 8hodinové koncentrace O3 v ђg·m–3, teplé poloviny rokƽ (IV–IX) –3
Rys. 4.7.3 Sezonowe maksymalne dobowe 8godzinne stħǏenia O3 w ђg·m , ciepųe poųowy roku (IV–IX) 95 90 85 80
75 70 65 60
2008
2009
2010
Karviná
Os. - Fifejdy
Studénka
TƎinec - Kos.
Bielsko-Biaųa
DČbrowa Gór.
Katowice
Wodzisųaw _l.
MSk/avg
SLw/avg
MSk/avg - prƽmĢr pro region Moravskoslezského kraje / Ƒrednia dla regionu kraju morawskoƑlČskiego SLw/avg - prƽmĢr pro region Slezského vojvodství / Ƒrednia dla regionu województwa ƑlČskiego
od dubna do poloviny srpna. Od poloviny srpna koncentrace ozonu strmČ klesají (obr. 4.7.4–4.7.5). Denní chod koncentrací O3 má v teplé polovinČ roku výrazné ranní minimum na úrovni cca 23–33 g·m–3, kromČ Bielsko-Biaáe s minimem 46 g·m–3. Maximální úrovnČ 86–92 g·m–3 bylo dosahováno v odpoledních hodinách. Relativní þetnosti hodinových koncentrací vyšších než 120 g·m–3 byly na vČtšinČ stanic v období od 21 do 9 hodin CET nulové, v období cca 12–17 hodin pĜekraþují 10 % a maxima 12–15 % pĜipadají na 13–16 hodin CET (obr. 4.7.6–4.7.7). Týdenní chod koncentrací O3 byl v teplé polovinČ roku zĜetelný, maximální koncentrace pĜipadají na vČtšinČ lokalit na pátek, v Katovicích a DąbrowČ Górniczej na þtvrtek. BČhem víkendu koncentrace klesají k pondČlnímu minimu na všech lokalitách, kromČ venkovské pozaćové lokality Studénka (obr. 4.7.8).
Ĩródáa emisji. Jest skutkiem promieniowania sáonecznego i powstaje w drodze skomplikowanego zespoáu reakcji fotochemicznych miĊdzy tzw. prekursorami ozonu, zwáaszcza miĊdzy tlenkami azotu (NOX), lotnymi związkami organicznymi (LZO) i innymi skáadnikami atmosfery. Ozon jest bardzo skutecznym utleniaczem. Uszkadza przewaĪnie ukáad oddechowy, powoduje podraĪnienia, zmiany morfologiczne, biochemiczne i funkcyjne i obniĪa system odpornoĞciowy organizmu. Udowodniono takĪe jego toksyczny wpáyw na roĞlinnoĞü [ýHMÚ, 2012]. Pole stĊĪeĔ ozonu przyziemnego jest w porównaniu z innymi substancjami zanieczyszczającymi o wiele bardziej homogeniczne, czyli przestrzennie o wiele mniej zmienne, i dlatego wystarczające są pomiary w mniejszej liczbie miejsc w porównaniu z innymi zanieczyszczeniami. Poziom zanieczyszczenia powietrza O3 w regionie województwa Ğląskiego byá nieco niĪszy aniĪeli w regionie kraju morawskoĞląskiego. ĝrednie roczne stĊĪenie O3 w regionie województwa Ğląskiego 44,0 g·m–3 osiągnĊáo 96% stĊĪenia 45,7 g·m–3 w regionie kraju morawskoĞląskiego, Ğrednie stĊĪenie w ciepáej poáowie roku 100% (57,4 vs. 57,3 g·m–3), a Ğrednie stĊĪenie w cháodnej poáowie roku 89% (30,3 vs. 34,1 g·m–3).
/ 98 /
XII/1
X/1
12-13
I/1
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
00-01
IX/1 IX/1
VIII/1 VIII/1
VII/1 VII/1
VI/1
VI/1
V/1
IV/1
V/1
IV/1
III/1
II/1
III/1
I/1
II/1
MSk/avg - prƽmĢr pro region Moravskoslezského kraje MSk/avg - Ƒrednia dla regionu kraju morawskoƑlČskiego SLw/avg - prƽmĢr pro region Slezského vojvodství SLw/avg - Ƒrednia dla regionu województwa ƑlČskiego
XII/1
XI/1
X/1
Dekády / Dekady
10-11
08-09
06-07
04-05
02-03
SLw/avg
00-01 MSk/avg
02-03
DČbrowa Gór.
04-05 Bielsko-Biaųa
06-07
Os. - Fifejdy
08-09 Karviná
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Katowice
Studénka
12-13
10-11
etnost / licznoƑđ [%]
Rys. 4.7.7 Dobowy przebieg stħǏeŷ O3 > 120 ђg·m–3, ciepųa poųowa roku (IV–IX)
14-15 14-15
Rys. 4.7.5 Roczny przebieg maks. dob. 8godz. stħǏeŷ O3 wyǏszych niǏ 60 ђg·m–3
16-17
Obr. 4.7.7 Denní chod koncentrací O3 > 120 ђg·m–3, teplá polovina roku (IV–IX)
Dekády / Dekady
0
20
40
60
80
100
–3
16-17
Rys. 4.7.6 Dobowy przebieg stħǏeŷ O3 w ђg·m , ciepųa poųowa roku (IV–IX)
Wodzisųaw _l.
TƎinec - Kos.
18-19
Obr. 4.7.5 Roēní chod max. denních 8hod koncentrací O3 vyšších než 60 ђg·m–3
0
20
40
60
80
100
120
–3
18-19
Rys. 4.7.4 Roczny przebieg maksym. dobowych 8godz. stħǏeŷ O 3 w ђg·m
XI/1
Obr. 4.7.6 Denní chod koncentrací O3 v ђg·m–3, teplá polovina roku (IV–IX)
20-21 20-21
CET
22-23 CET
22-23
Obr. 4.7.4 Roēní chod maximálních denních 8hod koncentrací O3 v ђg·m–3
etnost / licznoƑđ [%]
/ 99 /
–3
Obr. 4.7.8 Týdenní chod koncentrací O3 v ђg·m , teplá polovina roku (IV–IX) Rys. 4.7.8 Tygodniowy przebieg stħǏeŷ O3 w ђg·m–3, ciepųa poųowa roku (IV–IX) 95
90
85
80
75
70 Po / Po
Út / Wt
St / _r
t / Cz
Pá / Pi
So/ So
Ne / Ni
Karviná
Os. - Fifejdy
Studénka
TƎinec - Kos.
Bielsko-Biaųa
DČbrowa Gór.
Katowice
Wodzisųaw _l.
MSk/avg
SLw/avg
Po / Po - pondĢlí / poniedziaųek, Út / Wt - úterý / wtorek, St / _r - stƎeda / Ƒroda, t / Cz - ētvrtek / czwartek Pá / Pi - pátek / piČtek, So / So - sobota / sobota, Ne / Ni - nedĢle / niedziela MSk/avg - prƽmĢr pro region Moravskoslezského kraje / Ƒrednia dla regionu kraju morawskoƑlČskiego SLw/avg - prƽmĢr pro region Slezského vojvodství / Ƒrednia dla regionu województwa ƑlČskiego
ĝrednie roczne maksymalne dobowe stĊĪenie oĞmiogodzinne O3 w regionie województwa Ğląskiego 62,3 g·m–3 osiągnĊáo 95% stĊĪenia 65,7 g·m–3 w regionie kraju morawskoĞląskiego, Ğrednie maksymalne dobowe stĊĪenie oĞmiogodzinne w ciepáej poáowie roku 90% (40,4 vs. 45,1 g·m–3), a Ğrednie maksymalne dobowe stĊĪenie oĞmiogodzinne w cháodnej poáowie roku 98% (84,1 vs. 86,2 g·m–3)20. WartoĞü docelowa O3 okreĞlona dla ochrony zdrowia ludzkiego, która miaáa zostaü osiągniĊta z dniem 1 stycznia 2010 r. [EC, 2008], nie zostaáa w latach 2008–2010 przekroczona, poniewaĪ wartoĞü maksymalnego dobowego oĞmiogodzinnego stĊĪeZgodnie z przeprowadzonym testem U-Manna Whitneya róĪnica miĊdzy Ğrednimi obszarowymi stĊĪeniami O3 na poziomie p = 0,05 jest istotna pod wzglĊdem statystycznym tylko w cháodnej poáowie roku. WartoĞü wspóáczynnika Spearmana korelacji porządkowej pomiĊdzy populacjami obszarowych maksymalnych dobowych 8godzinnych stĊĪeĔ O3 w ciepáej poáowie roku wynosi 0,97 i spoĞród wszystkich porównywanych zanieczyszczeĔ potwierdza najwyraĨniejsze podobieĔstwo w poziomie zanieczyszczenia powietrza w obu obszarach. 20
nia 120 g·m–3 zostaáa przekroczona na poszczególnych stacjach Ğrednio za 3 lata tylko 15 razy aĪ 19 razy, natomiast przepisy prawa dopuszczają 25 przekroczeĔ. Niemniej jednak cel dáugoterminowy okreĞlony w przepisach prawa zostaá przekroczony, poniewaĪ nie przewiduje on ani jednego przekroczenia okreĞlonej wartoĞci dopuszczalnej. Wszystkie przekroczenia wartoĞci dopuszczalnej miaáy miejsce w ciepáej poáowie roku. ĝrednie maksymalne dobowe stĊĪenia oĞmiogodzinne O3 byáy, zgodnie z powyĪej opisanym mechanizmem tworzenia siĊ ozonu, w ciepáej poáowie roku 1,8-krotnie aĪ 2,4-krotnie wyĪsze niĪ w cháodnej poáowie roku (Bielsko-Biaáa, Katowice). NajwyĪsze stĊĪenia O3 odnotowano na stacjach „táa wiejskiego“ (Studénka) z powodu niĪszego stĊĪenia substancji likwidujących ozon. Najmniej dotkniĊte są za to obszary miejskie, gdzie wystĊpuje wpáyw komunikacji i gdzie ozon likwidowany jest w wyniku reakcji chemicznej z NO (tab. 4.7.1, rys. 4.7.1). WartoĞü docelowa i cel dáugoterminowy O3 okreĞlony w celu ochrony roĞlinnoĞci zostaáy okreĞlone
/ 100 /
jako tzw. wskaĨnik AOT4021. WartoĞü docelowa 18 000 g·m–3·h, która miaáa byü osiągniĊta z dniem 1 stycznia 2010 r. [EC, 2008], zostaáa przekroczona tylko w 2008 r. w Bielsku-Biaáej i Katowicach o niespeána 10%, na pozostaáych stacjach wartoĞü AOT40 wynosiáa pomiĊdzy 47 a 94% wartoĞci docelowej22. Niemniej jednak cel dáugoterminowy 6000 g·m–3·h zostaá przekroczony na wszystkich stacjach 1,4-krotnie aĪ 3,2-krotnie (rys. 4.7.2). MiĊdzysezonowe zmiany poziomu zanieczyszczenia powietrza O3 w ciepáej poáowie roku nie są wyraĨne, zwáaszcza w regionie kraju morawskoĞląskiego23. ĝrednie maksymalne dobowe stĊĪenia oĞmiogodzinne oscylują na poszczególnych stacjach i w poszczególnych sezonach miĊdzy 81 a 91 g·m–3 w regionie kraju morawskoĞląskiego oraz miĊdzy 76 a 92 g·m–3 w regionie województwa Ğląskiego (rys. 4.7.3). MiĊdzyroczne róĪnice stĊĪeĔ ozonu wynikają przede wszystkim z warunków meteorologicznych w poszczególnych okresach i wpáyw stĊĪeĔ prekursorów nie jest tak duĪy. AOT40 (accumulated exposure over a 40 ppb) to suma róĪnic pomiĊdzy godzinnym stĊĪeniem wyĪszym niĪ 80 ȝg·m–3 (= 40 ppb) a wartoĞcią 80 ȝg·m–3 w danym okresie czasu. Sumowane są tylko godzinne róĪnice zarejestrowane kaĪdego dnia w okresie od 1 maja do 31 lipca miĊdzy godziną 8 a 20 CET. 21
22 Na podstawie uzyskanych danych moĪna stwierdziü tylko przekroczenie wartoĞci normy imisji, a nie przekroczenie normy imisji, która jest w przepisach prawa okreĞlona dla wartoĞci Ğredniej piĊcioletniej.
Ze wzglĊdu na mechanizm powstawania ozonu przyziemnego, a tym samym dominacjĊ letnich stĊĪeĔ nie badano zmian miĊdzysezonowych dla cháodnej poáowy roku, jak równieĪ nie oceniano dobowych i tygodniowych przebiegów w cháodnej poáowie roku. 23
Ze wzglĊdu na skomplikowaną chemiĊ atmosferyczną towarzyszącą powstaniu i zanikowi ozonu, jego zaleĪnoĞü od absolutnej iloĞci i wzglĊdnego udziaáu jego prekursorów w powietrzu, które są związane takĪe z transportem na odlegáoĞci, a takĪe ze wzglĊdu na zaleĪnoĞü od warunków meteorologicznych trudno jest precyzyjnie zinterpretowaü zmiany miĊdzyroczne, zwáaszcza w badanym tylko trzyletnim okresie. Poziom zanieczyszczenia powietrza ozonem przyziemnym, wskutek mechanizmu jego powstania, ma bardzo wyraĨny roczny przebieg. StĊĪenia O3 byáy najniĪsze w okresie od mniej wiĊcej koĔca paĨdziernika do początku lutego, w lutym i w marcu stopniowo rosną, a najwyĪszy, w zasadzie wyrównany, poziom stĊĪeĔ byá od kwietnia do poáowy sierpnia. Od poáowy sierpnia stĊĪenia ozonu mocno maleją (rys. 4.7.4–4.7.5). Dobowy przebieg stĊĪeĔ O3 w ciepáej poáowie roku ma wyraĨne poranne minimum na poziomie ok. 23–33 g·m–3, oprócz Bielska-Biaáej z minimum 46 g·m–3. Maksymalne poziomy 86–92 g·m–3 odnotowano w godzinach popoáudniowych. WzglĊdne czĊstoĞci stĊĪeĔ godzinnych powyĪej 120 g·m–3 byáy na wiekszoĞci stacji w czasie od godziny 21 do 9 CET zerowe, w godzinach ok. 12–17 przekraczają 10%, a maksima 12–15% przypadają na czas miĊdzy godziną 13 a 16 CET (rys. 4.7.6–4.7.7). Tygodniowy przebieg stĊĪeĔ O3 w ciepáej poáowie roku byá wyraĨny, maksymalne stĊĪenia odnotowano w wiĊkszoĞci miejsc w piątek, w Katowicach i Dąbrowie Górniczej – w czwartek. Podczas weekendu stĊĪenia maleją do poniedziaákowego minimum we wszystkich miejscach, poza stacją táa wiejskiego Studénka (rys. 4.7.8).
/ 101 /
METEOROLOGICKOIMISNÍ VZTAHY
5.
V kapitolách 3 a 4 byly samostatnČ vyhodnoceny meteorologické podmínky rozptylu a imisní situace v pĜeshraniþní oblasti Slezska a Moravy. Získané výsledky jsou využity v této kapitole k hodnocení imisní situace jednak v závislosti na jednotlivých meteorologických podmínkách rozptylu a na smČru proudČní, tak i na celkové meteorologické situaci.
5.1 Závislost koncentrací škodlivin na meteorologických podmínkách rozptylu Základní posouzení závislosti oblastní úrovnČ zneþištČní ovzduší na meteorologických podmínkách rozptylu bylo provedeno metodou poĜadové korelace. Vypoþítány byly Spearmanovy koe¿cienty poĜadové korelace24 mezi soubory prĤmČrných denních regionálních koncentrací a mezi soubory meteorologických charakteristik (tab. 5.1.1). V návaznosti na takto získané výsledky byly dále pro chladná období roku rozdČleny hodnocené soubory prĤmČrných denních regionálních koncentrací PM10, NO2 a SO2 do podsouborĤ dle dnĤ se stejným denním typem meteorologických podmínek rozptylu dle teplotního zvrstvení ve vrstvČ 0–1000 m (pseudogradienty Luþina/Lysá hora), rychlosti vČtru, teploty vzduchu a úhrnĤ srážek. Pro teplé poloviny roku byly takto rozdČleny hodnocené soubory prĤmČrných regionálních denních koncentrací PM10 a NO2 a prĤmČrných regionálních maximálních denních 8hodinových koncentrací O3. Zde bylo použito dČlení dle teplotního zvrstvení ve vrstvČ 0–500 m (pseudogradienty Mošnov/ýervená), teploty vzduchu a úhrnĤ srážek a pro koncentrace PM10 a NO2 ještČ dle rychlosti vČtru, zatímco pro koncentrace O3 dle doby trvání sluneþního svitu (tab. 5.1.2–5.1.3)25. Pro získané podsoubory dnĤ byly následnČ vypoþítány prĤmČrné koncentrace hodnocené škodliviny a základní regionální imisní charakteristiky. Typy A a B teploty vzduchu, rychlosti vČtru, úhrnu srážek a teplotního zvrstvení lze oznaþit jako nepĜíznivé pro rozptyl PM10, NO2 a SO2, zatímco typy D a E jsou pĜíznivé. Pro tvorbu O3 jsou pĜíznivé zejména typy teploty a sluneþního svitu D a E, ale nepĜíznivé typy A a B. NejvČtší rozdíly jsou pĜirozenČ mezi SpearmanĤv koe¿cient poĜadové korelace je bezrozmČrné þíslo, které udává statistickou závislost mezi dvČma veliþinami. Nabývá hodnot od –1 do +1, hodnota koe¿cientu í1 znaþí zcela nepĜímou závislost, hodnota koe¿cientu +1 znaþí zcela pĜímou závislost mezi veliþinami. Pokud je koe¿cient roven 0, pak mezi znaky není žádná statisticky zjistitelná závislost.
RELACJE MIĉDZY WARUNKAMI METEOROLOGICZNYMI A IMISJĄ ZANIECZYSZCZEē W trzecim i czwartym rozdziale odrĊbnej ocenie poddano meteorologiczne warunki dyspersji oraz stan jakoĞci powietrza w obszarze transgranicznym ĝląska i Moraw. W niniejszym rozdziale uzyskane wyniki wykorzystano do zbadania stanu jakoĞci powietrza w zaleĪnoĞci od poszczególnych meteorologicznych warunków dyspersji oraz od kierunku przepáywu mas powietrza, jak równieĪ od ogólnej sytuacji meteorologicznej.
5.1. ZaleĪnoĞü stĊĪeĔ zanieczyszczeĔ od meteorologicznych warunków dyspersji Podstawową ocenĊ zaleĪnoĞci obszarowego poziomu zanieczyszczenia powietrza od meteorologicznych warunków dyspersji przeprowadzono metodą korelacji rang. Wyliczono wspóáczynniki korelacji rang Spearmana24 miĊdzy danymi dotyczącym Ğrednich dobowych stĊĪeĔ regionalnych oraz miĊdzy zbiorami cech meteorologicznych (tab. 5.1.1). W nawiązaniu do pozyskanych w ten sposób wyników w kolejnoĞci dla cháodnych okresów roku badane populacje danych dotyczących Ğrednich dobowych regionalnych stĊĪeĔ PM10, NO2 i SO2 podzielono na podpopulacje danych wedáug dni z takim samym dobowym typem meteorologicznych warunków dyspersji wedáug struktury termicznej w warstwie 0–1000 m (pseudogradienty Luþina/Lysá hora), prĊdkoĞci wiatru, temperatury powietrza oraz sum opadów. Dla ciepáych okresów roku w ten sposób podzielono badane populacje Ğrednich regionalnych dobowych stĊĪeĔ PM10 i NO2 oraz Ğrednich regionalnych maksymalnych dobowych 8-godzinnych stĊĪeĔ O3. W tym zakresie zastosowano podziaá wedáug struktury termicznej w warstwie 0–500 m (pseudogradienty Mošnov/ ýervená), temperatury powietrza i sum opadów, a dla stĊĪeĔ PM10 i NO2 dodatkowo wedáug prĊdkoĞci wiatru, natomiast dla stĊĪeĔ O3 wedáug czasu
24
Vzhledem k roþnímu chodu imisního zatížení a úrovni zneþištČní ovzduší ve sledované oblasti byly v chladných obdobích vyhodnocovány meteorologicko-imisní vztahy pro PM10, NO2 a SO2 a v teplých obdobích pro PM10, NO2 a O3. 25
24 Wspóáczynnik korelacji rang Spearmana to liczba bezwymiarowa, wskazująca na zaleĪnoĞü statystyczną miĊdzy dwoma wielkoĞciami. Przyjmuje wartoĞci od –1 do +1, wartoĞü wspóáczynnika í1 oznacza caákowicie odwrotną zaleĪnoĞü, wartoĞü wspóáczynnika +1 oznacza caákowicie prostą zaleĪnoĞü miĊdzy wielkoĞciami. JeĪeli wspóáczynnik równy jest 0, to miĊdzy cechami nie ma Īadnej statystycznie moĪliwej do stwierdzenia zaleĪnoĞci.
/ 102 /
imisní úrovní pĜi krajních typech meteorologických podmínek, které odpovídají nejnižším a nejvyšším hodnotám meteorologických prvkĤ v daném období (typy A a E). Vliv teploty vzduchu, rychlosti proudČní, vertikální teplotní stability, množství srážek þi délky trvání sluneþního svitu na imisní situaci se mĤže v jednotlivých konkrétních meteorologických situacích navzájem zesilovat nebo naopak zeslabovat. Pro ilustraci kumulovaného vlivu meteorologických podmínek rozptylu na imisní úroveĖ byly vypoþítány prĤmČrné koncentrace PM10, NO2, SO2 a O3 a základní regionální imisní charakteristiky pro podsoubory s tzv. denními typy dnĤ se špatnými nebo dobrými meteorologickými podmínkami rozptylu kombinací typĤ teplotního zvrstvení a rychlosti vČtru, resp. s tzv. denními typy dnĤ s pĜíznivými/ nepĜíznivými podmínkami pro tvorbu ozonu kombinací typĤ sluneþního svitu a teploty (typy F a G, viz PĜíloha). Regionální denní prĤmČry jsou ovlivnČny skuteþností, že obdobný prĤmČr je vypoþten nejen pro dny s ustálenými podmínkami, ale i pro dny, bČhem kterých se vyskytly výrazné výkyvy dané charakteristiky. Tyto výkyvy mohly být zpĤsobeny náhlou zmČnou poþasí v prĤbČhu dne, napĜ. pĜechodem atmosférické fronty þi bouĜkovou þinností. Zhlazení je zpĤsobeno rovnČž použitím regionálních prĤmČrĤ. PĜesto jsou níže uvedené závislosti prĤkazné a ve vČtšinČ pĜípadĤ statisticky významné. PrĤmČrné regionální koncentrace PM10 a O3, namČĜené za rĤzných meteorologických podmínek, byly pro názornost porovnány s denními mezními hodnotami, resp. pro PM10 i s dvojnásobkem a trojnásobkem mezní hodnoty26. PrĤmČrné regionální koncentrace SO2 nepĜekroþily ani jednou denní mezní hodnotu, pro NO2 není denní mezní hodnota stanovena (viz tab. 4.2). VztahĤm mezi koncentracemi PM10 a meteorologickými podmínkami je vČnována nejvČtší pozornost, protože vysoká úroveĖ zneþištČní ovzduší þásticemi je dlouhodobČ nejzávažnČjším problémem pĜeshraniþní oblasti Slezska a Moravy (viz kapitola 4).
5.1.1 Chladná období V chladných obdobích (Ĝíjen až bĜezen) prĤmČrné regionální denní koncentrace PM10, NO2 a SO2 rostou s klesající teplotou vzduchu, klesajícími hodnotami vertikálních teplotních pseudogradientĤ (tj. s rostoucí stabilitou vertikálního teplotního zvrstvení), s klesající rychlostí vČtru a s klesajícími úhrny srážek. Všechny vypoþítané koe¿cienty poĜadové korelace mezi imisními soubory a soubory meteorologických charakteristik 26
Mezní hodnoty a imisní limity viz úvod kapitoly 4.
usáonecznienia (tab. 5.1.2–5.1.3)25. NastĊpnie dla otrzymanych podpopulacji dni obliczono Ğrednie stĊĪenia badanego zanieczyszczenia oraz podstawowe regionalne cechy zanieczyszczenia powietrza. Typy A i B temperatury powietrza, prĊdkoĞci wiatru, sumy opadów oraz struktury termicznej moĪna okreĞliü jako niekorzystne dla dyspersji PM10, NO2 i SO2, natomiast typy D i E jako korzystne. Dla powstawania O3 korzystne są w szczególnoĞci typy temperatury i usáonecznienia D i E, natomiast niekorzystne są typy A i B. NajwiĊksze róĪnice wystĊpują w sposób naturalny pomiĊdzy poziomem zanieczyszczenia powietrza w przypadku skrajnych typów warunków meteorologicznych, które odpowiadają najniĪszym i najwyĪszym wartoĞciom elementów meteorologicznych w danym okresie (typy A i E). Wpáyw temperatury powietrza, prĊdkoĞci przepáywu mas powietrza, pionowej stabilnoĞci termicznej, wielkoĞci opadów i usáonecznienia na stan jakoĞci powietrza moĪe siĊ wzajemnie nasilaü w poszczególnych konkretnych sytuacjach meteorologicznych lub przeciwnie – osáabiaü. W celu zilustrowania skumulowanego wpáywu meteorologicznych warunków dyspersji na poziom zanieczyszczenia powietrza wyliczono Ğrednie stĊĪenia PM10, NO2, SO2 i O3 oraz podstawowe regionalne cechy zanieczyszczenia dla podpopulacji z tzw. dobowymi typami dni ze záymi lub dobrymi meteorologicznymi warunkami dyspersji poprzez poáączenie typów struktury termicznej i prĊdkoĞci wiatru ewentualnie z tzw. dobowymi typami dni z korzystnymi/niekorzystnymi warunkami dla powstawania ozonu poprzez poáączenie typów usáonecznienia i temperatury (typy F i G, patrz aneks). Na regionalne dobowe wartoĞci Ğrednie wpáywa fakt, Īe podobna Ğrednia wyliczona jest nie tylko dla dni ze stabilnymi warunkami, ale takĪe dla dni, w czasie których wystąpiáy znaczne wahania danej cechy. Takie wahania mogáy byü spowodowane nagáą zmianą pogody w ciągu dnia, przykáadowo przejĞciem frontu atmosferycznego lub zjawiskami burzowymi. UĞrednienie wynika takĪe z zastosowania Ğrednich regionalnych. Mimo tego podane niĪej zaleĪnoĞci są wiarygodne i w wiĊkszoĞci przypadków statystycznie istotne. ĝrednie regionalne stĊĪenia PM10 i O3, odnotowane w róĪnych warunkach meteorologicznych, zostaáy w celu zobrazowania porównane z dobowymi wartoĞciami dopuszczalnymi lub dla PM10 takĪe z dwukrotnoĞcią i trzykrotnoĞcią wartoĞci 25 Ze wzglĊdu na roczny przebieg obciąĪenia imisją i poziom zanieczyszczenia powietrza w badanym obszarze w okresach cháodnych relacje miĊdzy warunkami meteorologicznymi a imisją zanieczyszczeĔ badano dla PM10, NO2 i SO2, a w ciepáych okresach dla PM10, NO2 i O3.
/ 103 /
dĂď͘ϱ͘ϭ͘ϭ^ƉĞĂƌŵĂŶŽǀLJŬŽĞĨŝĐŝĞŶƚLJƉŽƎĂĚŽǀĠŬŽƌĞůĂĐĞ dĂď͘ϱ͘ϭ͘ϭtƐƉſųĐnjLJŶŶŝŬŝŬŽƌĞůĂĐũŝƌĂŶŐ^ƉĞĂƌŵĂŶĂ ŚůĂĚŶĄŽďĚŽďş KŬƌĞƐLJĐŚųŽĚŶĞ
X–III
PM10
–0,330
PDG 0–500 –0,647
NO2
–0,346
–0,665
–0,366
–0,637
–0,670
–0,171
SO2
–0,639
–0,410
–0,305
–0,479
–0,385
–0,155
PM10
–0,302
–0,621
–0,398
–0,649
–0,710
–0,341
NO2
–0,280
–0,599
–0,392
–0,601
–0,625
–0,242
SO2
–0,615
–0,452
–0,379
–0,528
–0,442
–0,232
PDT
MSk
SLw
dĞƉůĄŽďĚŽďş KŬƌĞƐLJĐŝĞƉųĞ
SLw
PDG 500–1000 –0,426
PDG 0–1000 –0,696
PDR
DUS
–0,661
–0,248
PM 10 , NO 2 2006–2010, N = 915
IV–IX
PM10
0,093
PDG 0–500 –0,594
NO2
–0,146
–0,539
(–0,004)
–0,466
–0,551
–0,161
O3
0,501
–0,482
0,136
–0,253
–0,197
–0,398
PM10
(0,065)
–0,611
(–0,011)
–0,490
–0,471
–0,258
NO2
(–0,035)
–0,532
(–0,010)
–0,415
–0,523
–0,193
O3
0,482
–0,484
0,116
–0,258
–0,117
–0,371
PDT
MSk
2005/2006–2010/2011, N = 1093
PDG 500–1000 –0,098
PDG 0–1000 –0,573
PDR
DUS
–0,509
–0,221
DSS
0,801
0,797
N ͲƌŽnjƐĂŚƐŽƵďŽƌƵǀĞĚŶĞĐŚͬƌŽnjƉŝħƚŽƑđnjďŝŽƌƵǁĚŶŝĂĐŚ PDT ͲŽďůĂƐƚŶşƉƌƽŵĢƌŶĄĚĞŶŶşƚĞƉůŽƚĂǀnjĚƵĐŚƵͬŽďƐnjĂƌŽǁĂƑƌĞĚŶŝĂĚŽďŽǁĂƚĞŵƉĞƌĂƚƵƌĂƉŽǁŝĞƚƌnjĂ PDR ͲŽďůĂƐƚŶşƉƌƽŵĢƌŶĄĚĞŶŶşƌLJĐŚůŽƐƚǀĢƚƌƵͬŽďƐnjĂƌŽǁĂƑƌĞĚŶŝĂĚŽďŽǁĂƉƌħĚŬŽƑđǁŝĂƚƌƵ PDG 0–500 ͲƉƌƽŵĢƌŶljĚĞŶŶşƚĞƉůŽƚŶşƉƐĞƵĚŽŐƌĂĚŝĞŶƚDŽƓŶŽǀͬĞƌǀĞŶĄ PDG 0–500 ͲƑƌĞĚŶŝĚŽďŽǁLJƉƐĞƵĚŽŐƌĂĚŝĞŶƚƚĞŵƉĞƌĂƚƵƌLJDŽƓŶŽǀͬĞƌǀĞŶĄ PDG 500–1000 ͲƉƌƽŵĢƌŶljĚĞŶŶşƚĞƉůŽƚŶşƉƐĞƵĚŽŐƌĂĚŝĞŶƚĞƌǀĞŶĄͬ>LJƐĄŚŽƌĂ PDG 500–1000 ͲƑƌĞĚŶŝĚŽďŽǁLJƉƐĞƵĚŽŐƌĂĚŝĞŶƚƚĞŵƉĞƌĂƚƵƌLJĞƌǀĞŶĄͬ>LJƐĄŚŽƌĂ PDG 0–1000 ͲƉƌƽŵĢƌŶljĚĞŶŶşƚĞƉůŽƚŶşƉƐĞƵĚŽŐƌĂĚŝĞŶƚ>ƵēŝŶĂͬ>LJƐĄ,ŽƌĂ PDG 0–1000 ͲƑƌĞĚŶŝĚŽďŽǁLJƉƐĞƵĚŽŐƌĂĚŝĞŶƚƚĞŵƉĞƌĂƚƵƌLJ>ƵēŝŶĂͬ>LJƐĄ,ŽƌĂ DUS ͲŽďůĂƐƚŶşƉƌƽŵĢƌŶljĚĞŶŶşƷŚƌŶƐƌĄǎĞŬͬŽďƐnjĂƌŽǁĂƑƌĞĚŶŝĂĚŽďŽǁĂƐƵŵĂŽƉĂĚſǁ DSS ͲĚĞŶŶşĚŽďĂƚƌǀĄŶşƐůƵŶĞēŶşŚŽƐǀŝƚƵͬĚŽďŽǁLJĐnjĂƐƵƐųŽŶŝĞĐnjŶŝĞŶŝĂ MSk ͲƌĞŐŝŽŶDŽƌĂǀƐŬŽƐůĞnjƐŬĠŚŽŬƌĂũĞͬƌĞŐŝŽŶŬƌĂũƵŵŽƌĂǁƐŬŽƑůČƐŬŝĞŐŽ SLw ͲƌĞŐŝŽŶ^ůĞnjƐŬĠŚŽǀŽũǀŽĚƐƚǀşͬƌĞŐŝŽŶǁŽũĞǁſĚnjƚǁĂƑůČƐŬŝĞŐŽ ,ŽĚŶŽƚLJŬŽĞĨŝĐŝĞŶƚƵƉŽƎĂĚŽǀĠŬŽƌĞůĂĐĞƐĂďƐŽůƵƚŶşŚŽĚŶŽƚŽƵхϬ͕ϱũƐŽƵǀLJƚŝƓƚĢŶLJƚƵēŶĢ͕ ƐĂďƐŽůƵƚŶşŚŽĚŶŽƚŽƵфϬ͕ϯϯŬƵƌnjşǀŽƵĂŚŽĚŶŽƚLJƐƚĂƚŝƐƚŝĐŬLJŶĞǀljnjŶĂŵŶĠŶĂŚůĂĚŝŶĢƉсϬ͕ϬϱũƐŽƵƵǀĞĚĞŶĠǀnjĄǀŽƌĐĞ tĂƌƚŽƑĐŝǁƐƉſųĐnjLJŶŶŝŬĂŬŽƌĞůĂĐũŝƌĂŶŐŽǁĂƌƚŽƑĐŝďĞnjǁŐůħĚŶĞũхϬ͕ϱƐČnjĂnjŶĂĐnjŽŶĞĐnjĐŝŽŶŬČƉŽŐƌƵďŝŽŶČ͕ ŽǁĂƌƚŽƑĐŝďĞnjǁnjŐůħĚŶĞũфϬ͕ϯϯŬƵƌƐLJǁČĂǁĂƌƚŽƑĐŝƐƚĂƚLJƐƚLJĐnjŶŝĞŶŝĞŝƐƚŽƚŶĞŶĂƉŽnjŝŽŵŝĞƉсϬ͕ϬϱƉŽĚĂŶŽǁŶĂǁŝĂƐŝĞ
mají záporné hodnoty. Pohybují se od –0,15 pro závislost koncentrací SO2 na denních úhrnech srážek v regionu Moravskoslezského kraje do –0,71 pro závislost koncentrací PM10 v regionu Slezského vojvodství na prĤmČrné denní rychlosti vČtru27. Dle absolutní hodnoty koe¿cientĤ poĜadové korelace 27 Hodnoty všech vypoþítaných koe¿cientĤ poĜadové korelace v chladné polovinČ roku jsou statisticky významné na hladinČ významnosti p = 0,05. Všechny zjištČné závislosti mezi imisními soubory a soubory meteorologických charakteristik jsou tedy statisticky významné.
dopuszczalnej26. ĝrednie regionalne stĊĪenia SO2 ani razu nie przekroczyáy dobowej wartoĞci dopuszczalnej, dla NO2 dobowa wartoĞü dopuszczalna nie jest okreĞlona (patrz tab. 4.2). NajwiĊkszą uwagĊ poĞwiĊcono zaleĪnoĞciom miĊdzy stĊĪeniami PM10 a warunkami meteorologicznymi, poniewaĪ wysoki poziom zanieczyszczenia powietrza cząstkami stanowi dáugofalowo najpowaĪniejszy problem obszaru transgranicznego ĝląska i Moraw (patrz rozdz. 4). 26
/ 104 /
WartoĞci progowe i normy imisji patrz wstĊp do rozdziaáu 4.
byla pro PM10 a NO2 v obou regionech nejvýraznČjší závislost imisní situace na rychlosti vČtru a na vertikálním teplotním zvrstvení ve vrstvČ 0–1000 m (pseudogradienty Luþina/Lysá hora), resp. ve vrstvČ 0–500 m (teploty Mošnov/ýervená). Koncentrace SO2 byly nejvýraznČji závislé na teplotČ vzduchu a dále na vertikálním teplotním zvrstvení ve vrstvČ 0–1000 m. Pro všechny hodnocené škodliviny byla v obou regionech nejménČ výrazná závislost na denních úhrnech srážek (tab. 5.1.1). PrĤmČrné regionální koncentrace PM10, NO2 a SO2 v chladných obdobích byly nejvyšší ve dnech s inverzním teplotním zvrstvením ve vrstvČ 0–1000 m, s prĤmČrnou rychlostí vČtru menší než 1,5 m·s–1 a s prĤmČrnou teplotou maximálnČ –2,5 °C. PrĤmČrné regionální koncentrace PM10 byly ve dnech s inverzním teplotním zvrstvením v regionu Moravskoslezského kraje 4,2násobnČ a v regionu Slezského vojvodství 3,5násobnČ vČtší než ve dnech s nadnormálním zvrstvením; ve dnech s prĤmČrnou rychlostí vČtru menší než 1,5 m·s–1 byly v regionu Moravskoslezského kraje 4,2násobnČ a v regionu Slezského vojvodství 4,4násobnČ vČtší než ve dnech s prĤmČrnou rychlostí vČtru alespoĖ 4,5 m·s–1. PrĤmČrné regionální koncentrace SO2 byly ve dnech s prĤmČrnou denní teplotou menší než –2,5 °C v regionu Moravskoslezského kraje 3,6násobnČ a v regionu Slezského vojvodství 3,1násobnČ vČtší než ve dnech s prĤmČrnou teplotou 7,5 °C a více. PĜi inverzním zvrstvení (typ A) byly v chladných obdobích namČĜeny prĤmČrné regionální denní koncentrace PM10 v obou regionech vyšší než mezní hodnota 50 g·m–3 v cca 88 % dnĤ, koncentrace vyšší než 100 g·m–3 ve více než 40 % a koncentrace vyšší než 150 g·m–3 ve více než 20 % tČchto dnĤ; prĤmČrná regionální koncentrace þinila cca 120 g·m–3. Koncentrace PM10 vyšší než denní mezní hodnota byly namČĜeny i v cca 75 % dnĤ se silnČ stabilním a stabilním zvrstvením (typy B a C), v cca 22 % tČchto dnĤ byly namČĜeny hodnoty vyšší než 100 g·m–3 a v cca 5 % vyšší než 150 g·m–3; prĤmČrná regionální koncentrace þinila cca 80 g·m–3. K pĜekraþování denní mezní hodnoty ale docházelo i v cca 45 % dnĤ s normálním teplotním zvrstvením (typ D), a dokonce i v cca 10 % dnĤ s nadnormálním zvrstvením (typ E). PĜi prĤmČrné regionální rychlosti vČtru menší než 1,5 m.s–1 (typ A) byly v chladných obdobích zaznamenány prĤmČrné regionální denní koncentrace PM10 vyšší než mezní hodnota 50 g·m–3 ve více než 85 % dnĤ. V cca 22 % dnĤ byly prĤmČrné regionální koncentrace v regionu Slezského vojvodství dokonce vyšší než 150 g·m–3, zatímco v regionu Moravskoslezského kraje byl podíl tČchto dnĤ nižší; prĤmČrná regionální koncentrace þinila 120, resp. 102 g·m–3. RovnČž ve více než v polovinČ dnĤ s rychlostí od 1,5
5.1.1. Okresy cháodne W cháodnych okresach (paĨdziernik–marzec) Ğrednie regionalne dobowe stĊĪenia PM10, NO2 i SO2 rosną, w miarĊ jak maleje temperatura powietrza, maleją wartoĞci pionowych pseudogradientów temperatury (tj. kiedy roĞnie stabilnoĞü pionowej struktury termicznej) oraz maleje prĊdkoĞü wiatru i maleją sumy opadów. Wszystkie wyliczone wspóáczynniki korelacji rang pomiĊdzy populacjami dotyczącymi zanieczyszczeĔ a populacjami dotyczącymi cech meteorologicznych mają wartoĞci ujemne. Mieszczą siĊ w granicach od –0,15 w przypadku zaleĪnoĞci stĊĪeĔ SO2 od dobowych sum opadów w regionie kraju morawskoĞląskiego do –0,71 w przypadku zaleĪnoĞci stĊĪeĔ PM10 od Ğredniej dobowej prĊdkoĞci wiatru w regionie województwa Ğląskiego27. Pod kątem bezwzglĊdnej wartoĞci wspóáczynników korelacji rang dla PM10 i NO2 w obu regionach najbardziej wyraĨna byáa zaleĪnoĞü stanu jakoĞci powietrza od prĊdkoĞci wiatru i od pionowej struktury termicznej w warstwie 0–1000 m (pseudogradienty Luþina/Lysá hora) lub w warstwie 0–500 m (temperatury Mošnov/ ýervená). StĊĪenia SO2 byáy najbardziej zaleĪne od temperatury powietrza, a nastĊpnie od pionowej struktury termicznej w warstwie 0–1000 m. W przypadku wszystkich badanych substancji zanieczyszczających w obu regionach najmniejsza zaleĪnoĞü byáa od dobowych sum opadów (tab. 5.1.1). ĝrednie regionalne stĊĪenia PM10, NO2 i SO2 w cháodnych okresach byáy najwyĪsze w dniach z inwersyjną strukturą termiczną w warstwie 0–1000 m, ze Ğrednią prĊdkoĞcią wiatru poniĪej 1,5 m·s–1 oraz ze Ğrednią temperaturą maksymalnie –2,5°C. ĝrednie regionalne stĊĪenia PM10 w dniach o inwersyjnej strukturze termicznej byáy wyĪsze 4,2-krotnie w regionie kraju morawskoĞląskiego, a w regionie województwa Ğląskiego 3,5-krotnie w porównaniu z dniami z ponadnormalną strukturą; w dniach ze Ğrednią prĊdkoĞcią wiatru poniĪej 1,5 m·s–1 w regionie kraju morawskoĞląskiego byáy 4,2-krotnie, a w regionie wojwództwa Ğląskiego 4,4-krotnie wyĪsze aniĪeli w dniach ze Ğrednią prĊdkoĞcią wiatru co najmniej 4,5 m·s–1. ĝrednie regionalne stĊĪenia SO2 w dniach o Ğredniej dobowej temperaturze poniĪej –2,5°C w regionie kraju morawskoĞląskiego byáy 3,6-krotnie, a w regionie województwa Ğląskiego 3,1-krotnie wyĪsze niĪ w dniach o Ğredniej temperaturze równej lub wyĪszej od 7,5°C. 27 WartoĞci wszystkich obliczonych wspóáczynników korelacji rang w cháodnej poáowie roku są statystycznie istotne na poziomie istotnoĞci p = 0,05. Wszystkie stwierdzone zaleĪnoĞci pomiĊdzy populacjami danych dotyczących imisji a populacjami danych dotyczących cech meteorologicznych są wiĊc statystycznie istotne.
/ 105 /
Tab. 5.1.2 Stanovení denních typƽ meteorologických podmínek rozptylu Tab. 5.1.2 OkreƑlenie dobowych typów meteorologicznych warunków dyspersji Podmínka zaƎazení do typu Oznaēení typu Warunek zaliczenia do typu Oznaczenie typu
A
B C D
E
A B C D E
A B
C D E
Denní typ teploty vzduchu, rychlosti vĢtru a doby trvání sluneēního svitu Dobowy typ temperatury powietrza, prħdkoƑci wiatru i czasu usųoniecznienia PDT -2,5 (11,4) °C a ménĢ / i mniej silnĢ podnormální / mocno podnormalne PDR 1,4 m·s–1 a ménĢ / i mniej DSS 2,4 hodin / godzin a ménĢ / i mniej pƎibližnĢ / w przybliǏeniu X < Q20 PDT od -2,4 (11,5) do 1,4 (14,4) °C podnormální / podnormalne PDR od 1,5 do 2,4 m·s–1 DSS od 2,5 do 5,4 hodin / godzin pƎibližnĢ / w przybliǏeniu Q20 < X < Q40 PDT od 1,5 (14,5) do 4,4 (17,4) °C normální / normalne PDR od 2,5 do 3,4 m·s–1 DSS od 5,5 do 8,4 hodin / godzin pƎibližnĢ / w przybliǏeniu Q40 < X < Q60 PDT od 4,5 (17,5) do 7,4 (19,4) °C nadnormální / nadnormalne PDR od 3,5 do 4,4 m·s–1 DSS od 8,5 do 11,4 hodin / godzin pƎibližnĢ / w przybliǏeniu Q60 < X < Q80 PDT 7,5 (19,5) °C a více / i wiħcej silnĢ nadnormální / mocno nadnormalne PDR 4,5 m·s–1 a více / i wiħcej DSS 11,5 hodin / godzin a více / i wiħcej pƎibližnĢ / w przybliǏeniu X > Q80 Denní typ úhrnu srážek / Dobowy typ sumy opadów den beze srážek nebo s nemĢƎitelným množstvím srážek dzieŷ bez opadów den s úhrnem srážek menším než 2 mm DUS od 0,1 do 1,4 mm dzieŷ z opady mniej niǏ 2 mm den s úhrnem srážek od 2 do 3 mm DUS od 1,5 do 3,4 mm dzieŷ z opady od 2 do 3 mm den s úhrnem srážek od 4 do 6 mm DUS od 3,5 do 6,4 mm dzieŷ z opady od 4 do 6 mm den s úhrnem srážek 7 mm a více DUS 6,5 mm a více / i wiħcej dzieŷ z opady 7 mm i wiħcej Denní typ teplotního zvrstvení / Dobowy typ struktury termicznej velmi stabilní inverzní zvrstvení PDG < 0,0 °C·(100m)–1 bardzo stabilna inwersyjna struktura termiczna silnĢ stabilní zvrstvení s izotermií nebo velmi malým kladným teplotním gradientem –1 PDG od 0,0 do 0,2 °C·(100m) mocno stabilna struktura termiczna z izotermiČ albo bardzo niskim dodatnim gradientem temperatury stabilní zvrstvení s malým kladným teplotním pseudogradientem stabilna struktura termiczna z niskim dodatnim PDG od 0,3 do 0,4 °C·(100m)–1 pseudogradientem temperatury normální stabilní zvrstvení –1 PDG od 0,5 do 0,6 °C·(100m) normalna stabilna struktura termiczna nadnormální až neutrální a labilní zvrstvení –1 PDG > 0,6 °C·(100m) nadnormalna aǏ obojħtna i chwiejna struktura termiczna DUS 0,0 mm
Hraniēní hodnoty teploty vzduchu platí pro chladná období (X–III), hodnoty uvedené v závorce platí pro teplá období (IV–IX), ostatní hraniēní hodnoty platí pro obĢ období (I–XII), hraniēní hodnoty DSS platí pro teplá období (IV–IX) Progowe wartoƑci temperatury powietrza obowiČzujČ dla chųodnych okresów (X–III), wartoƑci podane w nawiasie obowiČzujČ dla ciepųych okresów (IV–IX), pozostaųe wartoƑci progowe obowiČzujČ dla obu okresów (I–XII), wartoƑci progowe DSS obowiČzujČ dla ciepųych okresów (IV–IX) PDT - prƽmĢrná oblastní denní teplota vzduchu / Ƒrednia obszarowa dobowa temperatura powietrza PDR - prƽmĢrná oblastní denní rychlost vĢtru / Ƒrednia obszarowa dobowa prħdkoƑđ wiatru DSS - denní doba trvání sluneēního svitu / dobowy czas usųoniecznienia DUS - prƽmĢrný oblastní denní úhrn srážek / Ƒrednia obszarowa dobowa suma opadów PDG - prƽmĢrný denní teplotní pseudogradient / Ƒredni dobowy pseudogradient temperatury Q20 , Q40 , Q60 , Q80 - kvintily, tj. 20%, 40%, 60% a 80% kvantil (rozdĢlují soubor na pĢt stejných ēásti) Q20 , Q40 , Q60 , Q80 - kwintyle, tj. 20%, 40%, 60% i 80% kwantyl (rozdzielajČ zbiór na piħđ jednakowych czħƑci)
/ 106 /
Tab. 5.1.3 etnosti typƽ meteorologických podmínek rozptylu a proudĢní Tab. 5.1.3 CzħstoƑci typów meteorologicznych warunków dyspersji oraz przepųywu mas powietrza Chladná období / Okresy chųodne (X–III) Teplota vzduchu Temperatura powietrza
Rychlost vĢtru PrħdkoƑđ wiatru
Atmosférické srážky Opady atmosferyczne
Region Moravskoslezského kraje / Region kraju morawskoƑlČskiego (MSk) Typ N % AVG
A B C D E 210 233 197 209 244 19.2 21.3 18.0 19.1 22.3 35 39 33 35 41
Typ N % AVG
A B C D 219 230 202 201 20.0 21.0 18.5 18.4 37 38 34 34 Teplotní zvrstvení Struktura termiczna 0–1000 m A B C D 81 115 172 333 7.4 10.5 15.7 30.5 14 19 29 56
A B C D E A B C 200 295 260 188 150 467 357 142 18.3 27.0 23.8 17.2 13.7 42.7 32.7 13.0 33 49 43 31 25 78 60 24
D 65 5.9 11
Suma E 62 1093 5.7 100.0 10 182
Region Slezského vojvodství / Region województwa ƑlČskiego (SLw)
Typ N % AVG
Suma A B C D E A B C D E 67 337 284 182 223 409 364 163 96 61 1093 6.1 30.8 26.0 16.7 20.4 37.4 33.3 14.9 8.8 5.6 100.0 11 56 47 30 37 68 61 27 16 10 182 ProudĢní vzduchu Podmínky rozptylu Przepųyw powietrza Warunki dyspersji MSk SLw MSk SLw E NE½ SW½ X NE½ SW½ X F G X F G 392 196 537 360 195 576 322 127 278 688 128 359 35.9 17.9 49.1 32.9 17.8 52.7 29.5 11.6 25.4 62.9 11.7 32.8 65 33 90 60 33 96 54 21 46 115 21 60 E 241 22.0 40
Suma X 606 1093 55.4 100.0 101 182
Teplá období / Okresy ciepųe (IV–IX) Teplota vzduchu Temperatura powietrza
Rychlost vĢtru PrħdkoƑđ wiatru
Atmosférické srážky Opady atmosferyczne
Region Moravskoslezského kraje / Region kraju morawskoƑlČskiego (MSk) Typ N % AVG
A B C D E 185 171 214 118 227 20.2 18.7 23.4 12.9 24.8 37 34 43 24 45
A B C 202 426 202 22.1 46.6 22.1 40 85 40
D 68 7.4 14
E A B 17 337 288 1.9 36.8 31.5 3 67 58
C 88 9.6 18
Suma D E 71 131 915 7.8 14.3 100.0 14 26 183
Region Slezského vojvodství / Region województwa ƑlČskiego (SLw)
Typ N % AVG
Typ N % AVG
Typ N % AVG
Suma A B C D E A B C D E 41 427 287 118 42 414 190 88 68 155 915 4.5 46.7 31.4 12.9 4.6 45.2 20.8 9.6 7.4 16.9 100.0 8 85 57 24 8 83 38 18 14 31 183 ProudĢní vzduchu Podmínky rozptylu Przepųyw powietrza Warunki dyspersji MSk SLw MSk SLw E NE½ SW½ X NE½ SW½ X F G X F G X 326 165 254 496 206 378 331 142 85 688 122 144 649 35.6 18.0 27.8 54.2 22.5 41.3 36.2 15.5 9.3 75.2 13.3 15.7 70.9 65 33 51 99 41 76 66 28 17 138 24 29 130 Podmínky tvorby ozonu Sluneēní svit / Usųonecznienie Warunki powstawania ozonu MSk SLw MSk SLw A B C D E A B C D E F G X F G X 155 83 101 90 120 134 73 90 122 130 121 120 308 131 118 300 28.2 15.1 18.4 16.4 21.9 24.4 13.3 16.4 22.2 23.7 22.0 21.9 56.1 23.9 21.5 54.6 52 28 34 30 40 45 24 30 41 43 40 40 103 44 39 100 A B C D 190 184 218 116 20.8 20.1 23.8 12.7 38 37 44 23 Teplotní zvrstvení Struktura termiczna 0–500 m A B C D 10 138 179 262 1.1 15.1 19.6 28.6 2 28 36 52
E 207 22.6 41
A, B, C, D, E - regionální denní typy meteorologických podmínek rozptylu dle teploty vzduchu, rychlosti vĢtru, teplotního zvrstvení a úhrnu srážek a pro teplou polovinu roku i dle doby trvání sluneēního svitu A, B, C, D, E - regionalne dobowe typy meteorologicznych warunków dyspersji wg temperatury powietrza, prħdkoƑci wiatru, struktury termicznej oraz sumy opadów oraz dla ciepųej poųowy roku i wg czasu usųoniecznienia NE ½, SW½, X - regionální denní typ smĢru vĢtru (viz pƎíloha ke kapitole 5) NE ½, SW½, X - regionalny dobowy typ kierunku wiatru (patrz aneks do rozdziaųu 5) F, G, X - denní typ meteorologických podmínek rozptylu a podmínek tvorby ozonu (viz pƎíloha ke kapitole 5) F, G, X - dobowy typ meteorologicznych warunków dyspersji i warunków powstawania ozonu (patrz aneks do rozdziaųu 5) N - absolutní ēetnost dnƽ / bezwzglħdna czħstoƑđ dni % - relativní ēetnost dnƽ v % / wzglħdna czħstoƑđ dni w % AVG - prƽmĢrný poēet dnƽ za jedno období / Ƒrednia liczba dni w jednym okresie
/ 107 /
Suma 915 100.0 183 Suma 549 100.0 183
do 2,4 m.s–1 (typ B) byly namČĜeny koncentrace PM10 vyšší než mezní hodnota. Nižší rychlosti vČtru zpĤsobují výraznČ vyšší koncentrace PM10 v regionu Slezského vojvodství než v regionu Moravskoslezského kraje (obr. 5.1.1–5.1.4). Souþasný vliv teplotního zvrstvení a rychlosti vČtru na koncentrace PM10, NO2 a SO2 je v chladném období dominantní. BČhem dnĤ se špatnými meteorologickými podmínkami rozptylu (typ F) byly namČĜeny absolutnČ nejvyšší regionální koncentrace škodlivin v ovzduší. PrĤmČrné regionální koncentrace byly 2,1násobnČ až 4,6násobnČ (pro NO2 v regionu Slezského vojvodství, resp. pro PM10 v regionu Moravskoslezského kraje) vČtší než ve dnech s dobrými rozptylovými podmínkami (typ G). PrĤmČrná regionální koncentrace PM10 dosáhla 124 g·m–3 v regionu Moravskoslezského kraje a 114 g·m–3 v regionu Slezského vojvodství. Regionální prĤmČrná koncentrace vČtší než denní mezní hodnota 50·+g m–3 byla namČĜena ve více než 90 % tČchto dnĤ, zatímco ve dnech s dobrými podmínkami rozptylu to bylo v regionu Moravskoslezského kraje pouze v 6 % a v regionu Slezského vojvodství v 11 % dnĤ. Koncentrace vyšší než 100 g·m–3 byla namČĜena ve více než 40 % dnĤ a koncentrace vyšší než 150 g·m–3 v cca 20 % dnĤ se špatnými rozptylovými podmínkami. PĜi dobrých rozptylových podmínkách byla koncentrace PM10 vČtší než denní mezní hodnota namČĜena v cca 10 % dnĤ, koncentrace vyšší než 100 g·m–3 se vyskytly zcela ojedinČle. Celková þetnost dnĤ se špatnými rozptylovými podmínkami byla v obou regionech cca 12 %, tj. prĤmČrnČ cca 21 dnĤ bČhem jednoho chladného období. ýetnost dnĤ s dobrými meteorologickými podmínkami rozptylu byla v regionu Moravskoslezského kraje cca 25 %, tj. cca 46 dnĤ a v regionu Slezského vojvodství cca 33 %, tj. v prĤmČru 60 dnĤ v jednom období (obr. 5.1.9). VČtšinu dnĤ nebylo možno použitou metodou jednoznaþnČ oznaþit jako dny se špatnými nebo dobrými rozptylovými podmínkami. Mezi tyto dny (typ X) patĜily i dny s rozptylovými podmínkami, které mĤžeme v kontextu tohoto hodnocení oznaþit za nepĜíznivé, tj. bČhem kterých byl nepĜíznivý teplotní gradient, ale ponČkud vyšší rychlost vČtru, resp. pĜíznivČjší teplotní gradient, ale nízká rychlost vČtru (typy C, tab. 5.1.3). Proto se více než ⅔ všech dnĤ s regionální prĤmČrnou denní koncentrací vyšší než mezní hodnota PM10 vyskytlo právČ bČhem tČchto dnĤ. ýetnost pĜekroþení dvojnásobku mezní hodnoty v tČchto dnech byla obdobná jako ve dnech se špatnými podmínkami rozptylu, zatímco k cca ¾ pĜekroþení trojnásobku mezní hodnoty došlo ve dnech se špatnými rozptylovými podmínkami. K pĜekroþením mezní hodnoty došlo ojedinČle i pĜi dobrých podmínkách rozptylu (obr. 5.3.5 níže).
Podczas inwersyjnej struktury termicznej (typ A) w cháodnych okresach odnotowano w obu regionach Ğrednie regionalne dobowe stĊĪenia PM10 wyĪsze od wartoĞci dopuszczalnej 50 g·m–3 w ok. 88% dni, stĊĪenia wyĪsze od 100 g·m–3 w ponad 40%, a stĊĪenia wiĊksze niĪ 150 g·m–3 w ponad 20% tych dni; Ğrednie regionalne stĊĪenie wynosiáo ok. 120 g·m–3. StĊĪenia PM10 wyĪsze od dobowej wartoĞci dopuszczalnej odnotowano takĪe w ok. 75% dni o mocno stabilnej lub stabilnej strukturze (typy B i C), w ok. 22% tych dni odnotowano wartoĞci powyĪej 100 g·m–3, a w ok. 5% powyĪej 150 g·m–3; Ğrednie regionalne stĊĪenie wynosiáo ok. 80 g·m–3. Dobowa wartoĞü dopuszczalna przekroczona byáa jednak takĪe w ok. 45% dni z normalną strukturą termiczną (typ D), a nawet w ok. 10% dni z ponadnormalną strukturą termiczną (typ E). W przypadku Ğredniej regionalnej prĊdkoĞci wiatru poniĪej 1,5 m·s–1 (typ A) w cháodnych okresach Ğrednie regionalne dobowe stĊĪenia PM10 wyĪsze od wartoĞci dopuszczalnej 50 g·m–3 odnotowano w ponad 85% dni. W ok. 22% dni Ğrednie regionalne stĊĪenia w regionie województwa Ğląskiego byáy nawet wyĪsze od 150 g·m–3, natomiast w regionie kraju morawskoĞląskego udziaá takich dnich byá mniejszy; Ğrednie stĊĪenie wynosiáo 120 lub 102 g·m–3. RównieĪ w przeszáo poáowie dni z prĊdkoĞcią od 1,5 do 2,4 m·s–1 (typ B) odnotowano stĊĪenia PM10 wyĪsze od wartoĞci dopuszczalnej. Mniejsze prĊdkoĞci wiatru w wyraĨny sposób wpáywają na wyĪsze stĊĪenia PM10 bardziej w regionie województwa Ğląskiego aniĪeli w regionie kraju morawskoĞląskiego (rys. 5.1.1–5.1.4). Jednoczesny wpáyw struktury termicznej i prĊdkoĞci wiatru na stĊĪenia PM10, NO2 i SO2 dominuje w cháodnym okresie. Podczas dni o záych meteorologicznych warunkach dyspersji (typ F) odnotowano bezwglĊdnie najwyĪsze regionalne stĊĪenia zanieczyszczeĔ w powietrzu. ĝrednie regionalne stĊĪenia byáy od 2,1-krotnie do 4,6-krotnie wyĪsze (dla NO2 w regionie województwa Ğląskiego, a dla PM10 w regionie kraju morawskoĞląskiego) w porównaniu z dniami o dobrych warunkach dyspersji (typ G). ĝrednie regionalne stĊĪenie PM10 osiągnĊáo poziom 124 g·m–3 w regionie kraju morawskoĞląskiego i 114 g·m–3 w regionie województwa Ğląskiego. Regionalne Ğrednie stĊĪenie wyĪsze od dobowej wartoĞci dopuszczalnej 50·+g m–3 odnotowano w ponad 90% tych dni, natomiast w dniach o dobrych warunkach dyspersji w regionie kraju morawskoĞląskiego byáo to tylko w 6%, a w regionie województwa Ğląskiego w 11% dni. StĊĪenia powyĪej 100 g·m–3 odnotowano w ponad 40% dni, a stĊĪenia powyĪej 150 g·m–3 w ok. 20% dni o záych warunkach dyspersji. Podczas dobrych warunków dyspersji stĊĪenia PM10 wyĪsze od dobowej wartoĞci dopuszczalnej odnotowano w ok. 10%
/ 108 /
5.1.2 Teplá období V teplých obdobích (duben až záĜí) se prĤmČrné regionální denní koncentrace PM10 a NO2 zvyšují rovnČž pĜedevším s klesajícími hodnotami vertikálních teplotních pseudogradientĤ ve vrstvČ 0–500 m a s klesající rychlostí vČtru. Tato nepĜímo úmČrná závislost byla obdobnČ jako v chladném období nejvýraznČjší. Kladné, i když velmi nízké, hodnoty koe¿cientĤ poĜadové korelace mezi imisními soubory PM10 a teplotou vzduchu ukazují, že v teplém období úroveĖ zneþištČní ovzduší PM10 zejména v regionu Moravskoslezského kraje spíše stoupá s rostoucí teplotou. VČtšina koe¿cientĤ mezi imisními soubory PM10 a NO2 a soubory meteorologických charakteristik má však stejnČ jako v chladných obdobích záporné hodnoty. Jsou ale vČtšinou nižší, pohybují se od –0,004 pro závislost koncentrací NO2 v regionu Moravskoslezského kraje na vertikálním teplotním zvrstvení ve vrstvČ 500–1000 m (pseudogradienty ýervená/Lysá hora) do –0,61 pro závislost koncentrací PM10 v regionu Slezského vojvodství na vertikálním teplotním zvrstvení ve vrstvČ 0–500 m (pseudogradienty Mošnov/ýervená) (tab. 5.1.1)28. PrĤmČrné regionální koncentrace PM10 a NO2 byly v teplých obdobích nejvyšší ve dnech s inverzním teplotním zvrstvením ve vrstvČ 0–500 m, s prĤmČrnou rychlostí vČtru menší než 1,5 m·s–1 a s teplotou vzduchu maximálnČ 11,4 °C. Koncentrace nedosahují hodnot namČĜených v chladných obdobích. PrĤmČrné regionální denní koncentrace PM10 vyšší než mezní hodnota 50 g·m–3 byly v teplých obdobích namČĜeny v cca 50 % dnĤ s inverzním zvrstvením (typ A), prĤmČrná regionální koncentrace v tČchto dnech þinila 54 g·m–3 v regionu Moravskoslezského kraje a 52 g·m–3 v regionu Slezského vojvodství. BČhem dnĤ s ostatními typy teplotního zvrstvení se vyskytly regionální koncentrace vyšší než mezní hodnota v ménČ než 25 % a prĤmČrné regionální koncentrace byly nižší než mezní hodnota. PĜi prĤmČrné regionální rychlosti vČtru menší než 1,5 m·s–1 (typ A) v teplých obdobích byly zaznamenány prĤmČrné regionální denní koncentrace PM10 vyšší než mezní hodnota v ménČ než 25 % dnĤ (obr. 5.1.5–5.1.8). Souþasný vliv teplotního zvrstvení a rychlosti vČtru na koncentrace PM10 a NO2 je v teplém období ménČ výrazný než v chladném období. PrĤmČrné regionální koncentrace škodlivin ve dnech se špatnými meteorologickými podmínkami rozptylu (typ F) 28 Hodnoty vypoþítaných koe¿cientĤ poĜadové korelace v teplé polovinČ roku nejsou v nČkterých pĜípadech statisticky významné na hladinČ významnosti p = 0,05 (v tabulce 5.1.1 jsou uvedeny v závorce). Odpovídající závislosti mezi imisními soubory a soubory meteorologických charakteristik tedy nejsou statisticky významné.
dni, stĊĪenia wyĪsze od 100 g·mí3 wystąpiáy w pojedynczych przypadkach. Ogólna czĊstoĞü wystĊpowania dni o záych warunkach dyspersji w obu regionach wynosiáa ok. 12%, czyli Ğrednio ok. 21 dni w czasie jednego cháodnego okresu. CzĊstoĞü wystĊpowania dni z dobrymi meteorologicznymi warunkami dyspersji w regionie kraju morawskoĞląskiego wynosiáa ok. 25%, czyli ok. 46 dni, a w regionie województwa Ğląskiego ok. 33%, czyli Ğrednio 60 dni w jednym okresie (rys. 5.1.9). Zastosowana metoda nie pozwoliáa w przypadku wiĊkszoĞci dni na jednoznaczne ich uznanie za dni o záych lub dobrych warunkach dyspersji. Do tych dni (typ X) zaliczaáy siĊ równieĪ dni z warunkami dyspersji, które w kontekĞcie tego badania uznaü moĪna byáo za niekorzystne, to znaczy takie, podczas których wystĊpowaá niekorzystny gradient temperatury, ale nieco wyĪsza prĊdkoĞü wiatru lub korzystniejszy gradient temperatury, ale niska prĊdkoĞü wiatru (typ C, tab. 5.1.3). Dlatego ponad ⅔ wszystkich dni z regionalnym Ğrednim dobowym stĊĪeniem powyĪej wartoĞci dopuszczalnej PM10 wystąpiáo wáaĞnie podczas tych dni. CzĊstoĞü przekroczenia dwukrotnoĞci wartoĞci dopuszczalnej w tych dniach byáa podobna jak w dniach o záych warunkach dyspersji, natomiast ¾ przekroczeĔ trzykrotnoĞci wartoĞci dopuszczalnej miaáo miejsce w dniach o záych warunkach dyspersji. TakĪe podczas dobrych warunków dyspersji wartoĞü dopuszczalna byáa w pojedynczych przypadkach przekroczona (rys. 5.3.5 poniĪej).
5.1.2. Okresy ciepáe W ciepáych okresach (kwiecieĔ–wrzesieĔ) Ğrednie regionalne dobowe stĊĪenia PM10 i NO2 rosną równieĪ, przede wszystkim w miarĊ jak maleją wartoĞci pionowych pseudogradientów temperatury w warstwie 0–500 m oraz maleje prĊdkoĞü wiatru. Ta odwrotnie proporcjonalna zaleĪnoĞü byáa najwyraĨniejsza, podobnie jak w okresie cháodnym. Dodatnie, chociaĪ bardzo maáe, wartoĞci wspóáczynników korelacji rang miĊdzy populacjami danych zanieczyszczeĔ PM10 a temperaturą powietrza wskazują na to, Īe w ciepáym okresie poziom zanieczyszczenia powietrza PM10 raczej roĞnie wraz z rosnącą temperaturą, szczególnie w regionie kraju morawskoĞląskiego. WiĊkszoĞü wspóáczynników pomiĊdzy populacjami danych PM10 i NO2 oraz populacjami cech meteorologicznych ma jednak, podobnie jak w okresach cháodnych, wartoĞci ujemne. Są one jednak niĪsze, mieszczą siĊ w granicach od –0,004 w przypadku zaleĪnoĞci stĊĪeĔ NO2 w regionie kraju morawskoĞląskiego od pionowej struktury termicznej w warstwie 500–1000 m (pseudogradienty ýervená/Lysá hora) do –0,61 w przypadku zaleĪnoĞci stĊĪeĔ PM10 w regionie
/ 109 /
Obr. 5.1.1 Oblastní prƽmĢrné denní koncentrace v ђg·m–3 ve dnech s uvedenými denními typy teplotního zvrstvení, chladná období (X–III) Rys. 5.1.1 Obszarowe Ƒrednie stħǏenia dobowe w ђg·m–3 w dniach z podanymi dobowymi typami struktury termicznej, chųodne okresy (X–III) 300 250
PM10
200 150 100 50 0 MSk/A
MSk/B
MSk/C
MSk/D
MSk/E
SLw/A
SLw/B
SLw/C
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
SLw/D
SLw/E
NO2
MSk/A
MSk/B
MSk/C
MSk/D
MSk/E
SLw/A
SLw/B
SLw/C
SLw/D
SLw/E
150 120
SO2
90 60 30 0 MSk/A
MSk/B
MSk/C
P05–P25
MSk/D
MSk/E
P25–P75
SLw/A
SLw/B
P75–P95
SLw/C
SLw/D
SLw/E
Avg
MSk - region Moravskoslezského kraje / region kraju morawskoƑlČskiego SLw - region Slezského vojvodství / region województwa ƑlČskiego Denní typy gradientu teploty vzduchu ve vrstvĢ 0–1000 m: Dobowe typy gradientu temperatury powietrza w warstwie 0–1000 m: A : < 0,0 B : od 0,0 do 0,2 C : od 0,3 do 0,4 D : od 0,5 do 0,6 E : > 0,6 [°C·(100m) –1 ] Avg - prƽmĢrná koncentrace / Ƒrednie stħǏenie P05–P25 , P25–P75 , P75–P95 - rozsah koncentrací / rozpiħtoƑđ stħǏeŷ P05 , P25 , P75 , P95 - 5%, 25%, 75% a 95% kvantil (percentil) souboru oblastních prƽmĢrných denních koncentrací P05 , P25 , P75 , P95 - 5%, 25%, 75% i 95% kwantyl (percentyl) zbioru obszarowych Ƒrednich stħǏeŷ dobowych
/ 110 /
Obr. 5.1.2 Oblastní prƽmĢrné denní koncentrace v ђg·m–3 ve dnech s uvedenými denními typy rychlosti vĢtru, chladná období (X–III) –3
Rys. 5.1.2 Obszarowe Ƒrednie stħǏenia dobowe w ђg·m w dniach z podanymi dobowymi typami prħdkoƑci wiatru, chųodne okresy (X–III) 300
PM10
250 200 150
100 50 0 MSk/A
MSk/B
MSk/C
MSk/D
MSk/E
SLw/A
SLw/B
SLw/C
SLw/D
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
SLw/E
NO2
MSk/A
MSk/B
MSk/C
MSk/D
MSk/E
SLw/A
SLw/B
SLw/C
SLw/D
SLw/E
140 120
SO2
100 80 60 40 20
0 MSk/A
MSk/B
MSk/C
P05–P25
MSk/D
MSk/E
P25–P75
SLw/A
SLw/B
P75–P95
SLw/C
SLw/D
SLw/E
Avg
MSk - region Moravskoslezského kraje / region kraju morawskoƑlČskiego SLw - region Slezského vojvodství / region województwa ƑlČskiego Denní typy rychlosti vĢtru / Dobowe typy prħdkoƑci wiatru: A : < 1,5 B : od 1,5 do 2,4 C: od 2,5 do 3,4 D : od 3,5 do 4,4 E : > 4,4 [m·s –1 ] Avg - prƽmĢrná koncentrace / Ƒrednie stħǏenie P05–P25 , P25–P75 , P75–P95 - rozsah koncentrací / rozpiħtoƑđ stħǏeŷ P05 , P25 , P75 , P95 - 5%, 25%, 75% a 95% kvantil (percentil) souboru oblastních prƽmĢrných denních koncentrací P05 , P25 , P75 , P95 - 5%, 25%, 75% i 95% kwantyl (percentyl) zbioru obszarowych Ƒrednich stħǏeŷ dobowych
/ 111 /
Obr. 5.1.3 Oblastní prƽmĢrné denní koncentrace v ђg·m–3 ve dnech s uvedenými denními typy teploty vzduchu, chladná období (X–III) –3
Rys. 5.1.3 Obszarowe Ƒrednie stħǏenia dobowe w ђg·m w dniach z podanymi dobowymi typami temperatury powietrza, chųodne okresy (X–III) 250
PM10
200
150 100 50
0 MSk/A
MSk/B
MSk/C
MSk/D
MSk/E
SLw/A
SLw/B
SLw/C
SLw/D
90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
SLw/E
NO2
MSk/A
MSk/B
MSk/C
MSk/D
MSk/E
SLw/A
SLw/B
SLw/C
SLw/D
SLw/E
120
SO2
100
80 60 40 20 0 MSk/A
MSk/B
MSk/C
P05–P25
MSk/D
MSk/E
P25–P75
SLw/A
SLw/B
P75–P95
SLw/C
SLw/D
SLw/E
Avg
MSk - region Moravskoslezského kraje / region kraju morawskoƑlČskiego SLw - region Slezského vojvodství / region województwa ƑlČskiego Denní typy teploty vzduchu / Dobowe typy temperatury powietrza: A : < –2,4 B : od –2,4 do 1,4 C : od 1,5 do 4,4 D : od 4,5 do 7,4 E : > 7,4 [°C] Avg - prƽmĢrná koncentrace / Ƒrednie stħǏenie P05–P25 , P25–P75 , P75–P95 - rozsah koncentrací / rozpiħtoƑđ stħǏeŷ P05 , P25 , P75 , P95 - 5%, 25%, 75% a 95% kvantil (percentil) souboru oblastních prƽmĢrných denních koncentrací P05 , P25 , P75 , P95 - 5%, 25%, 75% i 95% kwantyl (percentyl) zbioru obszarowych Ƒrednich stħǏeŷ dobowych
/ 112 /
Obr. 5.1.4 Oblastní prƽmĢrné denní koncentrace v ђg·m–3 ve dnech s uvedenými denními typy úhrnƽ srážek, chladná období (X–III) –3
Rys. 5.1.4 Obszarowe Ƒrednie stħǏenia dobowe w ђg·m w dniach z podanymi dobowymi typami sum opadów, chųodne okresy (X–III) 180 150
PM10
120 90 60 30 0 MSk/A
MSk/B
MSk/C
MSk/D
MSk/E
SLw/A
SLw/B
SLw/C
SLw/D
SLw/E
70
NO2
60 50 40 30 20 10 0 MSk/A
MSk/B
MSk/C
MSk/D
MSk/E
SLw/A
SLw/B
SLw/C
SLw/D
SLw/E
80 70
SO2
60 50 40 30 20 10 0 MSk/A
MSk/B
MSk/C
P05–P25
MSk/D
MSk/E
P25–P75
SLw/A
SLw/B
P75–P95
SLw/C
SLw/D
SLw/E
Avg
MSk - region Moravskoslezského kraje / region kraju morawskoƑlČskiego SLw - region Slezského vojvodství / region województwa ƑlČskiego Denní typy úhrnƽ srážek / Dobowe typy sum opadów: A : 0,0 B : od 0,1 do 1,4 C : od 1,5 do 3,4 D: od 3,5 do 6,4 E : > 6,4 [mm] Avg - prƽmĢrná koncentrace / Ƒrednie stħǏenie P05–P25 , P25–P75 , P75–P95 - rozsah koncentrací / rozpiħtoƑđ stħǏeŷ P05 , P25 , P75 , P95 - 5%, 25%, 75% a 95% kvantil (percentil) souboru oblastních prƽmĢrných denních koncentrací P05 , P25 , P75 , P95 - 5%, 25%, 75% i 95% kwantyl (percentyl) zbioru obszarowych Ƒrednich stħǏeŷ dobowych
/ 113 /
byly pĜesto 1,8násobnČ až 2,5násobnČ (pro NO2 v obou regionech, resp. pro PM10 v regionu Moravskoslezského kraje) vČtší než ve dnech s dobrými rozptylovými podmínkami (typ G). BČhem dnĤ se špatnými podmínkami dosáhla prĤmČrná regionální koncentrace PM10 cca 45 g·m–3; koncentrace vČtší než denní mezní hodnota 50·+g m–3 byla namČĜena v cca 22–23 % tČchto dnĤ, koncentrace vyšší než 100 g·m–3 se vyskytly ojedinČle. PĜi dobrých podmínkách rozptylu se regionální koncentrace PM10 vČtší než denní mezní hodnota vĤbec nevyskytly. Celková þetnost dnĤ se špatnými meteorologickými podmínkami rozptylu byla v regionu Moravskoslezského kraje 16 % a v regionu Slezského vojvodství 13 %, tj. prĤmČrnČ cca 28, resp. 24 dnĤ bČhem jednoho teplého období. ýetnost dnĤ s dobrými meteorologickými podmínkami rozptylu byla 9 %, resp. 16 %, tj. prĤmČrnČ cca 17, resp. 29 dnĤ (obr. 5.1.9). VČtšinu dnĤ nebylo možno použitou metodou stejnČ jako v chladném období jednoznaþnČ oznaþit jako dny se špatnými nebo dobrými rozptylovými podmínkami (tab. 5.1.3). Více než ½ všech dnĤ s regionální prĤmČrnou denní koncentrací vyšší než mezní hodnota PM10 se vyskytla právČ bČhem tČchto dnĤ. Oproti chladným obdobím však došlo k pĜekroþení dvojnásobku mezní hodnoty dominantnČ ve dnech se špatnými podmínkami rozptylu, zatímco k pĜekroþení trojnásobku mezní hodnoty nedošlo. PĜi dobrých rozptylových podmínkách k pĜekroþení denní mezní hodnoty nedošlo (obr. 5.3.5 níže). V souladu s mechanismem tvorby pĜízemního ozonu byl v teplých obdobích nejtČsnČjší kladný vztah mezi regionálními maximálními denními 8hodinovými koncentracemi O3 a dobou trvání sluneþního svitu a dále prĤmČrnou denní teplotou. Regionální úroveĖ zneþištČní ovzduší O3 tedy statisticky významnČ stoupá se stoupající dobou trvání sluneþního svitu v daný den a se stoupající teplotou vzduchu, která se bČhem dne pĜirozenČ zvyšuje v návaznosti na intenzitu sluneþního svitu (tab. 5.1.1). PrĤmČrné regionální maximální denní 8hodinové koncentrace O3 byly v obou regionech ve dnech s dobou trvání sluneþního svitu alespoĖ 11,5 hodin cca 1,9násobnČ vČtší než ve dnech s dobou trvání sluneþního svitu do 2,4 hodin. PrĤmČrné regionální denní koncentrace O3 vyšší než mezní hodnota 120 g·m–3 byly namČĜeny v cca 25 % dnĤ s dobou trvání sluneþního svitu alespoĖ 11,5 hodin nebo s prĤmČrnou denní teplotou alespoĖ 19,5 °C (typ E). BČhem tČchto dnĤ bylo registrováno cca 76, resp. 67 % všech pĜekroþení mezní hodnoty. Ve dnech s dobou trvání sluneþního svitu kratší než 5 hodin k pĜekroþení mezní hodnoty nedošlo. Na první pohled odlišné koncentrace O3 pĜi nejvyšším úhrnu srážek souvisejí se skuteþností, že nejvyšších úhrnĤ
województwa Ğląskiego od pionowej struktury termicznej w warstwie 0–500 m (pseudogradienty Mošnov/ýervená) (tab. 5.1.1)28. ĝrednie regionalne stĊĪenia PM10 i NO2 w ciepáych okresach byáy najwyĪsze w dniach z inwersyjną strukturą termiczną w warstwie 0–500 m, ze Ğrednią prĊdkoĞcią wiatru poniĪej 1,5 m·s–1 oraz temperaturą powietrza maksymalnie 11,4°C. StĊĪenia nie osiągają poziomów, jakie odnotowano w cháodnych okresach. ĝrednie regionalne dobowe stĊĪenia PM10 powyĪej wartoĞci dopuszczalnej 50 g·m–3 w ciepáych okresach odnotowano w 50% dni z inwersyjną strukturą termiczną (typ A), Ğrednie regionalne stĊĪenie w tych dniach wynosiáo 54 g·m–3 w regionie kraju morawskoĞląskiego i 52 g·m–3 w regionie województwa Ğląskiego. Podczas dni z pozostaáymi typami struktury termicznej regionalne stĊĪenia wyĪsze od wartoĞci dopuszczalnej wystĊpowaáy w poniĪej 25%, a Ğrednie regionalne stĊĪenia byáy mniejsze od wartoĞci dopuszczalnej. W przypadku Ğredniej regionalnej prĊdkoĞci wiatru poniĪej 1,5 m s–1 (typ A) w ciepáych okresach odnotowano Ğrednie regionalne dobowe stĊĪenia PM10 wyĪsze od wartoĞci dopuszczalnej w poniĪej 25% dni (rys. 5.1.5–5.1.8). Jednoczesny wpáyw struktury termicznej i prĊdkoĞci wiatru na stĊĪenia PM10 i NO2 w ciepáym okresie jest mniej wyraĨny w porównaniu z cháodnym okresem. ĝrednie regionalne stĊĪenia zanieczyszczeĔ w dniach o záych metorologicznych warunkach dyspersji (typ F) byáy pomimo to od 1,8-krotnie do 2,5-krotnie wyĪsze (dla NO2 w obu regionach, a dla PM10 w regionie kraju morawskoĞląskiego) w porównaniu z dniami o dobrych warunkach dyspersji (typ G). Podczas dni o záych warunkach Ğrednie regionalne stĊĪenie PM10 byáo na poziomie ok. 45 g·m–3; stĊĪenie wyĪsze od dobowej wartoĞci dopuszczalnej 50·+g m–3 odnotowano w ok. 22–23% tych dni, stĊĪenia wyĪsze od 100 g·m–3 wystąpiáy sporadycznie. Natomiast podczas dobrych warunków dyspersji nie wystąpiáo regionalne stĊĪenie PM10 wyĪsze od dobowej wartoĞci dopuszczalnej. Ogólna czĊstoĞü wystĊpowania dni ze záymi meteorologicznymi warunkami dyspersji w regionie kraju morawskoĞląskiego wynosiáa ok. 16%, a w regionie województwa Ğląskiego 13%, czyli Ğrednio ok. 28 lub 24 dni w trakcie jednego ciepáego okresu. CzĊstoĞü wystĊpowania dni z dobrymi meteorologicznymi warunkami dyspersji wynosiáa 9% lub 16%, czyli Ğrednio ok. 17 lub 29 dni (rys. 5.1.9). WartoĞci obliczonych wspóáczynników korelacji rang w ciepáej poáowie roku nie są w niektórych przypadkach statystycznie istotne na poziomie istotnoĞci p = 0,05 (w tabeli 5.1.1 są podane w nawiasie). Odpowiadające zaleĪnoĞci pomiĊdzy zbiorami danych dotyczących imisji a zbiorami danych dotyczących cech meteorologicznych nie są wiĊc statystycznie istotne. 28
/ 114 /
mĤže být dosaženo i v teplých a sluneþných dnech bČhem krátkodobých intenzivních bouĜkových srážek (obr. 5.1.5–5.1.8). Souþasný vliv délky sluneþního svitu a teploty na koncentrace O3 je dominantní. Regionální prĤmČrné koncentrace O3 bČhem dnĤ s pĜíznivými podmínkami pro jeho tvorbu (typ F) byly v regionu Moravskoslezského kraje 1,8násobnČ vČtší a v regionu Slezského vojvodství 1,9násobnČ vČtší než ve dnech s nepĜíznivými podmínkami (typ G). BČhem letních dnĤ s pĜíznivými podmínkami pro tvorbu O3 byly zaznamenány jeho absolutnČ nejvyšší koncentrace. PrĤmČrná regionální koncentrace O3 dosáhla 114 g·m–3 v regionu Moravskoslezského kraje a 111 g·m–3 v regionu Slezského vojvodství. Koncentrace vČtší než mezní hodnota 120·+g m–3 byla namČĜena v cca 27 % tČchto dnĤ, ve dnech s nevyhranČnými podmínkami (typ X) v cca 2 %, zatímco ve dnech s nepĜíznivými podmínkami k pĜekroþení nedošlo (obr. 5.1.9). DnĤ s pĜíznivými a nepĜíznivými podmínkami pro tvorbu O3 bylo v obou regionech pĜibližnČ stejnČ, mezi 1⁄5 a ¼ všech dnĤ. Nadpoloviþní vČtšinu dnĤ však nebylo možno použitou metodou jednoznaþnČ pĜiĜadit (tab. 5.1.3).
5.2 Závislost koncentrací škodlivin na smČru vČtru SmČr vČtru je významným meteorologickým prvkem, který mĤže podstatným zpĤsobem ovlivĖovat úroveĖ zneþištČní ovzduší v každé lokalitČ v návaznosti na zdroje zneþištČní ovzduší v jejím okolí. Rozbor závislosti regionálních denních koncentrací sledovaných škodlivin na odvozených regionálních denních typech smČru vČtru popsaný níže poskytuje základní orientaþní pĜedstavu o závislosti prĤmČrné regionální úrovnČ zneþištČní ovzduší v regionech Moravskoslezského kraje a Slezského vojvodství na regionálních typech smČru proudČní v oblasti. Vzhledem k charakteru proudČní a jeho orientaci vĤþi hranici mezi obČma regiony (viz kapitola 3) byla použita typizace proudČní, jejímž základem je vymezení dnĤ s pĜevládajícím proudČním z jihozápadní nebo severovýchodní poloviny horizontu (typy SW½ a NE½, viz PĜíloha).
5.2.1 Chladná období V chladných obdobích byly nejvyšší regionální prĤmČrné koncentrace PM10 a NO2 v obou regionech a regionální prĤmČrné koncentrace SO2 i v regionu Slezského vojvodství ve dnech, kdy smČr vČtru nebyl pĜevládající z jedné poloviny horizontu (typ X). Jedná se vČtšinou o dny s promČnlivým smČrem vČtru nebo o dny s výraznou zmČnou smČru vČtru v prĤbČhu dne. PromČnlivý vítr je nejþastČjší
Zastosowana metoda nie pozwoliáa, podobnie jak w cháodnym okresie, w przypadku wiĊkszoĞci dni na jednoznaczne ich uznanie za dni o záych lub dobrych warunkach dyspersji (tab. 5.1.3). Ponad ½ wszystkich dni z regionalnym Ğrednim dobowym stĊĪeniem powyĪej wartoĞci dopuszczalnej PM10 wystąpiáa wáaĞnie podczas tych dni. W przeciwieĔstwie do cháodnych okresów przekroczenie dwukrotnoĞci wartoĞci dopuszczalnej wystĊpowaáo najczĊĞciej w dniach o záych warunkach dyspersji, natomiast nie wystąpiáy przekroczenia trzykrotnoĞci wartoĞci dopuszczalnej. W czasie dobrych warunków dyspersji dobowa wartoĞü dopuszczalna nie zostaáa przekroczona (rys. 5.3.5 poniĪej). Zgodnie z mechanizmem powstawania ozonu przyziemnego w ciepáych okresach najwiĊksza dodatnia zaleĪnoĞü wystąpiáa pomiĊdzy regionalnymi maksymalnymi dobowymi 8-godzinnymi stĊĪeniami O3 a usáonecznieniem, a nastĊpnie Ğrednią dobową temperaturą. A wiĊc regionalny poziom zanieczyszczenia powietrza O3 roĞnie statystycznie istotnie wraz z rosnącym usáonecznieniem w danym dniu oraz z rosnącą temperaturą powietrza, która wzrasta w sposób naturalny w ciągu dnia w związku z natĊĪeniem usáonecznienia (tab. 5.1.1). ĝrednie regionalne maksymalne dobowe 8-godzinne stĊĪenia O3 byáy w obu regionach w dniach z usáonecznieniem co najmniej 11,5 godziny okoáo 1,9-krotnie wyĪsze aniĪeli w dniach z usáonecznieniem trwającym poniĪej 2,4 godziny. ĝrednie regionalne dobowe stĊĪenia O3 powyĪej wartoĞci dopuszczalnej 120 g·m–3 odnotowano w ok. 25% dni z usáonecznieniem trwającym co najmniej 11,5 godziny lub ze Ğrednią dobową temperaturą na poziomie co najmniej 19,5°C (typ E). Podczas tych dni zarejestrowano ok. 76 lub 67% wszystkich przekroczeĔ wartoĞci dopuszczalnej. W dniach z usáonecznieniem trwającym do 5 godzin wartoĞü dopuszczalna nie zostaáa przekroczona. Na pierwszy rzut oka odmienne stĊĪenia O3 podczas najwyĪszej sumy opadów związane są z faktem, Īe najwyĪsze sumy opadów mogą wystąpiü takĪe w trakcie ciepáych i sáonecznych dni podczas krótkookresowych intensywnych opadów burzowych (rys. 5.1.5–5.1.8). Jednoczesny wpáyw usáonecznienia i temperatury na stĊĪenie O3 jest dominujący. ĝrednie regionalne stĊĪenia O3 byáy w trakcie dni o korzystnych warunkach dla jego powstawania (typ F) 1,8-krotnie wyĪsze w regionie kraju morawskoĞląskiego i 1,9-krotnie wyĪsze w regionie województwa Ğląskiego w porównaniu z dniami o niekorzystnych warunkach (typ G). Podczas letnich dni o korzystnych warunkach dla powstawania O3 odnotowano bezwglĊdnie najwyĪsze stĊĪenia. ĝrednie regionalne stĊĪenie O3 osiągnĊáo poziom 114 g·m–3 w regionie kraju morawskoĞląskiego i 111 g·m–3 w regionie województwa Ğląskiego. StĊĪenia powyĪej
/ 115 /
–3
Obr. 5.1.5 Oblastní prƽmĢrné denní koncentrace v ђg·m ve dnech s uvedenými denními typy teplotního zvrstvení, teplá období (IV–IX) Rys. 5.1.5 Obszarowe Ƒrednie stħǏenia dobowe w ђg·m–3 w dniach z podanymi dobowymi typami struktury termicznej, ciepųe okresy (IV–IX) 80 70
PM10
60 50 40 30 20 10 0 MSk/A (N=10)
MSk/B
MSk/C
MSk/D
MSk/E
SLw/A (N=10)
SLw/B
SLw/C
SLw/D
45 40 35 30 25 20 15 10 5 0
SLw/E
NO2
MSk/A (N=10)
MSk/B
MSk/C
MSk/D
MSk/E
SLw/A (N=10)
SLw/B
SLw/C
SLw/D
SLw/E
MSk/C
MSk/D
MSk/E
Slw/A (N=5)
SLw/B
SLw/C
SLw/D
SLw/E
150 120 90 60 30
O3
0 MSk/A (N=5)
MSk/B
P05–P25
P25–P75
P75–P95
Avg
MSk - region Moravskoslezského kraje / region kraju morawskoƑlČskiego Vyznaēeny soubory s N<30 SLw - region Slezského vojvodství / region województwa ƑlČskiego Zaznaczone zbiory z N<30 Avg - prƽmĢrná koncentrace / Ƒrednie stħǏenie Pro N<10 zobrazena pouze Avg Denní typy gradientu teploty vzduchu ve vrstvĢ 0–500 m Dla N<10 przedstawiono tylko Avg Dobowe typy gradientu temperatury powietrza w warstwie 0–500 m: A : < 0,0 B : od 0,0 do 0,2 C : od 0,3 do 0,4 D : od 0,5 do 0,6 E : > 0,6 [°C·(100m) –1 ] P05–P25 , P25–P75 , P75–P95 - rozsah koncentrací / rozpiħtoƑđ stħǏeŷ P05 , P25 , P75 , P95 - 5%, 25%, 75% a 95% kvantil (percentil) souboru oblastních prƽmĢrných denních koncentrací P05 , P25 , P75 , P95 - 5%, 25%, 75% i 95% kwantyl (percentyl) zbioru obszarowych Ƒrednich stħǏeŷ dobowych
/ 116 /
Obr. 5.1.6 Oblastní prƽmĢrné denní koncentrace v ђg·m–3 ve dnech s uvedenými denními typy rychlosti vĢtru, pro O3 ve dnech s uvedenými denními typu trvání sluneēního svitu, teplá období (IV–IX) –3
Rys. 5.1.6 Obszarowe Ƒrednie stħǏenia dobowe w ђg·m w dniach z podanymi dobowymi typami prħdkoƑci wiatru, dla O3 w dniach z podanymi dobowymi typami czasu usųoniecznienia, ciepųe okresy (IV–IX) 70 60
PM10
50 40 30 20 10 0 MSk/A
MSk/B
MSk/C
MSk/D
MSk/E (N=17)
SLw/A
SLw/B
SLw/C
SLw/D
45 40 35 30 25 20 15 10 5 0
SLw/E
NO2
MSk/A
MSk/B
MSk/C
MSk/D
MSk/E (N=17)
SLw/A
SLw/B
SLw/C
SLw/D
SLw/E
150 120 90 60
O3
30
0 MSk/A
MSk/B
MSk/C
P05–P25
MSk/D
MSk/E
SLw/A
P25–P75
MSk - region Moravskoslezského kraje / region kraju morawskoƑlČskiego SLw - region Slezského vojvodství / region województwa ƑlČskiego PM 10 , NO 2 - Denní typy rychlosti vĢtru / Dobowe typy prħdkoƑci wiatru:
SLw/B
P75–P95
SLw/C
SLw/D
SLw/E
Avg Vyznaēeny soubory s N<30 Zaznaczone zbiory z N<30
A : od 1,0 do 1,9 B : od 2,0 do 2,5 C : od 2,6 do 3,3 D : od 3,4 do 4,4 E : od 4,5 do 10,7 [m·s –1 ] O 3 - Denní typy doby trvání sluneēního svitu / Dobowe typy usųoniecznienia: A : < 2,5 B : od 2,5 do 5,4 C : od 5,5 do 8,4 D : od 8,5 do 11,4 E : > 11,4 [hod., godz.] P05–P25 , P25–P75 , P75–P95 - rozsah koncentrací / rozpiħtoƑđ stħǏeŷ P05 , P25 , P75 , P95 - 5%, 25%, 75% a 95% kvantil (percentil) souboru oblastních prƽmĢrných denních koncentrací P05 , P25 , P75 , P95 - 5%, 25%, 75% i 95% kwantyl (percentyl) zbioru obszarowych Ƒrednich stħǏeŷ dobowych Avg - prƽmĢrná koncentrace / Ƒrednie stħǏenie
/ 117 /
Obr. 5.1.7 Oblastní prƽmĢrné denní koncentrace v ђg·m–3 ve dnech s uvedenými denními typy teploty vzduchu, teplá období (IV–IX) Rys. 5.1.7 Obszarowe Ƒrednie stħǏenia dobowe w ђg·m–3 w dniach z podanymi dobowymi typami temperatury powietrza, ciepųe okresy (IV–IX) 70
PM10
60 50 40 30 20 10
0 MSk/A
MSk/B
MSk/C
MSk/D
MSk/E
SLw/A
SLw/B
SLw/C
SLw/D
SLw/E
40
NO2
35 30 25 20 15
10 5 0 MSk/A
MSk/B
MSk/C
MSk/D
MSk/E
SLw/A
SLw/B
SLw/C
SLw/D
SLw/E
150 120 90 60 30
O3
0 MSk/A
MSk/B
MSk/C
P05–P25
MSk/D
MSk/E
P25–P75
SLw/A
SLw/B
P75–P95
SLw/C
SLw/D
SLw/E
Avg
MSk - region Moravskoslezského kraje / region kraju morawskoƑlČskiego SLw - region Slezského vojvodství / region województwa ƑlČskiego Denní typy teploty vzduchu / Dobowe typy temperatury powietrza: A : < 11,5 B : od 11,5 do 14,4 C : od 14,5 do 17,4 D : od 17,5 do 19,4 E : > 19,4 [°C] P05–P25 , P25–P75 , P75–P95 - rozsah koncentrací / rozpiħtoƑđ stħǏeŷ P05 , P25 , P75 , P95 - 5%, 25%, 75% a 95% kvantil (percentil) souboru oblastních prƽmĢrných denních koncentrací P05 , P25 , P75 , P95 - 5%, 25%, 75% i 95% kwantyl (percentyl) zbioru obszarowych Ƒrednich stħǏeŷ dobowych Avg - prƽmĢrná koncentrace / Ƒrednie stħǏenie
/ 118 /
Obr. 5.1.8 Oblastní prƽmĢrné denní koncentrace v ђg·m–3 ve dnech s uvedenými denními typy úhrnƽ srážek, teplá období (IV–IX) Rys.5.1.8 Obszarowe Ƒrednie stħǏenia dobowe w ђg·m–3 w dniach z podanymi dobowymi typami sum opadów, ciepųe okresy (IV–IX) 60
PM10
50 40 30 20 10
0 MSk/A
MSk/B
MSk/C
MSk/D
MSk/E
SLw/A
SLw/B
SLw/C
SLw/D
SLw/E
40
NO2
35 30 25 20
15 10 5 0 MSk/A
MSk/B
MSk/C
MSk/D
MSk/E
SLw/A
SLw/B
SLw/C
SLw/D
SLw/E
140
O3
120 100 80 60 40 20 0
MSk/A
MSk/B
MSk/C
P05–P25
MSk/D
MSk/E
P25–P75
SLw/A
SLw/B
P75–P95
SLw/C
SLw/D
SLw/E
Avg
MSk - region Moravskoslezského kraje / region kraju morawskoƑlČskiego SLw - region Slezského vojvodství / region województwa ƑlČskiego Denní typy úhrnƽ srážek / Dobowe typy sum opadów: A : 0,0 B : od 0,1 do 1,4 C : od 1,5 do 3,4 D : od 3,5 do 6,4 E : > 6,4 [mm] P05–P25 , P25–P75 , P75–P95 - rozsah koncentrací / rozpiħtoƑđ stħǏeŷ P05 , P25 , P75 , P95 - 5%, 25%, 75% a 95% kvantil (percentil) souboru oblastních prƽmĢrných denních koncentrací P05 , P25 , P75 , P95 - 5%, 25%, 75% i 95% kwantyl (percentyl) zbioru obszarowych Ƒrednich stħǏeŷ dobowych Avg - prƽmĢrná koncentrace / Ƒrednie stħǏenie
/ 119 /
/ 120 /
–3
135
270
P05–P25
P25–P75
P75–P95
Avg
0 NO2 MSk/F
PM10 MSk/G
P05–P25
O3 MSk/G
O3 MSk/F
P25–P75
P75–P95
PM10 SLw/G
NO2 MSk/G PM10 MSk/F
SO2 SLw/F
TEO
G pro PM 10 , NO 2 , SO 2 - pƎíznivé rozptylové podmínky / korzystne warunki dyspersji: > 0,4 °C·(100m) –1 > 3,4 m·s –1 G pro O3 - nepƎíznivé podmínky pro vznik O 3 / niekorzystne warunki dla powstawania O 3 : < 5,5 hodin / godzin < 14,5 °C
MSk - region Moravskoslezského kraje / region kraju morawskoƑlČskiego CHO - chladná období / okresy chųodne (X–III) SLw - region Slezského vojvodství / region województwa ƑlČskiego TEO - teplá období / okresy ciepųe (IV–IX) Avg - prƽmĢrná koncentrace / Ƒrednie stħǏenie P05–P25 , P25–P75 , P75–P95 - rozsah koncentrací / rozpiħtoƑđ stħǏeŷ P05 , P25 , P75 , P95 - 5%, 25%, 75% a 95% kvantil (percentil) souboru oblastních prƽmĢrných denních koncentrací P05 , P25 , P75 , P95 - 5%, 25%, 75% i 95% kwantyl (percentyl) zbioru obszarowych Ƒrednich stħǏeŷ dobowych F pro PM 10 , NO 2 , SO 2 - nepƎíznivé rozptylové podmínky / niekorzystne warunki dyspersji: < 0,3 °C·(100m) –1 < 2,5 m·s –1 F pro O3 - pƎíznivé podmínky pro vznik O 3 / korzystne warunki dla powstawania O 3 : > 8,4 hodin / godzin > 17,4 °C
0
15
30
60
30
45
PM10 MSk/F
90
PM10 MSk/G
60
NO2 MSk/F
120
NO2 MSk/G
75
SO2 MSk/F
150
SO2 MSk/G
90
PM10 SLw/F
180
PM10 SLw/G
105
NO2 SLw/F
210
NO2 SLw/G
120
SO2 SLw/G
240
CHO
150
300
PM10 SLw/F
Rys. 5.1.9 Obszarowe Ƒrednie stħǏenia dobowe w ђg·m w dniach z niekorzystnymi lub korzystnymi meteorologicznymi warunkami dyspersji oraz w dniach z korzystnymi lub niekorzystnymi warunkami dla powstawania O3
NO2 SLw/F
Obr. 5.1.9 Oblastní prƽmĢrné denní koncentrace v ђg·m–3 ve dnech s nepƎíznivými nebo pƎíznivými meteorologickými podmínkami rozptylu a ve dnech s pƎíznivými nebo nepƎíznivými podmínkami pro tvorbu O3
NO2 SLw/G
Avg
O3 SLw/G
O3 SLw/F
pĜi nízkých rychlostech vČtru. ýetnost takových dnĤ byla v obou regionech cca 30 %, z toho byly v 75 % tČchto dnĤ v regionu Slezského vojvodství a v 89 % v regionu Moravskoslezského kraje prĤmČrné regionální rychlosti vČtru menší než 2,5 m·s–1. V cca 68 % tČchto dnĤ byly namČĜeny prĤmČrné regionální denní koncentrace PM10 vyšší než mezní hodnota 50 g·m–3, v cca 24 % vyšší než 100 g·m–3 a v cca 7 % vyšší než 150 g·m–3 (obr. 5.2.1). PrĤmČrné regionální koncentrace SO2 byly v regionu Moravskoslezského kraje nejvyšší pĜi proudČní ze severovýchodní poloviny horizontu. PrĤmČrná regionální koncentrace byla 2,7násobnČ vČtší než ve dnech s proudČním z jihozápadní poloviny horizontu, tento rozdíl je ze všech popisovaných škodlivin nejvČtší a závislost na smČru proudČní byla tedy nejvýraznČjší. Tato skuteþnost pravdČpodobnČ souvisí s výraznČ vyššími koncentracemi SO2 v regionu Slezského vojvodství (viz kapitola 4). V poĜadí druhé nejvyšší byly regionální prĤmČrné koncentrace PM10 a NO2 v obou regionech ve dnech s denním typem proudČní ze severovýchodní poloviny horizontu, které byly 1,1násobnČ až 2násobnČ (pro NO2 v regionu Slezského vojvodství, resp. pro PM10 v regionu Moravskoslezského kraje) vČtší než ve dnech s denním typem proudČní z jihozápadní poloviny horizontu. V cca 60 % tČchto dnĤ byly v obou regionech namČĜeny prĤmČrné regionální denní koncentrace PM10 vyšší než mezní hodnota 50 g·m–3, v cca 16 % v regionu Moravskoslezského kraje a v cca 7 % dnech v regionu Slezského vojvodství koncentrace vyšší než 100 g·m–3 a v cca 5 %, resp. 2 % dnĤ vyšší než 150 g·m–3. Nejnižší prĤmČrné regionální koncentrace PM10, NO2 i SO2 byly v obou regionech pĜi proudČní z jihozápadní poloviny horizontu. ProudČní tohoto typu byla nejþetnČjší, v obou regionech se vyskytuje pĜibližnČ v polovinČ všech dnĤ (tab. 5.1.3). Poþet dnĤ s pĜekroþením denní mezní hodnoty PM10 byl pĜi tomto proudČní nejnižší, v cca 19 % tČchto dnĤ v regionu Moravskoslezského kraje a v cca 28 % v regionu Slezského vojvodství. Koncentrace vyšší než 100 g·m–3 byly namČĜeny v cca 2, resp. 4 % dnĤ, koncentrace vyšší než 150 g·m–3 se vyskytly ojedinČle.
5.2.2 Teplá období Závislost koncentrací škodlivin na smČru vČtru v teplých obdobích byla obdobná jako v chladných obdobích, namČĜené koncentrace však byly mnohem nižší. V obou regionech byly prĤmČrné regionální koncentrace PM10 a NO2 a zejména regionální prĤmČrné maximální 8hodinové koncentrace O3 nejvyšší ve dnech, kdy smČr vČtru nebylo možno pĜiĜadit
wartoĞci dopuszczalnej 120·+g m–3 zarejestrowano w 27% tych dni, w dniach o nieokreĞlonych warunkach (typ X) w ok. 2%, natomiast w dniach o niekorzystnych warunkach przekroczeĔ nie zarejestrowano (rys. 5.1.9). W obu regionach byáa mniej wiĊcej taka sama liczba dni o korzystnych i niekorzystnych warunkach dla powstawania O3, w granicach od 1⁄5 do ¼ wszystkich dni. Ponad poáowa dni nie mogáa zostaü jednak jednoznacznie przyporządkowana przy wykorzystaniu zastosowanej metody (tab. 5.1.3).
5.2. ZaleĪnoĞü stĊĪeĔ zanieczyszczeĔ od kierunku wiatru Kierunek wiatru jest istotnym elementem meteorologicznym, który moĪe w istotny sposób wpáywaü na poziom zanieczyszczenia powietrza w kaĪdym miejscu w nawiązaniu do Ĩródeá zanieczyszczenia powietrza w jego otoczeniu. Opisana poniĪej analiza zaleĪnoĞci regionalnych dobowych stĊĪeĔ badanych zanieczyszczeĔ od okreĞlonych regionalnych dobowych typów kierunku wiatru daje podstawową orientacyjną wiedzĊ nt. zaleĪnoĞci Ğredniego regionalnego poziomu zanieczyszczenia powietrza w regionach kraju morawskoĞląskiego i województwa Ğląskiego od regionalnych typów kierunku przepáywu mas powietrza w obszarze. Ze wzglĊdu na charakter przepáywu mas powietrza i jego orientacji w stosunku do granicy miĊdzy oboma regionami (patrz rozdz. 3) zastosowano typizacjĊ przepáywu powietrza, której podstawĊ stanowi okreĞlenie dni z przewaĪającym przepáywem powietrza z poáudniowo-zachodniej lub póánocno-wschodniej czĊĞci horyzontu (typy SW½ i NE½, patrz aneks).
5.2.1. Okresy cháodne W cháodnych okresach najwyĪsze regionalne Ğrednie stĊĪenia PM10 i NO2 wystĊpowaáy w obu regionach, a regionalne Ğrednie stĊĪenia SO2 takĪe w regionie województwa Ğląskiego w dniach, gdy kierunek wiatru z jednej czĊĞci horyzontu nie byá przewaĪający (typ X). W wiĊkszoĞci są to dni ze zmiennym kierunkiem wiatru albo dni z wyraĨną zmianą kierunku wiatru w ciągu dnia. Zmienny wiatr wystĊpuje najczĊĞciej przy niskich prĊdkoĞciach wiatru. CzĊstoĞü wystĊpowania takich dni wynosiáa w obu regionach ok. 30%, z tego w 75% takich dni w regionie województwa Ğląskiego i w 89% w regionie kraju morawskoĞląskiego Ğrednie regionalne prĊdkoĞci wiatru wynosiáy poniĪej 2,5 m·s–1. W ok. 68% tych dni odnotowano Ğrednie regionalne dobowe stĊĪenia PM10 wyĪsze od wartoĞci dopuszczalnej 50 g·m–3, w ok. 24% wyĪsze od 100 g·m–3 a w ok. 7% wyĪsze od 150 g·m–3 (rys. 5.2.1).
/ 121 /
k typu proudČní z nČkteré poloviny horizontu. ýetnost takových dnĤ byla v regionu Slezského vojvodství 36 % a v regionu Moravskoslezského kraje dokonce 54 %. PrĤmČrné regionální rychlosti vČtru menší než 2,5 m·s–1 byly v regionu Slezského vojvodství v 80 % a v regionu Moravskoslezského kraje v 93 % tČchto dnĤ. PrĤmČrné regionální denní koncentrace PM10 vyšší než mezní hodnota 50 g·m–3 byly namČĜeny v cca 11 % tČchto dnĤ, koncentrace vyšší než 100 g·m–3 se vyskytly ojedinČle. PrĤmČrné regionální denní koncentrace O3 vyšší než mezní hodnota 120 g·m–3 byly namČĜeny v regionu Moravskoslezského kraje v cca 12 % dnĤ a v regionu Slezského vojvodství v cca 15 % dnĤ (obr. 5.2.1). Ve dnech s proudČním ze severovýchodní poloviny horizontu byly regionální prĤmČrné denní koncentrace PM10 a NO2 v obou regionech druhé nejvyšší, 1,2násobnČ až 1,4násobnČ vČtší (pro NO2 v obou regionech, resp. pro PM10 v regionu Moravskoslezského kraje) než ve dnech s proudČním z jihozápadní poloviny horizontu. PrĤmČrné regionální denní koncentrace PM10 vyšší než mezní hodnota 50 g·m–3 byly namČĜeny v regionu Moravskoslezského kraje v cca 8 % a v regionu Slezského vojvodství v cca 2 % tČchto dnĤ, koncentrace vyšší než 100 g·m–3 se v obou regionech nevyskytly. PĜi proudČní z jihozápadní poloviny horizontu byly v obou regionech prĤmČrné regionální koncentrace PM10 a NO2 nejnižší. Poþet dnĤ s pĜekroþením denní mezní hodnoty PM10 byl pĜi tomto proudČní nejnižší, v cca 8 % tČchto dnĤ v regionu Moravskoslezského kraje a v cca 2 % v regionu Slezského vojvodství, koncentrace vyšší než 100 g·m–3 se vyskytly pouze ojedinČle v regionu Slezského vojvodství. Regionální prĤmČrné maximální 8hodinové koncentrace O3 byly v regionu Slezského vojvodství pĜi proudČní z obou polovin horizontu velmi podobné, v regionu Moravskoslezského kraje byly tyto koncentrace 1,2násobnČ vČtší pĜi proudČní z jihozápadní poloviny horizontu. PrĤmČrné regionální denní koncentrace O3 vyšší než mezní hodnota 120 g·m–3 byly namČĜeny v obou regionech v cca 3 % dnĤ s proudČním z jihozápadní poloviny horizontu a v cca 2–5 % dnĤ s proudČním ze severovýchodní poloviny horizontu.
5.3 Závislost koncentrací škodlivin na meteorologické situaci ÚroveĖ zneþištČní ovzduší je v daném období a oblasti urþována celkovou meteorologickou situací, nikoliv pouze jednotlivými meteorologickými podmínkami. S typem meteorologické situace souvisí v dané oblasti i obvyklé hodnoty jednotlivých meteorologických veliþin.
W regionie kraju morawskoĞląskiego Ğrednie regionalne stĊĪenia SO2 byáy najwyĪsze w czasie przepáywu mas powietrza z póánocno-wschodniej czĊĞci horyzontu. ĝrednie regionalne stĊĪenie byáo 2,7-krotnie wyĪsze niĪ w dniach z przepáywem powietrza z poáudniowo-zachodniej czĊĞci horyzontu, ta róĪnica jest najwiĊksza spoĞród wszystkich opisywanych zanieczyszczeĔ, to znaczy zaleĪnoĞü od kierunku przepáywu mas powietrza byáa najbardziej wyraĨna. Fakt ten prawdopodobnie związany jest ze znacznie wyĪszymi stĊĪeniami SO2 w regionie województwa Ğląskiego (patrz rozdz. 4). Drugie w kolejnoĞci najwyĪsze regionalne Ğrednie stĊĪenia PM10 i NO2 w obu regionach wystąpiáy w dniach z dobowym typem przepáywu mas powietrza z póánocno-wschodniej czĊĞci horyzontu, które byáy 1,1-krotnie aĪ 2-krotnie wyĪsze (dla NO2 w regionie województwa Ğląskiego, dla PM10 w regionie kraju morawskoĞląskiego) w porównaniu z dniami z dobowym typem przepáywu mas powietrza z poáudniowo-zachodniej czĊĞci horyzontu. W ok. 60% tych dni w obu regionach odnotowano Ğrednie regionalne dobowe stĊĪenie PM10 powyĪej wartoĞci dopuszczalnej 50 g·m–3, w ok. 16% w regionie kraju morawskoĞląskiego i w ok. 7% dni w regionie województwa Ğląskiego stĊĪenia powyĪej 100 g·m–3 a w ok. 5 % lub 2% dni powyĪej 150 g·m–3. NajniĪsze Ğrednie regionalne stĊĪenia PM10, NO2 i SO2 w obu regionach wystąpiáy podczas przepáywu mas powietrza z poáudniowo-zachodniej czĊĞci horyzontu. Przepáywy mas powietrza tego typu wystĊpowaáy najczĊĞciej, w obu regionach wystĊpują mniej wiĊcej w poáowie wszystkich dni (tab. 5.1.3). Liczba dni, w których zostaáa przekroczona dobowa wartoĞü dopuszczalna PM10, byáa przy takim przepáywie powietrza najniĪsza, i wynosiáa ok. 19 % takich dni w regionie kraju morawskoĞląskiego i ok. 28 % dni w regionie województwa Ğląskiego. StĊĪenia powyĪej 100 g·m–3 odnotowano w ok. 2 lub 4% dni, natomiast stĊĪenia powyĪej 150 g·m–3 wystĊpowaáy sporadycznie.
5.2.2. Okresy ciepáe ZaleĪnoĞü stĊĪeĔ zanieczyszczeĔ od kierunku wiatru byáa w ciepáych okresach podobna jak w okresach cháodnych, natomiast zarejestrowane stĊĪenia byáy o wiele niĪsze. W obu regionach regionalne Ğrednie stĊĪenia PM10 i NO2, a w szczególnoĞci regionalne Ğrednie maksymalne stĊĪenia 8-godzinne O3 byáy najwyĪsze w dniach, gdy kierunku wiatru nie moĪna byáo zaliczyü do konkretnego typu przepáywu mas powietrza z okreĞlonej czĊĞci horyzontu. CzĊstoĞü wystĊpowania takich dni wynosiáa w regionie województwa Ğląskiego 36%, a w regionie kraju morawsko-
/ 122 /
/ 123 /
MSk SW
MSk SW
P05–P25
MSk NE
P05–P25
MSk NE
P25–P75
MSk X
P25–P75
MSk X
SLw SW
P75–P95
SLw NE
SLw X
Avg
SLw X
Avg
SLw SW
TEO / PM10
P75–P95
SLw NE
CHO / PM10
40 35 30 25 20 15 10 5 0
0
20
40
60
80
MSk SW
MSk SW
P05–P25
MSk NE
P05–P25
MSk NE
P25–P75
MSk X
SLw SW
P75–P95
SLw NE
SLw SW
P75–P95
SLw NE
TEO / NO2
P25–P75
MSk X
CHO / NO2
Avg
SLw X
Avg
SLw X
0
30
60
90
120
150
0
20
40
60
80
100
MSk SW
MSk SW P05–P25
MSk NE
P05–P25
MSk NE
P25–P75
MSk X
TEO / O3
P25–P75
MSk X
CHO / SO2
SLw SW
P75–P95
SLw NE
SLw X
Avg
SLw X
Avg
SLw SW
P75–P95
SLw NE
MSk - region Moravskoslezského kraje / region kraju morawskoƑlČskiego CHO - chladná období / okresy chųodne (X–III) SLw - region Slezského vojvodství / region województwa ƑlČskiego TEO - teplá období / okresy ciepųe (IV–IX) AVG - prƽmĢrná koncentrace / Ƒrednie stħǏenie P05–P25 , P25–P75 , P75–P95 - rozsah koncentrací / rozpiħtoƑđ stħǏeŷ P05 , P25 , P75 , P95 - 5%, 25%, 75% a 95% kvantil (percentil) souboru oblastních prƽmĢrných denních koncentrací P05 , P25 , P75 , P95 - 5%, 25%, 75% i 95% kwantyl (percentyl) zbioru obszarowych Ƒrednich stħǏeŷ dobowych NE ½ - denní typ s pƎevládajícím proudĢním ze severovýchodní poloviny horizontu / dobowy typ z przewaǏajČcym przepųywem mas powietrza z póųnocno-wschodniej poųowy horyzontu SW ½ - denní typ s pƎevládajícím proudĢním z jihozápadní poloviny horizontu / dobowy typ z przewaǏajČcym przepųywem mas powietrza z poųudniowo-zachodniej poųowy horyzontu X - denní typ proudĢní nelze pƎiƎadit k typu NE ½ nebo SW ½ / dobowego typu przepųywu mas powietrza nie moǏna zaliczyđ do typu NE ½ lub SW ½
0
10
20
30
40
50
60
70
0
50
100
150
200
250
Rys.5.2.1 StħǏenia w ђg·m w dniach z podanym obszarowym dobowym typem przepųywu mas powietrza
–3
Obr.5.2.1 Koncentrace v ђg·m–3 ve dnech s uvedeným oblastním denním typem proudĢní
V pĜeshraniþní oblasti Slezska a Moravy ustálené jihozápadní proudČní souvisí pĜevážnČ s cyklonálním typem meteorologické situace (tlakovou níží) s pĜevážnČ vyššími rychlostmi proudČní a dobrými rozptylovými podmínkami. PĜi tomto proudČní je navíc do pĜeshraniþní oblasti Slezska a Moravy pĜenášen relativnČ þistší vzduch z málo zneþištČných oblastí ýeské republiky. Naopak ustálené severovýchodní a promČnlivé proudČní s malými rychlostmi vČtru, spojené s anticyklonálními situacemi (tlakovými výšemi), je þasto doprovázeno zhoršenými rozptylovými podmínkami, a to zejména bČhem chladných období roku. PĜi pĜevážnČ dobrých rozptylových podmínkách jsou tedy škodliviny vČtšinou pĜenášeny z regionu Moravskoslezského kraje do regionu Slezského vojvodství, zatímco pĜi pĜevážnČ zhoršených rozptylových podmínkách je tomu naopak. Lokality, které se nacházejí v centrální þásti pĜeshraniþní oblasti, jsou zneþišĢovány pĜi obou smČrech proudČní emisemi ze zdrojĤ, které se nacházejí na okrajích oblasti29. Závislost regionálních koncentrací škodlivin v pĜeshraniþní oblasti Slezska a Moravy na meteorologických podmínkách lze posoudit kombinací regionálních denních typĤ smČru vČtru s denními typy dnĤ se špatnými nebo dobrými meteorologickými podmínkami rozptylu, resp. s denními typy dnĤ s pĜíznivými nebo nepĜíznivými podmínkami pro tvorbu ozonu, které byly popsány výše. RelativnČ nejvyšší prĤmČrné regionální koncentrace PM10, NO2 a SO2 v pĜeshraniþní oblasti Slezska a Moravy byly namČĜeny ve dnech se špatnými podmínkami rozptylu (typy F), absolutnČ nejvyšší koncentrace pak bČhem tČchto dnĤ v chladných obdobích. BČhem dnĤ s rozptylovými podmínkami, které nebylo možno oznaþit jednoznaþnČ za špatné ani dobré (typy X), byly namČĜeny vyšší koncentrace než za dnĤ s dobrými rozptylovými podmínkami (typy G). Z tohoto konstatování plyne dominantní vliv rozptylových podmínek na prĤmČrné regionální denní koncentrace škodlivin v ovzduší a pouze doplĖkový vliv smČru vČtru 29 Podle typizace synoptických situací používaných ýHMÚ byly v letech 1996–2006 cyklonální situace více než 2× þetnČjší než situace anticyklonální, zejména v chladné polovinČ roku. ÚroveĖ zneþištČní ovzduší PM10 na Ostravsko-Karvinsku je výraznČ vyšší pĜi anticyklonálních situacích, zejména v chladné polovinČ roku. V chladné polovinČ roku je nejvyšší úroveĖ zneþistČní ovzduší pĜi anticyklonálních situacích s východní složkou, nejhorší stav je pĜi jihovýchodní anticyklonální situaci (SEa) a pĜi východní anticyklonální situaci (Ea). Nejnižší úroveĖ zneþištČní ovzduší naopak souvisí se situací západní cyklonální (Wc) a severozápadní cyklonální situací (NWc). Pro teplou polovinu roku je nejvyšší úroveĖ zneþištČní ovzduší pĜi situaci anticyklona nad stĜední Evropou (A) a pĜi jižní anticyklonální situaci (Sa). Nejnižší úroveĖ zneþištČní ovzduší PM10 lze naopak spojovat se západní cyklonální situací s jižní dráhou (Wcs) a se severní cyklonální situací (Nc) [Blažek et al., 2008].
Ğląskiego nawet 54%. ĝrednie regionalne prĊdkoĞci wiatru mniejsze niĪ 2,5 m·s–1 wystĊpowaáy w regionie województwa Ğląskiego w 80%, a w regionie kraju morawskoĞląskiego w 93% tych dni. ĝrednie regionalne dobowe stĊĪenia PM10 powyĪej wartoĞci dopuszczalnej 50 g·m–3 odnotowano w ok. 11% tych dni, stĊĪenia powyĪej 100 g·m–3 wystąpiáy sporadycznie. ĝrednie regionalne dobowe stĊĪenia O3 powyĪej wartoĞci dopuszczalnej 120 g·m–3 odnotowano w ok. 12% dni w regionie kraju morawskoĞląskiego oraz w ok. 15% dni w regionie województwa Ğląskiego (rys. 5.2.1). W dniach, w których wystĊpowaá przepáyw mas powietrza z póánocno-wschodniej czĊĞci horyzontu, regionalne Ğrednie dobowe stĊĪenia PM10 i NO2 byáy w obu regionach drugie w kolejnoĞci najwyĪsze, 1,2-krotnie aĪ 1,4-krotnie wyĪsze (dla NO2 w obu regionach, dla PM10 w regionie kraju morawskoĞląskiego) w porównaniu z dniami, gdy przepáyw mas powietrza byá z poáudniowo-zachodniej czĊĞci horyzontu. ĝrednie regionalne dobowe stĊĪenie PM10 powyĪej wartoĞci dopuszczalnej 50 g·m–3 zarejestrowano w regionie kraju morawskoĞląskiego w ok. 8%, a w regionie województwa Ğląskiego w ok. 2% tych dni, natomiast stĊĪeĔ powyĪej 100 g·m–3 w obu regioniach nie odnotowano. NajniĪsze Ğrednie regionalne stĊĪenia PM10 i NO2 wystąpiáy w obu regionach podczas przepáywu mas powietrza z poáudniowo-zachodniej czĊĞci horyzontu. Liczba dni, w których zostaáa przekroczona dobowa wartoĞü dopuszczalna PM10, byáa przy takim przepáywie mas powietrza najniĪsza i wynosiáa ok. 8% takich dni w regionie kraju morawskoĞląskiego i ok. 2% dni w regionie województwa Ğląskiego. StĊĪenia powyĪej 100 g·m–3 wystąpiáy w regionie województwa Ğląskiego sporadycznie. W dniach, w których wystĊpowaá przepáyw mas powietrza z obu czĊĞci horyzontu, regionalne Ğrednie dobowe stĊĪenia 8-godzinne O3 byáy w regionie województwa Ğląskiego bardzo podobne, w regionie kraju morawskoĞląskiego stĊĪenia te byáy 1,2-krotnie wyĪsze w przypadku przepáywu mas powietrza z poáudniowo-zachodniej czĊĞci horyzontu. ĝrednie regionalne dobowe stĊĪenia O3 powyĪej wartoĞci dopuszczalnej 120 g·m–3 odnotowano w obu regionach w ok. 3% dni, w których wystĊpowaá przepáyw mas powietrza z poáudniowo-zachodniej czĊĞci horyzontu oraz w ok. 2–5% dni, w których wystĊpowaá przepáyw powietrza z póánocno-wschodniej czĊĞci horyzontu.
5.3. ZaleĪnoĞü stĊĪeĔ zanieczyszczeĔ od sytuacji meteorologicznej Poziom zanieczyszczenia powietrza w danym okresie i obszarze zaleĪny jest od ogólnej sytuacji
/ 124 /
v oblasti (obr. 5.3.1–5.3.4). Z hodnocení je zĜejmé, že koncentrace PM10 vyšší než denní mezní hodnota se vyskytují nejen pĜi jednoznaþnČ špatných rozptylových podmínkách, ale již pĜi podmínkách, které lze oznaþit za zhoršené. PrĤmČrné regionální koncentrace PM10 byly v obou regionech po celý rok nejvyšší ve dnech se špatnými rozptylovými podmínkami a s proudČním, které nebylo možno jednoznaþnČ pĜiĜadit ke zvolenému smČru (typ F-X). V chladných obdobích byla v obou regionech þetnost tČchto dnĤ cca 7 %, tj. prĤmČrnČ cca 13 dnĤ v jednom období, byla bČhem nich zaznamenána více než polovina všech prĤmČrných regionálních koncentrací vyšších než 150 g·m–3 a byly bČhem nich namČĜeny i absolutnČ nejvyšší koncentrace. PrĤmČrná regionální koncentrace PM10 dosáhla v chladném období 132 g·m–3 v regionu Moravskoslezského kraje a 134 g·m–3 v regionu Slezského vojvodství, zatímco v teplých obdobích nedosáhla ani v jednom regionu 50 g·m–3. ýetnost dnĤ s prĤmČrnou regionální denní koncentrací PM10 vyšší než mezní hodnota þinila v teplých obdobích bČhem tČchto dnĤ cca 25 %. Druhé nejvyšší byly bČhem chladných období prĤmČrné regionální koncentrace PM10 pĜi špatných rozptylových podmínkách v regionu Moravskoslezského kraje pĜi proudČní ze severovýchodní poloviny horizontu (prĤmČr 114 g·m–3 pĜi typu F-NE½) následovány koncentracemi pĜi proudČní z jihozápadní poloviny horizontu (prĤmČr 97 g·m–3 pĜi typu F-SW½). V regionu Slezského vojvodství byly naopak druhé nejvyšší koncentrace pĜi proudČní z jihozápadní poloviny horizontu (prĤmČr 120 g·m–3 pĜi typu F-SW½) následovány s výrazným odstupem koncentracemi pĜi proudČní ze severovýchodní poloviny horizontu (prĤmČr 74 g·m–3 pĜi typu F-NE½). Relativní þetnosti koncentrací PM10 vyšších než denní mezní hodnota bČhem dnĤ s rĤznými typy meteorologických podmínek a rĤzným typem proudČní jsou uvedeny na obr. 5.3.5. BČhem jednoho chladného období pĜekroþila regionální prĤmČrná denní koncentrace mezní hodnotu PM10 v regionu Moravskoslezského kraje prĤmČrnČ v 77 dnech30, z toho ve 20 dnech se špatnými rozptylovými podmínkami, ve 3 dnech s dobrými a v 54 dnech s nevyhranČnými podmínkami rozptylu. K prĤmČrnČ 10 pĜekroþením dvojnásobku denní mezní hodnoty došlo ve dnech se špatnými Jak již bylo zdĤraznČno výše, v této kapitole jsou vyhodnoceny prĤmČrné regionální charakteristiky. Ve dnech s prĤmČrnou regionální koncentrací vyšší než popisovaná hodnota mohly být prĤmČrné denní koncentrace na konkrétní stanici v regionu jak nižší tak vyšší než daná hodnota. Uvedené závČry tedy platí pouze pro prĤmČrné regionální koncentrace vypoþtené použitou metodou (viz PĜíloha) a nikoliv pro koncentrace na jednotlivých stanicích. Imisní charakteristiky samostatných stanic jsou uvedeny v kapitole 4. 30
meteorologicznej, a nie tylko od poszczególnych warunków meteorologicznych. Z typem sytuacji meteorologicznej w danym obszarze związane są równieĪ ogólnie przyjĊte wartoĞci poszczególnych wielkoĞci meteorologicznych. W transgranicznym obszarze ĝląska i Moraw ustabilizowany poáudniowo-zachodni przepáyw mas powietrza związany jest przewaĪnie z cyklonalnym typem synoptycznej sytuacji (niĪem barometrycznym) z przewaĪnie wiĊkszymi prĊdkoĞciami przepáywu mas powietrza i dobrymi warunkami dyspersji. Ponadto podczas takich przepáywów mas powietrza na transgraniczny obszar ĝląska i Moraw transportowane jest wzglĊdnie czystsze powietrze z maáo zanieczyszczonych obszarów Republiki Czeskiej. Przeciwnie, ustabilizowanym póánocno-wschodnim i zmiennym przepáywom mas powietrza z maáymi prĊdkoĞciami wiatru, związanym z antycyklonalnymi sytuacjami (wyĪami barometrycznymi), czĊsto towarzyszą gorsze warunki dyspersji, w szczególnoĞci w cháodnych okresach roku. Podczas przewaĪających dobrych warunków dyspersji substancje zanieczyszczające są wiĊc w wiĊkszoĞci przenoszone z regionu kraju morawskoĞląskiego do regionu województwa Ğląskiego, natomiast podczas przewaĪających gorszych warunków dyspersji sytuacja jest odwrotna. Tereny znajdujące siĊ w centralnej czĊĞci obszaru transgranicznego zanieczyszczane są w przypadku obu kierunków przepáywu mas powietrza emisjami ze Ĩródeá zlokalizowanych na obrzeĪach obszaru29. ZaleĪnoĞü regionalnych stĊĪeĔ zanieczyszczeĔ w transgranicznym obszarze ĝląska i Moraw od warunków meteorologicznych moĪna oceniü na podstawie poáączenia regionalnych dobowych typów kierunku wiatru z dobowymi typami dni o záych lub dobrych meteorologicznych warunkach dyspersji, czy teĪ 29 Wydáug typów sytuacji synoptycznych stosowanych przez ýHMÚ w latach 1996–2006 sytuacje cyklonalne byáy ponaddwukrotnie czĊstsze aniĪeli sytuacje antycyklonalne, zwáaszcza w cháodnej poáowie roku. Poziom zanieczyszczenia powietrza PM10 na ziemi Ostravsko-Karvinskiej jest znacznie wyĪszy podczas sytuacji antycyklonalnych, w szczególnoĞci w cháodnej poáowie roku. W cháodnej poáowie roku najwyĪszy poziom zanieczyszczenia powietrza wystĊpuje w sytuacjach antycyklonalnych ze wschodnim elementem, najgorszy stan wystĊpuje podczas poáudniowo-wschodniej sytuacji antycyklonalnej (SEa) oraz podczas wschodniej sytuacji antycyklonalnej (Ea). Przeciwnie, najniĪszy poziom zanieczyszczenia powietrza związany jest z sytuacją zachodnią cyklonalną (Wc) oraz póánocnozachodnią sytuacją cyklonalną (NWc). W ciepáej poáowie roku najwyĪszy poziom zanieczyszczenia powietrza wystĊpuje podczas sytuacji antycyklonalnej nad Ğrodkową Europą (A) oraz podczas sytuacji poáudniowej antycyklonalnej (Sa). NajniĪszy poziom zanieczyszczenia powietrza PM10 moĪna natomiast áączyü z zachodnimi sytuacjami cyklonalnymi z poáudniowym torem (Wcs) oraz z póánocną sytuacją cyklonalną (Nc) [Blažek et al., 2008].
/ 125 /
podmínkami stejnČ jako v 10 dnech s nevyhranČnými podmínkami. K prĤmČrnČ 5 pĜekroþením trojnásobku denní mezní hodnoty došlo ve dnech se špatnými podmínkami, ve 2 dnech s nevyhranČnými podmínkami. V regionu Slezského vojvodství bČhem jednoho chladného období pĜekroþila regionální prĤmČrná denní koncentrace denní mezní hodnotu PM10 prĤmČrnČ v 86 dnech, z toho ve 20 dnech se špatnými rozptylovými podmínkami, v 7 dnech s dobrými a v 59 dnech s nevyhranČnými podmínkami rozptylu. K prĤmČrnČ 9 pĜekroþením dvojnásobku denní mezní hodnoty došlo ve dnech se špatnými podmínkami a 11 dnech s nevyhranČnými podmínkami. K prĤmČrnČ 4 pĜekroþením trojnásobku denní mezní hodnoty došlo ve dnech se špatnými podmínkami, v 1 dni s nevyhranČnými podmínkami. PĜi dobrých rozptylových podmínkách k pĜekroþení dvojnásobku ani trojnásobku denní mezní hodnoty nedošlo ani v jednom regionu. BČhem jednoho teplého období pĜekroþila regionální prĤmČrná denní koncentrace mezní hodnotu PM10 v regionu Moravskoslezského kraje prĤmČrnČ ve 13 dnech, v regionu Slezského vojvodství v 11 dnech, z toho v 6, resp. 5 dnech se špatnými rozptylovými podmínkami a v 7, resp. 6 dnech s nevyhranČnými podmínkami rozptylu. VČtšina pĜekroþení mezní hodnoty nastala bČhem dubna a záĜí, 81 % v regionu Moravskoslezského kraje a 91 % v regionu Slezského vojvodství. K pĜekroþení dvojnásobku denní mezní hodnoty došlo v regionu Moravskoslezského kraje pouze ve tĜech dnech (2. 4. 2007, 27. 9. 2007 a 1. 4. 2008) a v regionu Slezského vojvodství pouze v jediném dni (1. 4. 2008) bČhem pČti hodnocených teplých období. V dubnu a záĜí v nČkterých letech doznívají, resp. zaþínají, meteorologické podmínky, které jsou charakteristické pro chladná období. Jak již bylo konstatováno dĜíve, souþasný vliv sluneþního svitu a teploty na koncentrace O3 je dominantní. Nejvyšší koncentrace a nejvíce dnĤ s koncentrací vČtší než mezní hodnota 120·+g m–3 byly namČĜeny ve dnech s pĜíznivými podmínkami pro tvorbu ozonu, které nebylo možno jednoznaþnČ pĜiĜadit ke zvolenému smČru proudČní (typ F-X). Ve dnech pĜi proudČní ze severovýchodní (F-NE½), resp. jihozápadní poloviny horizontu (F-SW½), se namČĜené koncentrace O3 lišily nepatrnČ. K pĜekraþování denní mezní hodnoty však docházelo i bČhem tČchto dnĤ, stejnČ jako ve dnech s nevyhranČnými podmínkami (typy X, obr. 5.3.3–5.3.4).
z dobowymi typami dni o korzystnych lub niekorzystnych warunkach dla powstawania ozonu, które opisano powyĪej. Relatywnie najwyĪsze Ğrednie regionalne stĊĪenia PM10, NO2 i SO2 w transgranicznym obszarze ĝląska i Moraw zarejestrowano w dniach o záych warunkach dyspersji (typy F), natomiast bezwzglĊdnie najwyĪsze stĊĪenia w czasie tych dni – w cháodnych okresach. Podczas dni, w których warunków dyspersji nie moĪna byáo w sposób jednoznaczny okreĞliü jako dobre lub záe (typy X), odnotowano wyĪsze stĊĪenia w porównaniu z dniami, w których wystĊpowaáy dobre warunki dyspersji (typy G). Z tego stwierdzenia wynika dominujący wpáyw warunków dyspersji na Ğrednie regionalne dobowe stĊĪenia zanieczyszczeĔ w powietrzu i tylko uzupeániający wpáyw kierunku wiatru w obszarze (rys. 5.3.1–5.3.4). Z przeprowadzonej oceny jasno wynika, Īe stĊĪenia PM10 powyĪej dobowej wartoĞci dopuszczalnej wystĊpują nie tylko podczas jednoznacznie záych warunków dyspersji, ale takĪe w warunkach, które moĪna okreĞliü jako pogorszone. ĝrednie regionalne stĊĪenia PM10 byáy w obu regionach w okresie caáego roku najwyĪsze w dniach, kiedy wystĊpowaáy záe warunki dyspersji i przepáywy mas powietrza, których nie moĪna w sposób jednoznaczny przyporządkowaü do okreĞlonego kierunku (typ F-X). W cháodnych okresach czĊstoĞü wystĊpowania tych dni w obu regionach byáa na poziomie ok. 7%, czyli Ğrednio w jednym okresie ok. 13 dni, podczas których odnotowano ponad poáowĊ wszystkich Ğrednich regionalnych stĊĪeĔ powyĪej 150 g·m–3 oraz zarejestrowano takĪe absolutnie najwyĪsze stĊĪenia. ĝrednie regionalne stĊĪenie PM10 osiągnĊáo w cháodnym okresie poziom 132 g·m–3 w regionie kraju morawskoĞląskiego oraz 134 g·m–3 w regionie województwa Ğląskiego, natomiast w ciepáych okresach w Īadnym z regionów nie osiągnĊáo poziomu 50 g·m–3. CzĊstoĞü wystĊpowania dni ze Ğrednim regionalnym dobowym stĊĪeniem PM10 powyĪej wartoĞci dopuszczalnej wynosiáa w ciepáych okresach podczas tych dni ok. 25%. W cháodnych okresach drugie w kolejnoĞci najwyĪsze byáy Ğrednie regionalne stĊĪenia PM10 podczas záych warunków dyspersji w regionie kraju morawskoĞląskiego przy przepáywie mas powietrza z póánocno-wschodniej czĊĞci horyzontu (Ğrednia 114 g·m–3 w przypadku typu F-NE½), a nastĊpnie stĊĪenia przy przepáywie powietrza z poáudniowo-zachodniej czĊĞci horyzontu (Ğrednia 97 g·m–3 w przypadku typu F-SW½). Natomiast w regionie województwa Ğląskiego drugie w kolejnoĞci najwyĪsze byáy stĊĪenia przy przepáywie mas powietrza z poáudniowo-zachodniej czĊĞci horyzontu (Ğrednia 120 g·m–3 w przypadku typu F-SW½), a nastĊpnie w wiĊkszym odstĊpie stĊĪenia przy
/ 126 /
przepáywie mas powietrza z póánocno-wschodniej czĊĞci horyzontu (Ğrednia 74 g·m–3 w przypadku typu F-NE½). WzglĊdne czĊstoĞci wystĊpowania stĊĪeĔ PM10 powyĪej dobowej wartoĞci dopuszczalnej w czasie dni o róĪnych typach warunków meteorologicznych i róĪnym typie przepáywu mas powietrza zostaáy przedstawione na rys. 5.3.5. Podczas jednego cháodnego okresu regionalne Ğrednie dobowe stĊĪenie przekroczyáo wartoĞü dopuszczalną PM10 w regionie kraju morawskoĞląskiego Ğrednio w 76 dniach30, w tym w 20 dniach, w których wystĊpowaáy záe warunki dyspersji, w 3 dniach, w których wystĊpowaáy dobre, oraz w 54 dniach o nieokreĞlonych warunkach dyspersji. ĝrednio 10 przekroczeĔ dwukrotnoĞci dobowej wartoĞci dopuszczalnej miaáo miejsce w dniach, w których wystĊpowaáy záe warunki, jak równieĪ w 10 dniach o nieokreĞlonych warunkach. ĝrednio 5 przekroczeĔ trzykrotnoĞci dobowej wartoĞci dopuszczalnej miaáo miejsce w dniach, w których wystĊpowaáy záe warunki, jak równieĪ w 2 dniach o nieokreĞlonych warunkach. W regionie województwa Ğląskiego podczas jednego cháodnego okresu regionalne Ğrednie dobowe stĊĪenie przekroczyáo wartoĞü dopuszczalną PM10 Ğrednio w 85 dniach, w tym w 20 dniach, w których wystĊpowaáy záe warunki dyspersji, w 7 dniach, w których wystĊpowaáy dobre, oraz w 59 dniach o nieokreĞlonych warunkach dyspersji. ĝrednio 9 przekroczeĔ dwukrotnoĞci dobowej wartoĞci dopuszczalnej miaáo miejsce w dniach, w których wystĊpowaáy záe warunki, jak równieĪ w 11 dniach o nieokreĞlonych warunkach. ĝrednio 4 przekroczenia trzykrotnoĞci dobowej wartoĞci dopuszczalnej miaáy miejsce 30 Jak juĪ podkreĞlono powyĪej, w niniejszym rozdziale badane są Ğrednie cechy regionalne. W dniach, w których wystąpiáo Ğrednie regionalne stĊĪenie wyĪsze od opisywanej wartoĞci, Ğrednie dobowe stĊĪenia na konkretnej stacji w regionie mogáy byü zarówno niĪsze, jak i wyĪsze od danej wartoĞci. PrzyjĊte wnioski dotyczą wiĊc tylko Ğrednich regionalnych stĊĪeĔ obliczonych za pomocą zastosowanej metody (patrz aneks), a nie stĊĪeĔ na poszczególnych stacjach. Cechy imisyjne poszczególnych stacji opisane są w rozdziale 4.
w dniach, w których wystĊpowaáy záe warunki, jak równieĪ w jednym dniu o nieokreĞlonych warunkach. W czasie dobrych warunków dyspersji dwukrotnoĞü ani trzykrotnoĞü dobowej wartoĞci dopuszczalnej nie zostaáa przekroczona w Īadnym z regionów. W regionie kraju morawskoĞląskiego podczas jednego ciepáego okresu regionalne Ğrednie dobowe stĊĪenie PM10 przekroczyáo wartoĞü dopuszczalną Ğrednio w 13 dniach, w regionie województwa Ğląskiego w 12 dniach, w tym odpowiednio w 6 i 5 dniach, w których wystĊpowaáy záe warunki dyspersji, oraz w 7 i 6 dniach o nieokreĞlonych warunkach dyspersji. WiĊkszoĞü przekroczeĔ wartoĞci dopuszczalnej miaáa miejsce w kwietniu i wrzeĞniu, 81% w regionie kraju morawskoĞląskiego i 91% w regionie województwa Ğląskiego. DwukrotnoĞü dobowej wartoĞci dopuszczalnej zostaáa przekroczona w regionie kraju morawskoĞląskiego tylko w trzech dniach (2 kwietnia 2007 r., 27 wrzeĞnia 2007 r. i 1 kwietnia 2008 r.), a w regionie województwa Ğląskiego tylko w jednym dniu (1 kwietnia 2008 r.) w piĊciu badanych ciepáych okresach. W kwietniu i wrzeĞniu w niektórych latach wygasają albo zaczynają siĊ warunki meteorologiczne charakterystyczne dla cháodnych okresów. Jak stwierdzono juĪ wczeĞniej, jednoczesny wpáyw usáonecznienia i temperatury na stĊĪenie O3 jest dominujący. NajwyĪsze stĊĪenia i najwiĊkszą liczbĊ dni ze stĊĪeniami powyĪej wartoĞci dopuszczalnej 120·+g m–3 odnotowano wówczas, gdy wystĊpowaáy korzystne warunki do powstawania ozonu, których nie moĪna byáo w sposób jednoznaczny przyporządkowaü do okreĞlonego kierunku przepáywu mas powietrza (typ F-X). W dniach, w których wystĊpowaá przepáyw mas powietrza z póánocno-wschodniej (F-NE½) czy teĪ z poáudniowo-zachodniej czĊĞci horyzontu (F-SW½), zarejestrowane stĊĪenia O3 róĪniáy siĊ minimalnie. Jednak dobowa wartoĞü dopuszczalna byáa przekraczana takĪe podczas tych dni, podobnie jak w dniach o nieokreĞlonych warunkach (typy X, rys. 5.3.3–5.3.4).
/ 127 /
Obr.5.3.1 Koncentrace v ђg·m–3 ve dnech s uvedeným denním typem oblastních meteorologických podmínek rozptylu a proudĢní, region Moravskoslezského kraje, chladná období (X–III) Rys.5.3.1 StħǏħnia w ђg·m–3 w dniach z podanym dobowym typem obszarowych meteorologicznych warunków dyspersji oraz przepųywu mas powietrza, region kraju morawskoƑlČskiego, chųodne okresy (X–III) 300 250 200
PM10
150 100 50
0 F-NE½
F-SW½ (N=14)
F-X
G-NE½
G-SW½
G-X (N=7)
X-NE½
X-SW½
X-X
X-NE½
X-SW½
X-X
100 80
NO2
60 40 20 0 F-NE½
F-SW½ (N=14)
F-X
G-NE½
G-SW½
G-X (N=7)
80 70
SO2
60 50 40 30 20 10 0
F-NE½
F-SW½ (N=14)
F-X
P05–P25
G-NE½
G-SW½
P25–P75
G-X (N=7) P75–P95
X-NE½
X-SW½
X-X
Avg
P05–P25 , P25–P75 , P75–P95 - rozsah koncentrací / rozpiħtoƑđ stħǏeŷ P05 , P25 , P75 , P95 - 5%, 25%, 75% a 95% kvantil (percentil) souboru oblastních prƽmĢrných denních koncentrací P05 , P25 , P75 , P95 - 5%, 25%, 75% i 95% kwantyl (percentyl) zbioru obszarowych Ƒrednich stħǏeŷ dobowych AVG - prƽmĢrná koncentrace / Ƒrednie stħǏenie Pro soubory s N<10 pouze Avg F - nepƎíznivé rozptylové podmínky / niekorzystne warunki dyspersji Dla zbiorów z N<10 tylko Avg G - pƎíznivé rozptylové podmínky / korzystne warunki dyspersji X - denní typ nelze pƎiƎadit k typu F nebo G / dobowego typu nie moǏna zaliczyđ do F lub G NE ½ - denní typ s pƎevládajícím proudĢním ze severovýchodní poloviny horizontu NE ½ - dobowy typ z przewaǏajČcym przepųywem mas powietrza z póųnocno-wschodniej poųowy horyzontu SW ½ - denní typ s pƎevládajícím proudĢním z jihozápadní poloviny horizontu SW ½ - dobowy typ z przewaǏajČcym przepųywem mas powietrza z poųudniowo-zachodniej poųowy horyzontu X - denní typ proudĢní nelze pƎiƎadit k typu NE ½ nebo SW ½ Vyznaēeny soubory s N<30 X - dobowego typu przepųywu mas powietrza nie moǏna zaliczyđ do typu NE ½ lub SW ½ Zaznaczone zbiory z N<30
/ 128 /
Obr.5.3.2 Koncentrace v ђg·m–3 ve dnech s uvedeným denním typem oblastních meteorologických podmínek rozptylu a proudĢní, region Slezského vojvodství, chladná období (X–III) Rys.5.3.2 StħǏenia w ђg·m–3 w dniach z podanym dobowym typem obszarowych meteorologicznych warunków dyspersji i przepųywu mas powietrza, region województwa ƑlČskiego, chųodne okresy (X-III) 300 250
PM10
200 150 100 50 0 F-NE½
F-SW½ (N=17)
F-X
G-NE½ (N=14)
G-SW½
G-X (N=17)
X-NE½
X-SW½
X-X
100
NO2
80 60 40 20 0 F-NE½
F-SW½ (N=17)
F-X
G-NE½ (N=14)
G-SW½
G-X (N=17)
X-NE½
X-SW½
X-X
160 140
SO2
120 100
80 60 40 20 0
F-NE½
F-SW½ (N=17)
F-X
G-NE½ (N=14)
P05–P25
P25–P75
G-SW½
G-X (N=17) P75–P95
X-NE½
X-SW½
X-X
Avg
P05–P25 , P25–P75 , P75–P95 - rozsah koncentrací / rozpiħtoƑđ stħǏeŷ P05 , P25 , P75 , P95 - 5%, 25%, 75% a 95% kvantil (percentil) souboru oblastních prƽmĢrných denních koncentrací P05 , P25 , P75 , P95 - 5%, 25%, 75% i 95% kwantyl (percentyl) zbioru obszarowych Ƒrednich stħǏeŷ dobowych AVG - prƽmĢrná koncentrace / Ƒrednie stħǏenie F - nepƎíznivé rozptylové podmínky / niekorzystne warunki dyspersji G - pƎíznivé rozptylové podmínky / korzystne warunki dyspersji X - denní typ nelze pƎiƎadit k typu F nebo G / dobowego typu nie moǏna zaliczyđ do typu F lub G NE ½ - denní typ s pƎevládajícím proudĢním ze severovýchodní poloviny horizontu NE ½ - dobowy typ z przewaǏajČcym przepųywem mas powietrza z póųnocno-wschodniej poųowy horyzontu SW ½ - denní typ s pƎevládajícím proudĢním z jihozápadní poloviny horizontu SW ½ - dobowy typ z przewaǏajČcym przepųywem mas powietrza z poųudniowo-zachodniej poųowy horyzontu X - denní typ proudĢní nelze pƎiƎadit k typu NE ½ nebo SW ½ Vyznaēeny soubory s N<30 X - dobowego typu przepųywu mas powietrza nie moǏna zaliczyđ do typu NE ½ lub SW ½ Zaznaczone zbiory z N<30
/ 129 /
Obr.5.3.3 Koncentrace v ђg·m–3 ve dnech s uvedeným denním typem oblastních meteorologických podmínek rozptylu a proudĢní, region Moravskoslezského kraje, teplá období (IV–IX) Rys.5.3.3 StħǏenia w ђg·m–3 w dniach z podanym dobowym typem obszarowych meteorologicznych warunków dyspersji i przepųywu mas powietrza, region kraju morawskoƑlČskiego, ciepųe okresy (IV–IX) 80 70 60 50 40 30 20 10 0
PM10
F-NE½ (N=3)
F-SW½ (N=18)
F-X
G-NE½ (N=18)
G-SW½
G-X (N=5)
45 40 35 30 25 20 15 10 5 0
X-NE½
X-SW½
X-X
X-NE½
X-SW½
X-X
X-NE½
X-SW½
X-X
NO2
F-NE½ (N=3)
F-SW½ (N=18)
F-X
G-NE½ (N=18)
G-SW½
G-X (N=5)
160 140
O3
120 100 80 60 40
20 0 F-NE½ (N=8)
F-SW½
F-X
P05–P25
G-NE½
G-SW½ (N=16)
P25–P75
G-X
P75–P95
Avg
P05–P25 , P25–P75 , P75–P95 - rozsah koncentrací / rozpiħtoƑđ stħǏeŷ P05 , P25 , P75 , P95 - 5%, 25%, 75% a 95% kvantil (percentil) souboru oblastních prƽmĢrných denních koncentrací P05 , P25 , P75 , P95 - 5%, 25%, 75% i 95% kwantyl (percentyl) zbioru obszarowych Ƒrednich stħǏeŷ dobowych F pro O 3 - pƎíznivé podmínky pro vznik O 3 / korzystne warunki dla powstawania O 3 Pro soubory s N<10 pouze Avg F pro PM 10 , NO 2 - nepƎíznivé rozptylové podmínky / niekorzystne warunki dyspersji Dla zbiorów z N<10 tylko Avg G pro O 3 - nepƎíznivé podmínky pro vznik O 3 / niekorzyste warunki dla powstania O 3 Vyznaēeny soubory s N<30 G pro PM 10 , NO 2 - dobré rozptylové podmínky / dobre warunki dyspersji Zaznaczone zbiory z N<30 X - denní typ nelze pƎiƎadit k typu F nebo G / dobowego typu nie moǏna zaliczyđ do typu F albo G NE ½ - denní typ s pƎevládajícím proudĢním ze severovýchodní poloviny horizontu NE ½ - dobowy typ z przewaǏajČcym przepųywem mas powietrza z póųnocno-wschodniej poųowy horyzontu SW ½ - denní typ s pƎevládajícím proudĢním z jihozápadní poloviny horizontu SW ½ - dobowy typ z przewaǏajČcym przepųywem mas powietrza z poųudniowo-zachodniej poųowy horyzontu X - denní typ proudĢní nelze pƎiƎadit k typu NE ½ nebo SW ½ AVG - prƽmĢrná koncentrace X - dobowego typu przepųywu mas powietrza nie moǏna zaliczyđ do typu NE ½ albo SW ½ AVG - Ƒrednie stħǏenie
/ 130 /
Obr.5.3.4 Koncentrace v ђg·m–3 ve dnech s uvedeným denním typem oblastních meteorologických podmínek rozptylu a proudĢní, region Slezského vojvodství, teplá období (IV–IX) Rys.5.3.4 StħǏenia w ђg·m–3 w dniach z podanym dobowym typem obszarowych meteorologicznych warunków dyspersji i przepųywu mas powietrza, region województwa ƑlČskiego, ciepųe okresy (IV–IX) 80 70 60 50 40 30 20 10 0
PM10
F-NE½ (N=22)
F-SW½ (N=16)
F-X
G-NE½ (N=12)
G-SW½
45 40 35 30 25 20 15 10 5 0
G-X (N=9)
X-NE½
X-SW½
X-X
X-NE½
X-SW½
X-X
X-NE½
X-SW½
X-X
NO2
F-NE½ (N=22)
F-SW½ (N=16)
F-X
G-NE½ (N=12)
G-SW½
G-X (N=9)
160 140
O3
120 100 80 60 40 20 0 F-NE½ (N=23)
F-SW½
F-X
P05–P25
G-NE½
G-SW½
P25–P75
G-X
P75–P95
Avg
P05–P25 , P25–P75 , P75–P95 - rozsah koncentrací / rozpiħtoƑđ stħǏeŷ P05 , P25 , P75 , P95 - 5%, 25%, 75% a 95% kvantil (percentil) souboru oblastních prƽmĢrných denních koncentrací P05 , P25 , P75 , P95 - 5%, 25%, 75% i 95% kwantyl (percentyl) zbioru obszarowych Ƒrednich stħǏeŷ dobowych F pro O 3 - pƎíznivé podmínky pro vznik O 3 / korzystne warunki dla powstawania O 3 Pro soubory s N<10 pouze Avg F pro PM 10 , NO 2 - nepƎíznivé rozptylové podmínky / niekorzystne warunki dyspersji Dla zbiorów z N<10 tylko Avg G pro O 3 - nepƎíznivé podm. pro vznik O 3 / niekorzystne war. dla powstawania O 3 Vyznaēeny soubory s N<30 G pro PM 10 , NO 2 - dobré rozptylové podmínky / dobre warunki dyspersji Zaznaczone zbiory z N<30 X - denní typ nelze pƎiƎadit k typu F nebo G / dobowego typu nie moǏna zaliczyđ do typu F albo G NE ½ - denní typ s pƎevládajícím proudĢním ze severovýchodní poloviny horizontu NE ½ - dobowy typ z przewaǏajČcym przepųywem mas powietrza z póųnocno-wschodniej poųowy horyzontu SW ½ - denní typ s pƎevládajícím proudĢním z jihozápadní poloviny horizontu SW ½ - dobowy typ z przewaǏajČcym przepųywem mas powietrza z poųudniowo-zachodniej poųowy horyzontu X - denní typ proudĢní nelze pƎiƎadit k typu NE ½ nebo SW ½ AVG - prƽmĢrná koncentrace X - dobowego typu przepųywu mas powietrza nie moǏna zaliczyđ do typu NE ½ albo SW ½ AVG - Ƒrednie stħǏenie
/ 131 /
Obr. 5.3.5 Relativní ēetnost koncentrací PM10 vyšších než denní mezní hodnota bĢhem dnƽ s rƽznými typy meteorologických podmínek Obr. 5.3.5 Wzglħdna czħstoƑđ stħǏeŷ PM10 wyǏszych od dobowej wartoƑci dopuszczalnej podczas dni o róǏnych typach warunków meteorologicznych 100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
X-X
X - NE½
X - SW½
F-X
F - NE½
F - SW½
G-X
G - NE½
Typy meteorologických podmínek rozptylu G , F , X - Typy proudĢní SW½ , NE½ , X Typy meteorologicznych warunków dyspersji G, F , X - Typy przepųywu mas powietrza SW½ , NE½ , X G - dobré rozptylové podmínky / dobre warunki dyspersji F - nepƎíznivé rozptylové podmínky / niekorzystne warunki dyspersji X - denní typ nelze pƎiƎadit k typu F nebo G / dobowego typu nie moǏna zaliczyđ do typu F albo G NE ½ - denní typ s pƎevládajícím proudĢním ze severovýchodní poloviny horizontu NE ½ - dobowy typ z przewaǏajČcym przepųywem mas powietrza z póųnocno-wschodniej poųowy horyzontu SW ½ - denní typ s pƎevládajícím proudĢním z jihozápadní poloviny horizontu SW ½ - dobowy typ z przewaǏajČcym przepųywem mas powietrza z poųudniowo-zachodniej poųowy horyzontu X - denní typ proudĢní nelze pƎiƎadit k typu NE ½ nebo SW ½ X - dobowego typu nie moǏna zaliczyđ do typu NE ½ albo SW ½ MSk - region Moravskoslezského kraje / region kraju morawskoƑlČskiego SLw - region Slezského vojvodství / region województwa ƑlČskiego CHO - chladná období / okresy chųodne (X–III) TEO - teplá období / okresy ciepųe (IV–IX)
/ 132 /
SLw, TEO, K24>50
MSk, TEO, K24>50
SLw, CHO, K24>150
MSk, CHO, K24>150
SLw, CHO, K24>100
MSk, CHO, K24>100
MSk, CHO, K24>50
SLw, CHO, K24>50
0%
G - SW½
METEOROLOGICKÉ PODMÍNKY PRO VZNIK EPIZOD S VYSOKÝMI KONCENTRACEMI ZNEýIŠġUJÍCÍCH LÁTEK
6.
V této kapitole jsou prezentovány meteorologické podmínky pro vznik situací s vysokými koncentracemi hlavních škodlivin v pĜeshraniþní oblasti Slezska a Moravy, tj. suspendovaných þástic PM10 v chladné polovinČ roku a pĜízemního ozonu O3 v teplé polovinČ roku.
6.1 Metodika pro výbČr epizod s vysokými koncentracemi zneþišĢujících látek Epizody s vysokými koncentracemi zneþišĢujících látek lze hodnotit zohlednČním minimálnČ tĜí hledisek: právního – souvisejícího s platnými právními normami [ýR, 2012; EC, 2008; PR 2012], zdravotního – pĜekroþení hodnoty koncentrací škodlivin považované za nebezpeþnou pro lidské zdraví [WHO, 2006] nebo statistického – prĤmČrná denní koncentrace pĜíslušné škodliviny pĜekraþuje hodnotu stanoveného kvantilu rozdČlení (napĜ. 95. percentil), což mĤže být považováno za epizodu. V této þásti publikace je prezentována charakteristika epizod podle statistického kritéria. Použitá metodika identi¿kace epizod s vysokými koncentracemi zneþišĢujících látek ve formČ pravdČpodobnosti výskytu pĜíslušné koncentrace v dané lokalitČ je nezávislá na hodnoceném zneþištČní.
METEOROLOGICZNE UWARUNKOWANIA POWSTAWANIA EPIZODÓW WYSOKICH STĉĩEē ZANIECZYSZCZEē W rozdziale tym przedstawiono meteorologiczne warunki powstawania wysokich stĊĪeĔ gáównych zanieczyszczeĔ badanego regionu, to jest pyáu zawieszonego PM10 w cháodnej poáowie roku i ozonu przyziemnego w ciepáej poáowie roku.
6.1. Metodyka wyboru epizodów wysokich stĊĪeĔ zanieczyszczeĔ Problem wyodrĊbnienia epizodu wysokich stĊĪeĔ zanieczyszczeĔ moĪna rozpatrywaü co najmniej w trzech aspektach: prawnym – związany z przyjĊtymi normami prawnymi [ýR, 2012; EC, 2008; RP 2012], zdrowotnym – przekraczanie poziomu stĊĪeĔ zanieczyszczeĔ uznanego za niebezpieczny dla zdrowia [WHO, 2006] lub statystycznym – stĊĪenie Ğrednie dobowe danego zanieczyszczenia przekraczające wartoĞü okreĞlonego kwantyla rozkáadu (np. 95 percentyl) moĪna kwali¿kowaü jako epizod. W tej czĊĞci pracy zdecydowano siĊ na charakterystykĊ epizodów ze wzglĊdu na kryterium statystyczne. PrzyjĊta metodyka identy¿kacji epizodu wysokich stĊĪeĔ zanieczyszczeĔ w postaci prawdopodobieĔstwa wystąpienia w danym miejscu okreĞlonego stĊĪenia jest niezaleĪna od analizowanego zanieczyszczenia.
Analýza probČhla ve dvou etapách:
Analiza byáa dwuetapowa:
– v první ĜadČ byly identi¿kovány smogové epizody v oblasti,
– po pierwsze zidenty¿kowano epizody smogowe w skali badanego obszaru,
–
– po drugie zidenty¿kowano sytuacje meteorologiczne związane z tymi epizodami smogowymi.
v druhé ĜadČ pak byly identi¿kovány meteorologické situace související s tČmito smogovými epizodami.
6.2. Identy¿kacja epizodów wysokich stĊĪeĔ zanieczyszczeĔ
6.2 Identi¿kace epizod vysokých koncentrací zneþišĢujících látek Z hlediska PM10 i O3 se v hodnocené oblasti vyskytly jak epizody oblastního charakteru (které svým rozsahem zahrnují celou pĜeshraniþní oblast), tak regionálního charakteru (omezené na území Moravskoslezského kraje nebo Slezského vojvodství) a lokálního charakteru, které se vyskytují na malých územích uvnitĜ oblasti. Kritériem plošného rozsahu epizody byla pravdČpodobnost jejího výskytu na úrovni menší než 0,05. Epizody byly identi¿kovány jako:
W odniesieniu do pyáu zawieszonego i O3 w badanym obszarze wystĊpują zarówno epizody o charakterze obszarowym (obejmującym swym zasiĊgiem caáy obszar badaĔ), regionalnym (ograniczonym do obszaru województwa Ğląskiego – SLw – lub morawskoĞląskiego – MSk) oraz lokalnym (obejmującym niewielkie obszary wewnątrz badanego obszaru). Za kryterium zasiĊgu przestrzennego epizodu przyjĊto prawdopodobieĔstwo jego wystąpienia na poziomie mniejszym od 0,05. Epizody identy¿kowano jako:
/ 133 /
– oblastní – pravdČpodobnost vypoþtená pro celou oblast byla menší než 0,05; – regionální – prĤmČrné pravdČpodobnosti v regionu Moravskoslezského kraje nebo Slezského vojvodství byly menší než 0,05; – lokální – pravdČpodobnost výskytu prĤmČrné oblastní koncentrace škodliviny na minimálnČ tĜech libovolných stanicích pro PM10 a jedné stanici pro O3 byla menší než od 0,05. V naprosté vČtšinČ takto identi¿kovaných pĜípadĤ byla prĤmČrná denní koncentrace PM10 > 150 ȝg·mí3, a maximální 8hodinová prĤmČrná klouzavá koncentrace O3 > 120 ȝg mí3.
6.2.1 Epizody PM10 V první ĜadČ byly vypoþteny pravdČpodobnosti pĜekroþení hodnot denní koncentrace PM10 >150 ȝg mí3 a PM10 > 200 ȝg mí3, což umožnilo seĜazení stanic z hlediska pravdČpodobnosti výskytu takové situace (tab. 6.2.1–6.2.2). V epizodách s prĤmČrnými denními koncentracemi PM10 > 150 ȝg mí3 jsou v první pČtici stanic s nejvČtší pravdČpodobností pĜekroþení pĜedevším polské stanice (vyjma VČĜĖovic), které se všechny nacházejí v oblasti údolí Olše, Odry a Rybnické náhorní plošiny. U situací s denními koncentracemi PM10 > 200 ȝg mí3 je poĜadí obdobné s tím, že stanici ve VČĜĖovicích nahrazuje v první pČtici stanice v ĩywieci. SvČdþí to o tom, že epizody se vyskytují zejména v þesko-polské pĜeshraniþní oblasti údolí Ĝek Odry a Olše a také v ĩywiecké kotlinČ. Oblastní epizody PM10 Identi¿kace meteorologických faktorĤ odpovČdných za možný výskyt oblastních epizod s vysokými koncentracemi PM10 a také urþení jejich územního rozsahu bylo provedeno stanovením poĜadí pravdČpodobností výskytu dané hodnoty koncentrace na konkrétní stanici. NáslednČ byla stanovena prĤmČrná pravdČpodobnost výskytu zvýšených koncentrací PM10 v oblasti. V letech 2005/06 – 2010/11 bylo identi¿kováno 15 oblastních epizod s rĤznou dobou trvání zahrnující celkem 28 dnĤ, s pravdČpodobností menší než 0,05, za pĜedpokladu, že odpovídají situacím s vysokými koncentracemi PM10 (tab. 6.2.3). Je zĜejmé, že v oblasti dominují krátkodobé jednodenní a dvoudenní epizody s vysokými koncentracemi PM10, i když ty s nejvyššími koncentracemi PM10 trvaly zpravidla déle než 2 dny. Nejdelší z nich trvala pČt dní a vyskytla se od 8. do 12. ledna 2006. V lednu 2006 se vyskytla þtyĜdenní epizoda a jedna jednodenní epizoda. MČsíc leden 2006 byl v hodnoceném pČtiletém období nejvíce nepĜíznivý z hlediska míry zneþištČní PM10. CelkovČ byly oblastní
– obszarowe – prawdopodobieĔstwo obliczone dla caáego obszaru zainteresowania byáo mniejsze od 0,05. – regionalne – Ğrednie prawdopodobieĔstwa w regionie województwa Ğląskiego (SLw) lub kraju morawskoĞląskiego (MSk) byáo mniejsze od 0,05, – lokalne – prawdopodobieĔstwo wystąpienia Ğrednioobszarowego stĊĪenia zanieczyszczenia co najmniej na trzech dowolnych stacjach dla PM10 i jednej stacji dla O3 byáo mniejsze od 0,05. W zdecydowanej wiĊkszoĞci tak wyróĪnionych przypadków Ğrednie stĊĪenie dobowe PM10 byáo wiĊksze od 150 ȝg mí3, a maksymalne oĞmiogodzinne Ğrednie kroczące stĊĪenie O3 byáo wiĊksze od 120 ȝg mí3.
6.2.1. Epizody pyáowe W pierwszej kolejnoĞci obliczono prawdopodobieĔstwa przekroczenia wartoĞci progowej dobowego stĊĪenia PM10 wiĊkszego od 150 ȝg·mí3 oraz PM10 wiĊkszego od 200 ȝg·mí3, co pozwoliáo na dokonanie rankingu stacji pod wzglĊdem prawdopodobieĔstwa wystąpienia takiego zdarzenia (tab. 6.2.1–6.2.2). Dla dni epizodów o stĊĪeniach Ğrednich dobowych PM10 wiĊkszych od 150 ȝg·mí3 w pierwszej piątce stacji o najwyĪszych prawdopodobieĔstwach przekroczeĔ lokują siĊ gáównie stacje polskie (poza VČĜĖovicami), wszystkie poáoĪone w obszarze doliny Olzy, Odry i PáaskowyĪu Rybnickiego. W przypadku sytuacji ze stĊĪeniami dobowymi PM10 wiĊkszymi od 200 ȝg·m-3 ranking przedstawia siĊ podobnie, z tym Īe stacjĊ w VČĜĖovicach w pierwszej piątce zastąpiáa stacja w ĩywcu. ĝwiadczy to o tym, Īe rejon Ğcisáego pogranicza polsko-czeskiego w obrĊbie dolin rzek Odry i Olzy, a takĪe Kotlina ĩywiecka są szczególnie naraĪone na wystĊpowanie takich sytuacji. Epizody obszarowe PM10 Identy¿kacjĊ czynników meteorologicznych odpowiedzialnych za moĪliwoĞü wystąpienia epizodów obszarowych wysokich stĊĪeĔ zanieczyszczeĔ PM10, a takĪe okreĞlenie ich przestrzennego zasiĊgu przeprowadzono na podstawie rankingu prawdopodobieĔstwa wystąpienia danej wartoĞci stĊĪenia na konkretnej stacji. NastĊpnie wyznaczono Ğrednie prawdopodobieĔstwo wystąpienia podwyĪszonych stĊĪeĔ PM10 w badanym obszarze. W latach 2005/06–2010/11 zidenty¿kowano 15 epizodów obszarowych o zróĪnicowanym czasie trwania obejmujących áacznie 28 dni, z prawdopodobieĔstwem mniejszym od 0,05 zakáadając, Īe odpowiadają one sytuacją z wysokimi stĊĪeniami PM10 (tab. 6.2.3).
/ 134 /
epizody PM10 zaznamenány zejména v lednu (61 % všech dnĤ s epizodou), i když se vyskytly i v prosinci a v únoru (tab. 6.2.3). Regionální epizody PM10 Regionální epizody se, obdobnČ jako oblastní epizody, vyskytují zejména v období od prosince do února, s nejvČtší intenzitou v lednu (tab. 6.2.4). V regionu Slezského vojvodství byly bČhem 17 dnĤ s tČmito epizodami v naprosté vČtšinČ 13 dnĤ zaznamenány jednodenní epizody. V regionu Moravskoslezského kraje bylo zjištČno 36 takových dnĤ, z nichž ve 20 pĜípadech (dnech) se jednalo o jednodenní epizody. Ve zbývajících 16 dnech bylo zaznamenáno 8 dvoudenních epizod. Regionální epizody PM10 mČly ve srovnání s oblastními epizodami kratší dobu trvání. Lokální epizody PM10 Lokální epizody PM10 se bČžnČ vyskytují jak na území þeské, tak polské þásti pĜeshraniþní oblasti, a to v topné sezónČ, tj. od Ĝíjna do dubna. Jejich celkový poþet v období 2005/06 – 2010/11 þinil 134 pĜípady. Analýza ukázala, že tyto epizody se vyskytují buć jako izolované pĜípady, nebo pĜedcházejí epizodám vyšších ĜádĤ, resp. jsou jejich pokraþováním.
6.2.2 Ozonové epizody ObdobnČ jako u epizod PM10 je þetnost výskytu epizod s vysokou koncentrací ozonu závislá na meteorologických podmínkách. V jednotlivých teplých obdobích se poþet tČchto epizod lišil a celkovČ vzato byl závislý zejména na teplotních pomČrech každé sezóny. ýetnost pĜekroþení hodnot 8hodinové klouzavé koncentrace ozonu > 60 ȝg mí3, > 120 ȝg mí3, > 150 ȝg mí3 a >180 ȝg mí3 na mČĜicích stanicích v oblasti je uvedena v tabulce 6.2.5. Analýza výše uvedených výsledkĤ poukazuje na to, že pĜekroþení uvedených hraniþních hodnot je více pravdČpodobné v þeské þásti oblasti. Oblastní epizody O3 V letech 2006–2010 bylo v pĜeshraniþní oblasti Slezska a Moravy na základČ kritéria pravdČpodobnosti zjištČno 33 oblastních epizod pĜízemního ozonu s rĤznou dobou trvání zahrnující celkem 54 dnĤ (tab. 6.2.6). Nejdelší epizoda O3 trvala 10 dnĤ. Nevyskytly se epizody trvající 3 dny, resp. od 6 do 9 dnĤ. Je zĜejmé, že dominantní jsou krátkodobé jednodenní a dvoudenní epizody O3, ale epizody s nejvyššími koncentracemi O3, obdobnČ jako u PM10, trvaly déle než 2 dny. Nejvíce dnĤ, kdy byla pĜekroþena cílová hodnota maximální 8hodinové koncentrace
Jak wynika z przedstawionej tab. 6.2.3, w badanym obszarze dominują epizody wysokich stĊĪeĔ PM10 krótkotrwaáe jedno- i dwudniowe, choü te z najbardziej wysokimi stĊĪeniami PM10 trwaáy zazwyczaj wiĊcej niĪ 2 dni. NajdáuĪszy z nich trwaá piĊü dni i zdarzyá siĊ 8–12 stycznia 2006 r. W styczniu 2006 r. wystąpiá teĪ epizod 4-dniowy, a takĪe jeden epizod jednodniowy. StyczeĔ 2006 roku byá najbardziej niekorzystnym miesiącem pod wzglĊdem poziomu zanieczyszczeĔ pyáowych w badanym piĊcioleciu. Generalnie epizody obszarowe PM obserwowane są przewaĪnie w styczniu (61% wszystkich wytypowanych dni z epizodem), choü zdarzają siĊ takĪe w grudniu i lutym. Epizody regionalne PM10 Epizody regionalne, podobnie jak epizody obszarowe, wystĊpują gáównie w okresie od grudnia do lutego, ze szczególnym nasileniem w styczniu (tab. 6.2.4). W regionie województwa Ğląskiego spoĞród 17 dni z epizodami zdecydowaną wiĊkszoĞü – 13 dni – stanowią epizody jednodniowe. W regionie kraju morawskoĞląskiego zaklasy¿kowano 36 takich dni, przy czym 20 przypadków (dni) to epizody jednodniowe. Pozostaáe 16 dni przypada na 8 epizodów dwudniowych. Epizody regionalne pyáu zawieszonego charakteryzują siĊ krótszym czasem trwania w porównaniu z epizodami obszarowymi. Epizody lokalne PM10 Epizody lokalne PM10 zdarzają siĊ powszechnie na obszarze zarówno polskiej, jak i czeskiej czĊĞci pogranicza w sezonie grzewczym, tj. od paĨdziernika do kwietnia. W wieloleciu 2005/06–2010/11 wystąpiáy 134 takie przypadki. Analiza czasowa wykazaáa, Īe epizody te wystĊpują jako izolowane przypadki lub stanowią poprzedzenie lub kontynuacjĊ epizodów wyĪszych rzĊdów.
6.2.2. Epizody ozonowe Podobnie jak w przypadku epizodów pyáowych czĊstoĞü wystĊpowania epizodów wysokich stĊĪeĔ ozonu jest zaleĪna od warunków meteorologicznych. W poszczególnych sezonach ciepáych analizowanego okresu liczba tych epizodów byáa róĪna i generalnie uzaleĪniona przede wszystkim od warunków termicznych kaĪdego z sezonów. W tabeli 6.2.5 przedstawiono czĊstoĞü wystĊpowania przekroczenia wartoĞci progowej 8-godzinnego kroczącego stĊĪenia ozonu wiĊkszego od 60 ȝg mí3, 120 ȝg mí3, 150 ȝg mí3 i 180 ȝg mí3 dla stacji monitoringu jakoĞci powietrza na terenie pogranicza polsko-czeskiego. Analiza przedstawionych wyników wskazuje, Īe wiĊksze prawdopodobieĔstwo przekroczenia poszczególnych wartoĞci
/ 135 /
/ 136 /
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28.
Godów Racibórz Wodzisųaw _lČski VĢƎŸovice Rybnik ywiec Bohumín Zabrze HavíƎov Orlová Karviná eskýTĢšín Ostrava-PƎívoz Frýdek-Místek Ostrava-ZábƎeh Ostrava-Radvanice Ostrava-Fifejdy Ostrava-eskobratrská Katowice Gliwice TƎinec-Kosmos DČbrowa Górnicza Opava Studénka Tychy Bielsko-Biaųa Ostrava-Poruba Cieszyn
0,083 0,076 0,069 0,059 0,050 0,047 0,047 0,035 0,032 0,031 0,028 0,027 0,027 0,025 0,024 0,023 0,022 0,022 0,021 0,018 0,018 0,017 0,015 0,015 0,014 0,013 0,010 0,006
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28.
Wodzisųaw _lČski Godów ywiec Racibórz Rybnik VĢƎŸovice Bohumín Zabrze HavíƎov eskýTĢšín Orlová Karviná Ostrava-PƎívoz Tychy Gliwice Frýdek-Místek Ostrava-Fifejdy Ostrava-ZábƎeh Studénka DČbrowa Górnicza Katowice Opava TƎinec-Kosmos Ostrava-eskobratrská Ostrava-Radvanice Bielsko - Biaųa Ostrava-Poruba Cieszyn
Monitorovací stanice kvality ovzduší Stacja monitoringu jakoƑci powietrza
0,033 0,033 0,030 0,028 0,025 0,024 0,021 0,013 0,013 0,012 0,012 0,011 0,011 0,010 0,009 0,009 0,009 0,009 0,008 0,007 0,007 0,007 0,007 0,007 0,005 0,004 0,004 0,003
PravdĢpodobnosti Prawdopodobieŷstwa
PoƎadí KolejnoƑđ
PoƎadí KolejnoƑđ
PravdĢpodobnosti Prawdopodobieŷstwa
Tab. 6.2.2 Prawdopodobieŷstwo wystČpienia przekroczenia Ƒredniego –3 dobowego stħǏenia pyųu zawieszonego PM10 > 200 ʅg·m
Tab. 6.2.1 Prawdopodobieŷstwo wystČpienia przekroczenia Ƒredniego –3 dobowego stħǏenia pyųu zawieszonego PM10 > 150 ʅg·m
Monitorovací stanice kvality ovzduší Stacja monitoringu jakoƑci powietrza
Tab. 6.2.2 PravdĢpodobnost pƎekroēení prƽmĢrné denní koncentrace –3 suspendovaných ēástic PM10 > 200 ʅg·m
Tab. 6.2.1 PravdĢpodobnost pƎekroēení prƽmĢrné denní koncentrace –3 suspendovaných ēástic PM10 > 150 ʅg·m
/ 137 /
1
1
Rok
2006 2008 IV 2009 2010 2006 V 2009 2006 VI 2008 2010 2006 2007 VII 2008 2009 2010 2009 VIII 2010 Poēet epizod Liczba epizodów
MĢsíc MiesiČc
1
4
8
1
1
1
5
25
Délka epizody (dny) / DųugoƑđ epizodu (dni) 10 5 4 2 1 28. 1., 27. 25., 29. 30. 12.–13. 6. 25.–26. 3., 21. 15.–16. 19., 21., 27. 25. 12., 30. 20.–29. 9.–13. 7. 17. 2.–3. 31. 15., 17. 14.–17. 1.–2. 9., 22. 2., 21. 13.
Tab.6.2.6 Oblastní epizody ozonu Tab.6.2.6 Epizody obszarowe ozonu
I
2006 2010 2011 2006 II 2010 2011 2008 XII 2010 Poēet epizod Liczba epizodów
Rok
Poēet epizod / Liczba epizodów Polská pƎíhraniēní ēást eská pƎíhraniēní ēást CzħƑđ polska pogranicza CzeƑđ czeska pogranicza 2 8 13 20
57.4 5.4 0.6 54.1 6.3 0.8 43.8 4.6 0.7 49.3 4.8 0.7 eská pƎíhraniēní ēást / CzeƑđ czeska pogranicza 54.0 6.3 0.9 55.8 6.2 0.6 63.6 6.4 0.7 58.6 6.6 1.1
Délka epizody DųugoƑđ epizodu (dny / dni) 1 2 4
Poēet epizod / Liczba epizodów Polská pƎíhraniēní ēást eská pƎíhraniēní ēást CzħƑđ polska pogranicza CzeƑđ czeska pogranicza 9 15 4 1
0.0 0.1 0.0 0.0
0.0 0.0 0.0 0.0
Relativní ēetnost MaxK8 ozonu v % CzħstoƑđ wystħpowania MaxK8 ozonu w % > 60 ʅg·m–3 > 120 ʅg·m–3 > 150 ʅg·m–3 > 180 ʅg·m–3 Polská pƎíhraniēní ēást / CzħƑđ polska pogranicza
Tab.6.2.7 Regionální epizody ozonu Tab.6.2.7 Epizody regionalne ozonu
Karviná Ostrava-Fifejdy Studénka TƎinec-Kosmos
Bielsko-Biaųa DČbrowa Górnicza Katowice Wodzisųaw _lČski
Stanice / Stacja
Tab. 6.2.5 Relativní ēetnost maximálních prƽmĢrných klouzavých 8hodinových (MaxK8) koncentrací ozonu o dané hraniēní hodnotĢ Tab. 6.2.5 CzħstoƑđ wystħpowania maksymalnego Ƒredniego kroczacego 8godzinnego (MaxK8) stħǏenia ozonu o zadanej wartoƑci granicznej
Délka epizody DųugoƑđ epizodu (dny / dni) 2 1
Tab. 6.2.4 Epizody regionalne PM10
Délka epizody (dny) / DųugoƑđ epizodu (dni) 5 4 3 2 1 8.–12. 27.–30. 24. 25.–27. 7.–8. 28., 31. 6. 9.–10. 24.–25. 18. 30. 7.–8. 4., 22.
Tab. 6.2.3 Epizody obszarowe PM10
MĢsíc MiesiČc
Tab. 6.2.4 Regionální epizody PM10
Tab. 6.2.3 Oblastní epizody PM10
Tab. 6.2.8 StupeŸ zatížení imisí PM10 na monitorovacích stanicích kvality ovzduší ve studované oblasti - souēet vah z Wilcoxonova testu Tab. 6.2.8 Stopieŷ obciČǏenia imisjČ PM10 na stacjach monitoringu jakoƑci powietrza w badanym obszarze - wynik sum rang testu Wilcoxona PoƎadí KolejnoƑđ 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14.
Název stanice Nazwa stacji Wodzisųaw _lČski Bohumín VĢƎŸovice Rybnik Godów Ostrava-Radvanice Zabrze Orlová Ostrava-PƎívoz Katowice Racibórz eskýTĢšín HavíƎov DČbrowa Górnicza
Souēet vah z testu Suma rang testu 27 25 24 23 21 18,5 18 16,5 16 14,5
PoƎadí KolejnoƑđ 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28.
Název stanice Nazwa stacji Karviná Ostrava-eskobratrská Gliwice ywiec Ostrava-Fifejdy Ostrava-ZábƎeh Studénka Tychy Frýdek-Místek TƎinec-Kosmos Ostrava-Poruba Bielsko-Biaųa Cieszyn Opava
Souēet vah z testu Suma rang testu 13,5 11,5 11 10 8 6 5,5 5 3 1
Tab. 6.2.9 StupeŸ zatížení imisí O3 na monitorovacích stanicích kvality ovzduší ve studované oblasti - souēet vah z Wilcoxonova testu Tab. 6.2.9 Stopieŷ obciČǏenia imisjČ O3 na stacjach monitoringu jakoƑci powietrza w badanym obszarze - wynik sum rang testu Wilcoxona PoƎadí KolejnoƑđ 1. 2. 3. 4.
Název stanice Nazwa stacji Studénka TƎinec-Kosmos Bielsko - Biaųa Ostrava-Fifejdy
Souēet vah z testu Suma rang testu 7 6 5 4
O3, se vyskytlo v þervenci (55 % všech pĜípadĤ). V prĤbČhu celého hodnoceného období se oblastní epizody O3 ani jednou nevyskytly v záĜí. Regionální epizody O3 Regionální epizody O3 se, obdobnČ jako oblastní, vyskytly od dubna do srpna, s nejvČtší intenzitou v þervenci. Nebyly zjištČny v žádném sledovaném mČsíci záĜí. Poþet regionálních epizod O3 byl v regionu Slezského vojvodství menší než poþet oblastních epizod O3. Naproti tomu v regionu Moravskoslezského kraje byl poþet regionálních epizod vČtší než poþet oblastních epizod pĜízemního ozonu. V obou pĜípadech byly dominantní jednodenní situace s vysokými koncentracemi O3 (tab. 6.2.7). Lokální epizody O3 Lokální ozonové epizody mČly, obdobnČ jako u PM10, nejvČtší podíl na celkovém souþtu dnĤ všech
PoƎadí KolejnoƑđ 5. 6. 7. 8.
Název stanice Nazwa stacji Karviná DČbrowa Górnicza Wodzisųaw _lČski Katowice
Souēet vah z testu Suma rang testu 3 2 1 0
progowych wystĊpuje w czeskiej czĊĞci badanego obszaru. Epizody obszarowe O3 W latach 2006–2010 na terenie pogranicza polsko-czeskiego sklasy¿kowano na podstawie kryterium probalistycznego 33 epizody obszarowe ozonu przyziemnego o zróĪnicowanym czasie trwania, obejmujących áącznie 54 dni (tab. 6.2.6). NajdáuĪszy epizod O3 trwaá 10 dni. Nie wystąpiáy epizody o czasie trwania 3-dniowym oraz od 6 do 9 dni. Jak wynika z przedstawionej tabeli, dominują krótkotrwaáe epizody wysokich stĊĪeĔ O3 jednoi dwudniowe, ale podobnie jak w przypadku PM10, epizody z najwyĪszymi stĊĪeniami O3 są sytuacjami wiĊcej niĪ 2-dniowymi. NajwiĊcej dni z przekroczeniem poziomu docelowego max K8 O3 zanotowano w lipcu (55% wszystkich przypadków). Epizody obszarowe O3 nigdy nie wystąpiáy we wrzeĞniu w analizowanym wieloleciu.
/ 138 /
Tab. 6.2.10 Data vzniku epizod PM10 rƽzných typƽ ve studované oblasti podle kritéria pƎekroēení prƽmĢrné 24hodinové koncentrace 150 ʅg·m–3 Tab. 6.2.10 Daty wystħpowania epizodów PM10 róǏnego typu na obszarze badaŷ wedųug kryterium przekroczenia stħǏenia Ƒredniodobowego 150 ʅg·m PoƎadí
Datum
K24 PM10
PoƎadí
Datum
KolejnoƑđ Data [ʅg·m–3] KolejnoƑđ Data 1. 25.1.2010 379,4 15. 28.1.2011 2. 26.1.2010 379,2 16. 11.1.2006 3. 9.1.2006 339,6 17. 24.3.2007 4. 29.1.2006 306,1 18. 8.1.2006 5. 10.1.2006 302,0 19. 12.1.2006 6. 27.1.2010 278,0 20. 9.2.2010 7. 24.1.2010 273,5 21. 17.2.2010 8. 27.1.2006 252,6 22. 8.12.2010 9. 24.1.2006 251,5 23. 7.12.2010 10. 6.2.2006 222,2 24. 30.1.2006 11. 31.1.2011 217,0 25. 23.1.2010 12. 10.2.2010 216,9 26. 4.12.2010 13. 22.12.2010 216,3 27. 19.12.2009 14. 28.1.2006 214,6 28. 23.12.2010 K24 - PrƽmĢrné denní koncentrace / _rednioobszarowe stħǏenie dobowe
–3
K24 PM10
PoƎadí
Datum
K24 PM10
[ʅg·m–3] 205,6 204,4 202,3 201,9 194,8 191,8 191,6 186,2 180,3 176,0 171,7 170,9 170,2 169,4
KolejnoƑđ 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 36. 37. 38. 39. 40. 41.
Data 18.2.2011 3.12.2005 24.2.2011 4.3.2011 20.2.2006 30.12.2008 23.1.2006 26.1.2006 1.12.2005 27.2.2011 21.1.2009 11.2.2008 7.1.2010
[ʅg·m–3] 166,2 165,8 164,2 162,7 160,8 156,3 155,3 155,0 152,9 152,8 151,6 151,0 151,0
Datum
MaxK8 O3
Data 29.4.2009 21.5.2009 13.8.2010 10.7.2010 7.7.2006 21.6.2006 3.6.2008 31.5.2008 30.5.2008 25.4.2009 25.5.2009 28.4.2006 21.7.2007 26.7.2007 19.7.2006 28.6.2006 25.4.2008 23.7.2009 12.6.2007 28.4.2009 12.7.2008 18.7.2006 7.5.2006 30.4.2009 26.8.2009 29.7.2008
[ʅg·m–3] 127,9 127,9 127,9 127,5 127,0 126,5 126,5 126,3 125,5 124,9 124,9 124,5 124,4 124,0 123,5 123,0 122,9 122,4 121,9 121,3 121,0 120,9 120,6 120,6 120,6 120,5
Tab. 6.2.11 Data vzniku epizod O3 rƽzných typƽ ve studované oblasti podle kritéria –3
pƎekroēení maximální 8hodinové koncentrace 120 ʅg·m Tab. 6.2.11 Daty wystħpowania epizodów O3 róǏnego typu na obszarze badaŷ wedųug kryterium przekroczenia stħǏenia maksymalnego 8-godzinnego 120 ʅg·m –3 PoƎadí
Datum
MaxK8 O3
PoƎadí
Datum
MaxK8 O3
PoƎadí
KolejnoƑđ Data [ʅg·m–3] KolejnoƑđ Data [ʅg·m–3] KolejnoƑđ 1. 20.7.2006 166,4 28. 12.7.2006 136,6 55. 2. 12.6.2010 158,1 29. 25.6.2008 136,1 56. 3. 26.7.2006 157,1 30. 15.7.2009 135,6 57. 4. 27.7.2006 155,8 31. 1.7.2010 135,4 58. 5. 21.7.2006 155,0 32. 31.7.2008 134,3 59. 6. 2.7.2010 154,1 33. 25.7.2006 134,1 60. 7. 10.7.2006 153,3 34. 19.7.2007 134,0 61. 8. 23.7.2006 151,4 35. 17.7.2009 134,0 62. 9. 20.7.2007 150,0 36. 21.8.2009 133,6 63. 10. 16.6.2006 148,3 37. 27.6.2006 133,5 64. 11. 22.7.2006 148,1 38. 28.7.2006 133,4 65. 12. 16.7.2010 147,6 39. 19.6.2006 132,8 66. 13. 17.7.2010 145,6 40. 13.5.2006 132,5 67. 14. 5.5.2006 144,0 41. 9.7.2010 131,9 68. 15. 30.6.2010 144,0 42. 9.7.2006 131,6 69. 16. 24.7.2006 143,8 43. 12.5.2006 131,3 70. 17. 2.7.2008 143,5 44. 13.7.2006 131,3 71. 18. 3.7.2008 143,0 45. 15.6.2006 130,5 72. 19. 18.7.2007 142,9 46. 10.6.2008 130,5 73. 20. 17.7.2007 141,9 47. 2.8.2009 130,4 74. 21. 1.4.2008 140,8 48. 11.7.2006 130,1 75. 22. 29.7.2006 140,5 49. 30.4.2010 130,0 76. 23. 3.5.2009 139,5 50. 6.5.2006 129,5 77. 24. 26.5.2009 139,0 51. 28.4.2007 129,4 78. 25. 15.7.2010 138,6 52. 27.4.2008 128,9 79. 26. 14.7.2010 137,4 53. 13.7.2010 128,0 80. 27. 22.7.2010 137,4 54. 22.4.2006 127,9 MaxK8 - Maximální denní 8hodinová koncentrace / Maksymalne dobowe stħǏenie 8-godzinowe
/ 139 /
Tab. 6.2.12 Data vzniku epizod PM10 rƽzných typƽ ve studované oblasti podle kritéria pravdĢpodobnosti p < 0,05 Tab. 6.2.12 Daty wystħpowania epizodów PM10 róǏnego typu na obszarze badaŷ wedųug kryterium probabilistycznego p < 0,05
2011
2010
2009
2008
2007
2006
2005
Rok M
Den / Dzieŷ 1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
X XI XII I II III X XI XII I II III X XI XII I II III X XI XII I II III X XI XII I II III X XI XII I II III
Dodatkowo wystČpiųy epizody lokalne: 2.04.2007, 27.09.2007, 1.04.2008 Epizody:
oblastní obszarowe
regionální - pƎíhraniēní ēeské regionalne - pogranicze czeskie
druhĤ epizod. V období 2006–2010 bylo v þesko-polské pĜeshraniþní oblasti zjištČno 82 pĜípadĤ. ObdobnČ jako u epizod suspendovaných þástic se vyskytly jak samostatné situace, tak situace pĜedcházející nebo navazující na epizody vyššího Ĝádu.
M … mĢsíc / miesiČc
regionální - pƎíhraniēní polské regionalne - pogranicze polskie
lokální lokalne
Epizody regionalne O3 Epizody regionalne O3, podobnie jak obszarowe, wystĊpują od kwietnia do sierpnia, ze szczególnym nasileniem w lipcu, i nigdy nie byáy obserwowane we wrzeĞniu.
/ 140 /
Tab. 6.2.13 Data vzniku epizod O3 rƽzných typƽ ve studované oblasti podle kritéria pravdĢpodobnosti p < 0,05 Tab. 6.2.13 Daty wystħpowania epizodów O3 róǏnego typu na obszarze badaŷ wedųug kryterium probabilistycznego p < 0,05
2010
2009
2008
2007
2006
Rok M
Den / Dzieŷ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
IV V VI VII VIII IX IV V VI VII VIII IX IV V VI VII VIII IX IV V VI VII VIII IX IV V VI VII VIII IX
Epizody:
oblastní obszarowe
regionální - pƎíhraniēní ēeské regionalne - pogranicze czeskie
6.2.3 Vyhodnocení míry zatížení imisemi v pĜeshraniþní oblasti Slezska a Moravy Pro stanovení míry zatížení ovzduší oblasti z hlediska hodnocení kvality ovzduší na jednotlivých mČĜicích stanicích byly porovnány soubory prĤmČrných 24hodinových koncentrací PM10 a maximálních 8hodinových koncentrací O3 pomocí Wilcoxonova testu pro párové hodnoty [Wilcoxon, 1945]. Byla testována hypotéza, že soubory hodnot namČĜených na dvou stanicích za stejných podmínek a ve stejné dobČ mají stejné rozdČlení. Z výsledkĤ porovnání koncentrací na dvou stanicích byla každé stanici pĜiĜazena váha dle tČchto zásad: – potvrdil-li WilcoxonĤv test, že na žádné stanici nebyly statisticky významnČ vČtší hodnoty, obČ stanice získaly váhu 0,5;
regionální - pƎíhraniēní polské regionalne - pogranicze polskie
lokální lokalne
Liczba epizodów regionalnych O3 dla regionu województwa Ğląskiego jest mniejsza od liczby epizodów obszarowych O3. Natomiast na obszarze regionu kraju morawskoĞląskiego liczba epizodów regionalnych byáa wiĊksza od liczby epizodów obszarowych ozonu przyziemnego. W obu przepadkach dominujące byáy jednodniowe sytuacje z wysokimi stĊĪeniami O3 (tab. 6.2.7). Epizody lokalne O3 Epizody lokalne ozonu mają najwiĊkszy udziaá w sumie liczby wszystkich rodzajów epizodów, podobnie jak w przypadku PM10. W wieloleciu 2006–2010 wyodrĊbniono 82 przypadki na pograniczu polsko-czeskim. Podobnie jak w przypadku epizodów pyáu zawieszonego, wystĊpują zarówno jako izolowane sytuacje, jak teĪ bezpoĞrednio przed lub po epizodach wyĪszych rzĊdów.
/ 141 /
– prokázal-li na jedné stanici test na úrovni významnosti 0,05 významnČ vČtší hodnoty koncentrace pĜíslušné škodliviny, získala váhu 1 a druhá 0.
6.2.3. Ocena stopnia obciąĪenia powietrza zanieczyszczeniem na pograniczu polskoczeskim w rejonie ĝląska i Moraw
NáslednČ byly porovnány všechny páry stanic a jednotlivé váhy byly seþteny. Výsledky porovnání stanic ukázaly, že v pĜípadČ PM10 byla situacím s vysokými koncentracemi nejvíce vystavena þesko-polská pĜeshraniþní oblast v okolí Wodzisáawa ĝląského, Rybniku, Godówa a Bohumína, VČĜĖovic a východních okrajĤ Ostravy (tab. 6.2.8). Ostatní situace s vysokými koncentracemi PM10 se vyskytly s obdobným souþtem vah podle Wilcoxonova testu na území Hornoslezské aglomerace a také Moravskoslezského kraje. Výsledky Wilcoxonova testu také potvrdily odlišnost výsledkĤ mČĜení PM10 na stanicích v ýeském TČšínČ a CieszynČ, a to s ohledem na odlišné umístČní tČchto stanic a vliv místních zdrojĤ zneþištČní ovzduší a také místní meteorologické podmínky ovlivĖující jejich rozptyl. V pĜípadČ pĜízemního ozonu ukázal provedený rozbor, že souþet vah stanic na þeské stranČ pĜeshraniþní oblasti byl výraznČ vČtší než v pĜípadČ stanic na polské stranČ, a to v pomČru 20:8. Nejvyšší souþet vah získala stanice Studénka, nejnižší Katovice (tab. 6.2.9). To znamená, že hodnocená oblast v ýeské republice byla více vystavena zneþištČní pĜízemním ozonem. KalendáĜ prĤmČrných oblastních epizod s vysokými koncentracemi PM10 a O3 je uveden v tabulkách 6.2.10–6.2.11. V tabulkách 6.2.12 a 6.2.13 jsou uvedena data epizod stanovená na základČ kritéria pravdČpodobnosti. V další þásti publikace bude tato poslední klasi¿kace pĜedmČtem dalšího hodnocení.
W celu okreĞlenia stopnia obciąĪenia badanego obszaru wystĊpowaniem ponadnormatywnych zanieczyszczeĔ powietrza, w Ğwietle badaĔ jakoĞci powietrza na poszczególnych stacjach monitoringu jakoĞci powietrza, porównano stĊĪenia Ğrednie 24-godzinne (K24) dla PM10 i stĊĪenia maksymalne 8-godzinne (max K8) dla O3, posáugując siĊ testem rangowym znaków Wilcoxona [Wilcoxon, 1945]. Testowano hipotezĊ, Īe wartoĞci mierzone na dwóch stacjach, w tych samych warunkach i w tym samym czasie, powinny mieü jednakowy rozkáad. Po porównaniu stĊĪenia na dwóch stacjach przyporządkowano kaĪdej stacji rangi. Przy rangowaniu zastosowano zasadĊ:
6.3 Meteorologické charakteristiky epizod s vysokými koncentracemi zneþišĢujících látek I když byly pro potĜeby této studie vybrány všechny situace, kdy došlo k jakémukoliv vzniku epizody s vysokými koncentracemi suspendovaných þástic nebo ozonu (tzn. oblastní, regionální, lokální epizody), vliv meteorologických podmínek byl dále podrobnČ popsán pouze pro tzv. oblastní epizody. Oblastní epizody PM10 Oblastní epizody PM10 jsou, kromČ své plošné rozsáhlosti, charakteristické i nejvyššími hodnotami koncentrací PM10 (prĤmČrná denní hodnota > 150 g mí3). Je proto pochopitelné, že se vyskytují za mimoĜádnČ nepĜíznivých meteorologických podmínek. Naprostá vČtšina tČchto epizod (90 %)
– jeĪeli test Wilcoxona potwierdziá, Īe na Īadnej stacji nie byáo istotnie statystycznie wiĊkszych wartoĞci, to obie stacje otrzymywaáy rangĊ 0,5; – jeĪeli na jednej ze stacji test wykazaá istotnie wiĊksze, na poziomie istotnoĞci 0,05, wartoĞci ponadkryterialne stĊĪenia danego zanieczyszczenia, otrzymywaáa rangĊ jeden, a druga zero. NastĊpnie porównano wszystkie pary stacji i zsumowano rangi. Wyniki rangowania stacji wykazaáy, Īe w przypadku pyáu zawieszonego najbardziej naraĪone na wystĊpowanie wysokich stĊĪeĔ PM10 są obszary bezpoĞredniego pogranicza polsko-czeskiego w rejonie Wodzisáawia ĝląskiego, Rybnika i Godowa oraz Bohumína, VČĜĖovic i wschodnich obrzeĪy Ostrawy (tab. 6.2.8). Pozostaáe sytuacje wysokich stĊĪeĔ zanieczyszczeĔ wystĊpują z podobną sumą rang testu Wilcoxona na terenie Aglomeracji GórnoĞląskiej, jak i kraju morawskoĞląskiego. Wyniki testu Wilcoxona potwierdziáy równieĪ nieporównywalnoĞü wyników pomiarów PM10 na stacjach usytuowanych w ýeskim TČšíne i Cieszynie ze wzglĊdu na odmienną lokalizacjĊ tych stacji oraz wpáyw lokalnych Ĩródeá emisji zanieczyszczeĔ powietrza, jak równieĪ lokalnych warunków meteorologicznych determinujących ich dyspersjĊ. Przeprowadzone rangowanie dla ozonu przyziemnego wskazaáo, Īe suma rang stacji poáoĪonych na czeskiem obszarze pogranicza jest zdecydowanie wiĊksza niĪ stacji w obszarze polskiego pogranicza w stosunku 20:8. NajwyĪszą rangĊ otrzymaáa stacja Studénka, najniĪszą Katowice (tab. 6.2.9). Oznacza to, Īe obszar badaĔ poáoĪony w Republice Czeskiej jest bardziej naraĪony na zanieczyszczenie ozonem przyziemnym Kalendarz epozodów Ğrednioobszarowych wysokich stĊĪeĔ zanieczyszczeĔ, zarówno pyáowych,
/ 142 /
vznikala pĜi záporné teplotČ vzduchu, a nejvíce (ve 46 % všech zjištČných pĜípadĤ) pĜi prĤmČrných denních teplotách v rozmezí od –10 do –5 °C. (obr. 6.3.1). Z 28 dnĤ s oblastními epizodami byla prĤmČrná denní rychlost vČtru < 3 m sí1 ve více než 80 % dnĤ. RovnČž teplotní inverze vyjádĜená záporným vertikálním teplotním pseudogradientem je bČhem tČchto epizod bČžným jevem. Silná inverze byla zjištČna v 57 % hodnocených pĜípadĤ. Spojíme-li výskyt oblastních epizod s podmínkami cirkulace a pĜiĜadíme den s epizodou typu cirkulace podle NiedĨwiedziovy klasi¿kace [NiedĨwiedĨ, 1981, 2011], je nutné podotknout, že dominace anticyklonálních typĤ byla výraznČjší než u všech hodnocených epizod PM10. Anticyklonální situace byly odpovČdné za více než 71 % oblastních epizod s tím, že byly dominantní situace Ca+Ka (stĜed anticyklony, hĜeben vysokého tlaku), které tvoĜily témČĜ 54 % (tab. 6.3.1). Ze zjištČných oblastních epizod PM10 v pĜeshraniþní oblasti Slezska a Moravy se jich po 11 vyskytlo v roce 2006 a 2010, 1 v roce 2008 a 5 v 1. þtvrtletí roku 2011. PrĤbČh vybraných meteorologických prvkĤ, bČhem všech typĤ situace s vysokými koncentracemi PM10 oblastního charakteru, které se vyskytly v hodnoceném období, ukazují obrázky 6.3.2–6.3.4. Oblastní epizody O3 Oblastní epizody O3, to znamená takové, bČhem nichž se pravdČpodobnost dané koncentrace ozonu vyskytuje na všech mČĜicích stanicích v oblasti, þiní cca 30 % všech epizod. VČtšina oblastních epizod souvisí s parným a horkým poþasím. PrĤmČrná denní teplota v oblasti vyšší než 25 °C byla namČĜena v 11 % všech oblastních epizod (obr. 6.3.5) a témČĜ v 90 % tČchto situací se vyskytla bČhem klimatologického léta (prĤmČrná denní teplota > 15°C). Nejvyšší prĤmČrná denní teplota vzduchu 27,3 °C byla namČĜena bČhem epizody dne 17. 7. 2008 pĜi prĤmČrné oblastní koncentraci ozonu 142 g mí3. Tato epizoda však byla v poĜadí koncentrací O3 až na 12. místČ. NepĜímo to nasvČdþuje tomu, že i když je teplota vzduchu významným meteorologickým faktorem pro tvorbu koncentrací ozonu, tak není rozhodující. Jiným významným prvkem, který ovlivĖuje koncentraci ozonu, je rychlost vČtru. BČhem oblastních epizod byla prĤmČrná rychlost vČtru 2,1 m sí1 s tím, že témČĜ v 70 % epizod nepĜekraþovala 2,0 m sí1 a v 10 % pĜípadĤ byla 1,5 m sí1 nebo ménČ. Vlivu vČtrných pomČrĤ na intenzitu ozonových epizod nasvČdþuje i doba trvání bezvČtĜí. Celkem bylo bČhem oblastních epizod zaznamenáno cca 24 % bezvČtĜí, pĜiþemž 17 % dnĤ byly dny s více než 25 % bezvČtĜí. ObdobnČ jako u všech ozonových epizod, srážky bČhem oblastních epizod byly ojedinČlé (pouze 11 dnĤ se srážkami), i když,
jak teĪ i ozonowych, przedstawiono w tab. 6.2.10– 6.2.11. W tab. 6.2.12 i 6.2.13 przedstawiono daty epizodów wyznaczone na podstwie kryterium probablistycznego. Ta ostatnia klasy¿kacja stanowi podstawĊ rozwaĪaĔ prowadzonych w dalszej czĊĞci opracowania.
6.3. Charakterystyka meteorologiczna epizodów wysokich stĊĪeĔ zanieczyszczeĔ powietrza Choü na potrzeby niniejszego opracowania wyodrĊbniono wszystkie sytuacje, kiedy wystąpiá jakikolwiek przypadek epizodu wysokich stĊĪeĔ pyáu zawieszonego lub ozonu (czyli epizod obszarowy, regionalny, lokalny), szczegóáowo opisano wpáyw warunków meteorologicznych jedynie dla tzw. epizodów obszarowych. Epizody pyáowe obszarowe Obszarowe epizody pyáowe, poza swą rozlegáoĞcią przestrzenną, charakteryzują siĊ takĪe najwyĪszymi wartoĞciami stĊĪeĔ pyáu (Ğrednia dobowa wartoĞü wiĊksza od 150 g·mí3). Jest zatem zrozumiaáe, Īe wystĊpują one w nadzwyczaj niesprzyjających warunkach meteorologicznych. Zdecydowana wiĊkszoĞü przypadków tych epizodów (90%) zdarza siĊ przy ujemnych temperaturach, przy czym najwiĊcej (w 46% wszystkich wytypowanych przypadków) w przedziale Ğredniodobowych temperatur od í10 do í5 °C (rys. 6.3.1). SpoĞród 28 dni z epizodami obszarowymi Ğrednia dobowa prĊdkoĞü wiatru mniejsza od 3 m·sí1 stanowiáa ponad 70%. RównieĪ inwersja temperatury wyraĪona ujemnym pionowym psudogradientem temperatury jest wtedy zjawiskiem powszechnym. Silną inwersjĊ zaobserwowano w 57% analizowanych przypadków. WiąĪąc wystĊpowanie epizodów obszarowych z warunkami cyrkulacyjnymi i przyporządkowując dzieĔ z epizodem do obserwowanego typu cyrkulacji wedáug klasy¿kacji T. NiedĨwiedzia stosowanej w Polsce do charakterystyki synoptycznej Polski Poáudniowej [NiedĨwiedĨ, 1981, 2011], naleĪy zauwaĪyü, Īe dominacja typów antycyklonalnych jest tutaj jeszcze wyraĨniejsza niĪ przy rozpatrywaniu wszystkich epizodów pyáowych. Sytuacje antycyklonalne odpowiadają za ponad 71% epizodów obszarowych, przy czym dominują tu sytuacje Ca+Ka (centrum wyĪu, klin wysokiego ciĞnienia), które stanowią prawie 54% (tab. 6.3.1). Ze zidenty¿kowanych epizodów obszarowych PM10 na terenie pogranicza polsko-czeskiego po 11 wystąpiáo w 2006 r. i w 2010 r., 1 w 2008 r. i 5 w pierwszym kwartale 2011 r.
/ 143 /
pokud se vyskytly, mČly charakter pĜívalových dešĢĤ. PĜi posuzování souvislosti mezi vznikem epizod tohoto typu a cirkulaþními podmínkami atmosféry popisovanými NiedĨwiedziovými typy cirkulace je nutno podotknout, že obdobnČ jako u oblastních epizod PM10 byly naprosto dominantní anticyklonální situace, které þinily 76,1 % všech dnĤ. PĜi tČchto situacích vznikaly oblastní ozonové epizody nejþastČji v dobČ výskytu hĜebene vysokého tlaku (Ka) – 38,9 % (tab. 6.3.2). Celkem bylo zjištČno 54 dnĤ s epizodami s vysokými koncentracemi O3, které mČly v pĜeshraniþní oblasti Slezska a Moravy oblastní charakter, z toho 25 vzniklo v roce 2006, 1 v roce 2007, 6 v roce 2008, 10 v roce 2009, 12 v roce 2010. PrĤbČh vybraných meteorologických prvkĤ bČhem oblastních ozonových epizod ukazují obrázky 6.3.6 a 6.3.7.
6.4 PĜíklady epizod s vysokými koncentracemi zneþišĢujících látek – analýza pĜíþin, popis prĤbČhu K podrobnému posouzení byly vybrány dva pĜípady z výše uvedených epizod se zvýšenými koncentracemi, jeden se týká PM10 a druhý O3.
6.4.1 Analýza epizody s vysokými koncentracemi PM10 v lednu 2010 Zimní epizoda s vysokými koncentracemi PM10, která vznikla ve dnech 23. – 27. 1. 2010, byla z hlediska plošného rozsahu a velikosti koncentrací druhou nejmohutnČjší oblastní epizodou zaznamenanou v období 2005/06 – 2010/11, první byla epizoda v lednu 2006 [OĞródka et al., 2006, 2010]. Níže je uvedena charakteristika této imisní situace s ohledem na prĤbČh meteorologických podmínek v pĜeshraniþní oblasti Slezska a Moravy. V lednu 2010 byla na mČĜicích stanicích denní mezní hodnota PM10 maximálnČ pĜekroþena o 996 % (tab. 6.4.1.). Na vČtšinČ stanic byla pĜekroþena 24hodinová prahová hodnota pro informování veĜejnosti o vysokých koncentracích PM10 [ýR, 2012; RP, 2012]. Synoptická situace Ve dnech 22. – 27. 1. 2010 dominovala nad stĜední Evropou silná a stabilní oblast vysokého tlaku vzduchu (1045 hPa), která hĜebenem zasahovala ke Skandinávii a pĜechodnČ i nad západní Evropu. Ze severovýchodu proudily mrazivé polárnČ kontinentální vzduchové hmoty [Biuletyn PSHM, 2010]. PĜevažovala malá a mírnČ zvČtšená oblaþnost, v noci a k ránu se vytváĜely mrznoucí mlhy zpĤsobující námrazu. Vítr byl pĜevážnČ slabý, obþas mírný, východní. Typ atmosférické cirkulace
Przebieg wybranych elementów meteorologicznych podczas wszystkich typów sytuacji z wysokimi stĊĪeniami pyáu zawieszonego o zasiĊgu obszarowym, które wystąpiáy w analizowanym okresie, prezentują rys. 6.3.2–6.3.4. Epizody ozonowe obszarowe Epizody O3 obszarowe, a wiĊc takie podczas których prawdopodobieĔstwo zadanego stĊĪenia ozonu wystĊpuje na wszystkich stacjach pomiarowych w obszarze badaĔ, stanowią okoáo 30% wszystkich epizodów. WiĊkszoĞü epizodów obszarowych związana jest z upalną i gorącą pogodą. ĝrednia dobowa temperatura obszaru badaĔ przekraczająca 25°C zdarzaáa siĊ w 11% wszystkich epizodów obszarowych (rys. 6.3.5), a prawie 90% tych zdarzeĔ miaáo miejsce podczas termicznego lata (temperatura Ğrednia dobowa wiĊksza od 15°C). NajwyĪsza Ğredniodobowa temperatura powietrza 27,3°C zanotowana zostaáa podczas epizodu w dniu 17 lipca 2007 r. przy Ğrednioobszarowym stĊĪeniu ozonu 142 g·mí3. Epizod ten byá jednak dopiero 12 w rankingu stĊĪeĔ O3. ĝwiadczy to poĞrednio o tym, Īe choü temperatura powietrza stanowi istotny czynnik meteorologiczny w ksztaátowaniu siĊ stĊĪeĔ ozonu, to nie jest on determinujący. Innym waĪnym elementem wpáywającym na stĊĪenie ozonu jest prĊdkoĞü wiatru. Podczas epizodów obszarowych Ğrednia prĊdkoĞü wiatru wynosiáa 2,1 m·sí1, przy czym w prawie 70% epizodów nie przekraczaáa 2,0 m·sí1, a w 10% przypadków byáa równa lub niĪsza od 1,5 m·sí1. O wpáywie warunków anemologicznych na natĊĪenie epizodów ozonowych Ğwiadczy teĪ dáugoĞü okresu bezwietrznego. Ogóáem podczas epizodów obszarowych zanotowano okoáo 24% czasu trwania ciszy, przy czym 17% dni stanowiáy dni z ponad 25% okresem bezwietrznym. Podobnie jak w przypadku wszystkich epizodów ozonowych opady deszczu podczas tych zdarzeĔ byáy sporadyczne (tylko 11 z opadem), choü w przypadku ich wystąpienia byáy to opady o charakterze nawalnym. Rozpatrując związek wystĊpowania epizodów tego typu z warunkami cyrkulacyjnymi atmosfery charakteryzowanymi typami cyrkulacji T. NiedĨwiedzia, naleĪy zauwaĪyü, Īe podobnie jak w przypadku obszarowych epizodów pyáowych zdecydowanie dominują sytuacje antycyklonalne, które stanowią 76,1% wszystkich tego typu zdarzeĔ. SpoĞród tych sytuacji obszarowe epizody ozonowe zdarzaáy siĊ najczĊĞciej podczas wystĊpowania klina wysokiego ciĞnienia (Ka) – 38,9% (tab. 6.3.2). àącznie zidenty¿kowano 54 dni z epizodami wysokich poziomów O3 o charakterze obszarowym na terenie pogranicza polsko-czeskiego, z czego: 25 wystąpiáo w 2006 r., 1 w roku 2007, 6 w roku 2008, 10 w roku 2009, 12 w roku 2010. Przebieg
/ 144 /
podle NiedĨwiedziovy klasi¿kace byl anticyklonální (obr. 6.4.1). Od 27. 1. do konce ledna byla stĜední Evropa pod vlivem nízkého tlaku s atmosférickými frontami. BČhem celé epizody se vyskytovala slabá advekce vzduchových hmot z východního sektoru. ZpČtné trajektorie zpracované na základČ modelu HYSPLIT [Draxler et al., 2010; Rolph, 2010] ukázaly (obr. 6.4.2), že vzduch nad jižní Polsko a severovýchodní ýesko v 1 hodinu CET dne 24. a 25. 1. proudil z území východní Ukrajiny, 26. 1. ze Slovenska a Maćarska, kdežto 27. 1. ze severoseverovýchodu (NNE) Polska. Výsledky modelu poukázaly na nízkou výšku smČšovací vrstvy.
wybranych elementów meteorologicznych podczas obszarowych epizodów ozonu prezentują rys. 6.3.6 i 6.3.7.
Meteorologické podmínky Leden 2010 byl z teplotního hlediska velmi mrazivý (tab. 6.4.2). Na vČtšinČ meteorologických stanic ýHMÚ a IMG-PIB byla prĤmČrná mČsíþní teplota vzduchu a prĤmČrná teplota ve tĜetí dekádČ ledna 2010 výraznČ nižší než dlouhodobé hodnoty (klimatické normály), tj. < –2,0°C. Teplotní pseudogradient vypoþítaný na základČ dat z meteorologických stanic byl záporný (teplotní inverze) od 3 hodin CET dne 23. 1. do 9 hodin CET 25. 1. a þinil prĤmČrnČ Ȗ § –0,5 °C·(100 m)í1 [Blažek et al., 2010]. Slabá inverze (Ȗ § –0,2 °C·(100 m)í1) trvající dne 25. 1. skonþila v okamžiku pĜechodu atmosférické fronty 27. 1. 2010. Tento den bylo jižní Polsko pod vlivem nízkého tlaku s okluzní frontou. Došlo k velmi rychlému poklesu tlaku vzduchu, v dĤsledku kterého se zvýšila rychlost vČtru, která byla ke konci dne na jihu regionu v nárazech 17 m·sí1. Tento den se vyskytlo i snČžení, což ve spojení se silnČjším proudČním zpĤsobilo místy snČhové závČje, a tím i ukonþení pČtidenní epizody PM10. Nad celou pĜeshraniþní oblastí Slezska a Moravy se udržovala celodenní teplotní inverze, jejíž výška stanovená na základČ údajĤ z aerologických sondáží ve Wrocáawi a ProstČjovČ þinila od 400 do 600 m nad povrchem zemČ. Tlak vzduchu byl po celou dobu trvání epizody velmi vysoký a udržoval se na úrovni 1030–1040 hPa. Relativní vlhkost vzduchu se, v souladu s charakteristickým denním chodem, mČnila od 55 % v pĜibližnČ poledních hodinách do 90 % v noþních hodinách. Okamžitá hodnota intenzity celkového sluneþního záĜení dosahovala maximálnČ 350 W·mí2 a prĤmČrná denní þinila 60 W·mí2. Denní doba trvání sluneþního svitu þinila prĤmČrnČ 5 hodin. V analyzovaném období byl slabý, promČnlivý vítr ze severního a východního sektoru, jehož rychlost, okamžitá i denní, nepĜekraþovala v mČstských lokalitách 4 m·sí1. V noþních a ranních hodinách bylo zaznamenáno bezvČtĜí. Z meteorologického hlediska lze tuto situaci s vysokými koncentracemi PM10 rozdČlit na tĜi etapy:
6.4.1. Analiza epizodu wysokich stĊĪeĔ pyáu zawieszonego w styczniu 2010 r.
6.4. Przykáady epizodów wysokich stĊĪeĔ zanieczyszczeĔ powietrza – analiza przyczyn, opis przebiegu SpoĞród zidenty¿kowanych wyĪej sytuacji z epizodami podwyĪszonych stĊĪeĔ wybranych zanieczyszczeĔ do szczegóáowego opisu wybrano dwa przypadki. Jeden dotyczący pyáu PM10 i drugi dotyczący ozonu przyziemnego.
Epizod zimowy wysokich stĊĪeĔ zanieczyszczeĔ pyáowych, który wystąpiá w dniach 23–27 stycznia 2010 r., byá drugim co do zasiĊgu i pod wzglĊdem wielkoĞci stĊĪeĔ zanieczyszczeĔ powietrza epizodem obszarowym zarejestrowanym w okresie 2005/06– 2010/11 po sytuacji ze stycznia 2006 r. [OĞródka et al., 2006, 2010]. PoniĪej przedstawiono charakterystykĊ tej sytuacji imisyjnej na tle przebiegu warunków meteorologicznych na terenie ĝląska i Moraw. Na stacjach monitoringu jakoĞci powietrza w styczniu 2010 r. dopuszczalne stĊĪenie Ğredniodobowe PM10 zostaáo maksymalnie przekroczone o 996% (tab. 6.4.1.). Na wiĊkszoĞci stacji przekroczona byáa progowa wartoĞü 24-godzinna informowania spoáeczeĔstwa o ryzyku wystąpienia poziomu alarmowego dla PM10 [ýR, 2012; RP, 2012]. Sytuacja synoptyczna W dniach 22–27 stycznia 2010 r. nad Europą ĝrodkową dominowaá silny i stabilny ukáad wysokiego ciĞnienia (1045 hPa), który klinem siĊgaá po SkandynawiĊ, a przejĞciowo takĪe EuropĊ Zachodnią. Z póánocnego wschodu napáywaáa mroĨna polarno-kontynentalna masa powietrza [Biuletyn PSHM, 2010]. PrzewaĪaáo zachmurzenie maáe i umiarkowane. W nocy i nad ranem tworzyáy siĊ marznące mgáy osadzające szadĨ. Wiatr byá przewaĪnie sáaby, okresami umiarkowany, wschodni. Typ cyrkulacji atmosferycznej wedáug klasy¿kacji NiedĨwiedzia byá antycyklonalny (rys. 6.4.1). Od dnia 27 stycznia do koĔca miesiąca Europa ĝrodkowa znajdowaáa siĊ pod wpáywem ukáadów niĪowych z frontami atmosferycznymi. Podczas trwania caáego epizodu wystĊpowaáa sáaba adwekcja mas powietrza z sektora wschodniego. Trajektorie wsteczne uzyskane przy uĪyciu modelu HYSPLIT [Draxler et al., 2010; Rolph, 2010] pokazaáy (rys. 6.4.2.), Īe 24 i 25 stycznia
/ 145 /
WV < 3 m/s
(-15,-10)
WV ш 3 m/s
( -5, 0)
(0, 5)
–1
Teplota vzduchu / Temperatura powietrza [ C]
(-10, -5)
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
Obr. 6.3.3 _rednioobszarowa dobowa prħdkoƑđ wiatru w m·s dla epizodów pyųowych PM10 obszarowych
–1
Obr. 6.3.3 PrƽmĢrná oblastní denní rychlost vĢtru v m·s pƎi oblastních epizodách PM10
0
2
4
6
8
10
12
0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 -0,2 -0,4 -0,6 -0,8 -1,0
Rys. 6.3.4 Dobowy pseudogradient temperatury powietrza Mošnov / Lysá hora –1 w °C·(100m) dla epizodów pyųowych PM10 obszarowych
Obr. 6.3.4 Denní pseudogradient teploty vzduchu Mošnov / Lysá hora –1 ve °C·(100m) pƎi oblastních epizodách PM10
-20
-15
-10
-5
0
5
epizodów PM10 obszarowych
epizodách PM10 Rys. 6.3.2 _rednioobszarowa dobowa temperatura powietrza w °C dla
prƽmĢrné oblastní denní teploty vzduchu a rychlosti vĢtru (WV) Rys. 6.3.1 Liczba przypadków epizodów pyųowych PM10 obszarowych dla
okreƑlonych przedziaųów Ƒrednioobszarowej dobowej temperatury powietrza i prħdkoƑci wiatru (WV)
Obr. 6.3.2 PrƽmĢrná oblastní denní teplota vzduchu ve °C pƎi oblastních
Obr. 6.3.1 etnost oblastních epizod PM10 pƎi uvedených rozmezích
8.1.2006 9.1.2006 10.1.2006 11.1.2006 12.1.2006 24.1.2006 27.1.2006 28.1.2006 29.1.2006 30.1.2006 6.2.2006 30.12.2008 7.1.2010 8.1.2010 25.1.2010 26.1.2010 27.1.2010 9.2.2010 10.2.2010 4.12.2010 7.12.2010 8.12.2010 22.12.2010 28.1.2011 31.1.2011 18.2.2011 24.2.2011 25.2.2011
8.1.2006 9.1.2006 10.1.2006 11.1.2006 12.1.2006 24.1.2006 27.1.2006 28.1.2006 29.1.2006 30.1.2006 6.2.2006 30.12.2008 7.1.2010 8.1.2010 25.1.2010 26.1.2010 27.1.2010 9.2.2010 10.2.2010 4.12.2010 7.12.2010 8.12.2010 22.12.2010 28.1.2011 31.1.2011 18.2.2011 24.2.2011 25.2.2011 8.1.2006 9.1.2006 10.1.2006 11.1.2006 12.1.2006 24.1.2006 27.1.2006 28.1.2006 29.1.2006 30.1.2006 6.2.2006 30.12.2008 7.1.2010 8.1.2010 25.1.2010 26.1.2010 27.1.2010 9.2.2010 10.2.2010 4.12.2010 7.12.2010 8.12.2010 22.12.2010 28.1.2011 31.1.2011 18.2.2011 24.2.2011 25.2.2011
/ 146 /
Tab. 6.3.1 etnost výskytu oblastních epizod PM10 v závislosti na typu cirkulace podle klasifikace NiedǍwiedzia Tab. 6.3.1 CzħstoƑđ wystħpowania epizodów pyųu PM10 obszarowych w zaleǏnoƑci od typu cyrkulacji wedųug klasyfikacji NiedǍwiedzia Typ cirkulace podle klasifikace NiedǍwiedzia Typ cyrkulacji wedųug klasyfikacji NiedǍwiedzia Ea SEa NWa Ka Ca SEc Sc Bc
etnost výskytu prachových epizod CzħstoƑđ wystČpienie epizodu pyųowego 7,1 7,1 3,6 39,3 14,3 14,3 3,6 7,1
Tab. 6.3.2 etnost výskytu oblastních epizod O3 v závislosti na typu cirkulace podle klasifikace NiedǍwiedzia Tab. 6.3.2 CzħstoƑđ wystħpowania epizodów obszarowych pyųu O3 w zaleǏnoƑci od typu cyrkulacji wedųug klasyfikacji NiedǍwiedzia Typ cirkulace podle klasifikace NiedǍwiedzia Typ cyrkulacji wedųug klasyfikacji NiedǍwiedzia NEa Ea SEa Sa SWa Wa Ka Ca SEc Sc SWc Bc x
etnost výskytu ozonových epizod CzħstoƑđ wystČpienie epizodu ozonowego 1,9 3,7 9,3 13,0 3,7 3,7 38,9 1,9 1,9 1,9 5,6 13,0 1,9
– 1. etapa zesilování oblasti vysokého tlaku, charakterizovaná postupným poklesem teploty vzduchu a rychlosti vČtru a mírným rĤstem tlaku vzduchu. V této etapČ rostla stabilita atmosféry a sílila inverze. V tomto období bylo dominantní výrazné proudČní z východu. Tato etapa trvala od cca 1 hodiny CET 22. 1. do noþních hodin 24. 1. – 2. etapa stabilizace situace, která byla charakteristická denním kolísáním teploty a poklesem rychlosti vČtru až na bezvČtĜí. V této etapČ byla inverzní vrstva již zformovaná a vykazovala
o godz. 1 CET nad poáudniową PolskĊ i póánocno-wschodnie Czechy napáynĊáo powietrze znad obszaru wschodniej Ukrainy, 26 stycznia znad Sáowacji i WĊgier, natomiast 27 stycznia z póánocno-póánocnego-wschodu (NNE) Polski. Wyniki modelu wykazaáy wystĊpowanie niskiej wysokoĞci warstwy mieszania. Warunki meteorologiczne StyczeĔ 2010 roku pod wzglĊdem termicznym byá bardzo mroĨny (tab. 6.4.2). Na wiĊkszoĞci stacji meteorologicznych IMGW-PIB i ýHMÚ Ğrednia miesiĊczna temperatura powietrza i Ğrednia
/ 147 /
Obr. 6.3.5 etnost pƎípadƽ oblastních epizod O3 pro uvedené rozsahy prƽmĢrné denní teploty vzduchu a rychlosti vĢtru (WV) Rys. 6.3.5 Liczba przypadków epizodów ozonowych O3 obszarowych dla okreƑlonych przedziaųów Ƒrednioobszarowej dobowej temperatury powietrza i prħdkoƑci wiatru (WV) 35 30 25 20 15 10 5 0 (5, 15) WV < 3 m/s
(15, 20)
(20, 25)
(25, 30)
Teplota vzduchu / Temperatura powietrza [oC]
WV ш 3 m/s
Obr. 6.3.6 PrƽmĢrná denní teplota ve °C pƎi oblastních epizodách O3 Rys. 6.3.6 _rednioobszarowa dobowa temperatura powietrza w °C dla epizodów ozonowych O3 obszarowych 28 24 20 16
12 8 4
16.7.2010
22.7.2010 22.7.2010
14.7.2010
16.7.2010
2.7.2010
30.6.2010
30.4.2010
2.8.2009
15.7.2009
25.5.2009
3.5.2009
25.4.2009
3.7.2008
25.6.2008
1.4.2008
29.7.2006
27.7.2006
25.7.2006
23.7.2006
21.7.2006
13.7.2006
11.7.2006
9.7.2006
27.6.2006
19.6.2006
15.6.2006
12.5.2006
28.4.2006
0
Obr. 6.3.7 PrƽmĢrná denní rychlost vĢtru v m·s–1 pƎi oblastních epizodách O3 Rys. 6.3.7 _rednioobszarowa dobowa prħdkoƑđ wiatru w m·s –1 dla epizodów ozonowych O3 obszarowych
/ 148 /
14.7.2010
2.7.2010
30.6.2010
30.4.2010
2.8.2009
15.7.2009
25.5.2009
3.5.2009
25.4.2009
3.7.2008
25.6.2008
1.4.2008
29.7.2006
27.7.2006
25.7.2006
23.7.2006
21.7.2006
13.7.2006
11.7.2006
9.7.2006
27.6.2006
19.6.2006
15.6.2006
12.5.2006
28.4.2006
5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0
pouze mírné denní kolísání. V tomto období bylo možné pozorovat slabé proudČní z východu nebo úplné bezvČtĜí. Tato etapa skonþila v odpoledních hodinách 27. 1. – 3. etapa zániku tlakové výše, na území regionu zaþala postupovat brázda nízkého tlaku s atmosférickou frontou. Tato etapa byla charakteristická rychlým nárĤstem teploty vzduchu, postupným zeslabováním inverze až do jejího zániku a nárĤstem rychlosti vČtru a proudČním ze západu. Kvalita ovzduší na mČĜicích stanicích BČhem epizody se vyskytovaly vysoké koncentrace jak PM10, tak PM2,5. 1hodinové koncentrace PM10 byly po vČtšinu þasu vyšší než 200 +g·mí3 a maximálnČ dosáhly hodnoty 890 +g·mí3 dne 25. 1. na stanici Ostrava-ZábĜeh v 16 hodin CET (obr. 6.4.3–6.4.4); 1hodinová maximální koncentrace PM2,5 þinila 641 +g·mí3 (Katovice, 2 hod. CET), kdežto maximální prĤmČrná denní koncentrace 408 +g·mí3 byla namČĜena dne 26. 1. na stanici TĜinec-Kosmos. Denní chod koncentrací PM10 vykazuje zpravidla maximální úroveĖ zneþištČní v noþních hodinách a hodinách tzv. ranního a veþerního soumraku, což souvisí s termicko-dynamickou strukturou mezní vrstvy atmosféry. BČhem popisované epizody nebyla tato struktura vždy výraznČ viditelná a vysoké koncentrace PM10 se þasto udržovaly po dobu celého dne [Blažek et al., 2010]. Vysoké koncentrace PM10 bČhem epizody doprovázely vyšší koncentrace oxidu siĜiþitého. Denní mezní hodnota 125 ȝg·mí3 však byla pĜekroþena ve všech dnech epizody pouze v okolí ĩywiece, nejménČ o 22 % (23. 1.), a maximálnČ o 105 % (26. 1.). Menší pĜekroþení denní mezní hodnoty bylo zaznamenáno na nČkterých ostatních stanicích. PĜekroþení denní mezní hodnoty SO2 doprovázela také pĜekroþení 1hodinové mezní hodnoty 350 ȝg·mí3, v ĩywieci bylo namČĜeno maximálnČ 407 ȝg·mí3 (25. 1., v 11 hodin CET). Souþasné pĜekroþení koncentrací PM10 a SO2 bČhem tohoto typĤ epizod nebylo v posledních letech pĜíliš þasté a vyskytlo se pouze bČhem nejmohutnČjších situací. BČhem epizody byly také zaznamenány zvýšené koncentrace oxidu dusiþitého (NO2) a oxidu uhelnatého (CO), které však nepĜekroþily mezní hodnoty, tj. 1hodinové koncentrace 200 ȝg·mí3, resp. 8hodinové koncentrace 10 000 ȝg·mí3. Maximální namČĜené hodnoty NO2 þinily 96,5 % mezní hodnoty na mČĜící stanici v OstravČ-ZábĜehu dne 25. 1. v 16 hodin CET a 99 % v Katovicích dne 26. 1. ve 23 hodin CET. Na jihu Slezského vojvodství byly 25. 1. v CieszynČ a Bielsku-Biaáe namČĜeny zvýšené 8hodinové koncentrace CO v ovzduší, které dosahovaly 60 % imisního limitu.
w trzeciej dekadzie stycznia 2010 r. byáa znacznie poniĪej wartoĞci z wielolecia (normy klimatycznej), to jest mniejsza od –2,0°C. Wyliczony na podstawie danych ze stacji meteorologicznych ujemny pseudogradient temperatury (inwersja temperatury) wystĊpowaá od godz. 3 CET w dniu 23 stycznia do godziny 9 CET 25 stycznia i wynosiá Ğrednio Ȗ § –0,5 °C·(100 m)í1 [Blažek et al., 2010]. Utrzymująca siĊ 25 stycznia sáaba inwersja (Ȗ § –0,2 °C· (100 m)í1) zakoĔczyáa siĊ wraz z nasuniĊciem frontu atmosferycznego w dniu 27 stycznia 2010 r. Tego dnia poáudniowa Polska znalazáa siĊ pod wpáywem ukáadu niĪowego z frontem okluzji. Nastąpiá bardzo szybki spadek ciĞnienia atmosferycznego, w efekcie czego wzrosáa prĊdkoĞü wiatru, która pod koniec doby na poáudniu regionu w porywach osiągaáa 17 m·sí1. Tego dnia wystĊpowaáy teĪ opady Ğniegu, co w poáączeniu z silniejszym wiatrem powodowaáo lokalne zamiecie ĞnieĪne i zakoĔczenie tym samym 5-dniowego epizodu pyáowego. Nad caáym obszarem pogranicza ĝląska i Moraw utrzymywaáa siĊ caáodobowa inwersja temperatury, której miąĪszoĞü okreĞlona na podstawie danych z sondaĪu aerologicznego we Wrocáawiu i ProstČjovie wynosiáa od 400 do 600 m nad poziomem gruntu. CiĞnienie atmosferyczne przez caáy okres trwania epizodu byáo wysokie, utrzymywaáo siĊ na poziomie 1030–1040 hPa. WilgotnoĞü wzglĊdna powietrza, zgodnie z charakterystycznym cyklem dobowym, zmieniaáa siĊ od 55% w godzinach okoáopoáudniowych do 90% w godzinach nocnych. Chwilowe natĊĪenie caákowitego promieniowania sáonecznego maksymalnie osiągaáo wartoĞü 350 W·mí2, przy Ğrednim dobowym równym 60 W·mí2. Usáonecznienie, czyli liczba godzin sáonecznych, wynosiáo Ğrednio 5 godzin. W analizowanym okresie wiaá wiatr sáaby, zmienny, z sektora póánocnego i wschodniego, którego prĊdkoĞü zarówno chwilowa, jak i dobowa w obszarach miejskich nie przekraczaáa 4 m·sí1. W godzinach nocnych i porannych notowano ciszĊ atmosferyczną. Z meteorologicznego punktu widzenia tĊ sytuacje z wysokim stĊĪeniami PM10 moĪna podzieliü na trzy etapy: – Etap I umacniania siĊ ukáadu wyĪowego – charakteryzujący siĊ stopniowym spadkiem temperatury powietrza i prĊdkoĞci wiatru oraz lekkim wzrostem ciĞnienia atmosferycznego. W tym etapie wzrasta stabilnoĞü atmosfery przez umacnianie siĊ inwersji. W okresie tym dominuje wyraĨny napáyw powietrza ze wschodu. Etap ten trwaá od okoáo godz. 1 CET 22 stycznia do godzin nocnych 24 stycznia. – Etap II stabilizacji sytuacji – charakteryzujący siĊ dobowymi wahaniami temperatury i spadkiem
/ 149 /
Tab. 6.4.1 PrƽmĢrné 24hodinové koncentrace PM10 [ʅg·m–3] bĢhem epizody PM10 v lednu roku 2010 Tab. 6.4.1 _rednie stħǏenie 24-godzinne PM10 [ʅg·m–3] podczas epizodu PM10 w styczniu 2010 r. Monitorovací stanice kvality ovzduší
Leden / Styczeŷ 2010
PrƽmĢr Min Max _rednia /50 /50 27 28 23.–27.
Stacja monitoringu 22 23 24 25 26 jakoƑci powietrza Automatické stanice / Stacje automatyczne Bohumín 65 202 419 428 448 327 45 eskýTĢšín 89 212 324 534 487 266 52 Frýdek-Místek 70 206 403 389 539 248 26 HavíƎov 70 195 318 505 548 315 31 Karviná 67 176 229 352 412 275 28 Opava 68 159 278 432 388 225 31 Orlová 67 166 246 346 397 287 47 Ostrava-Fifejdy 72 161 291 466 382 233 36 Ostrava-PƎívoz 76 167 298 475 383 266 42 Ostrava-Radvanice (ZÚ) 67 192 281 387 346 194 72 Ostrava-ZábƎeh 74 180 316 542 467 256 35 Studénka 69 177 309 471 446 274 38 TƎinec-Kosmos 100 257 429 327 516 246 46 VĢƎŸovice 73 211 367 415 482 480 37 Bielsko-Biaųa 60 173 246 259 344 275 56 DČbrowa Górnicza 45 52 66 88 169 324 52 Tychy 31 52 65 114 178 201 18 Wodzisųaw _lČski 60 115 135 207 326 372 51 Zabrze 54 92 99 - 219 253 25 ywiec 64 236 360 377 409 271 13 Manuální stanice / Stacje manualne
365 365 357 376 289 296 288 307 318 280 352 335 355 391 259 140 122 231 166 331
4.0 4.2 4.1 3.9 3.5 3.2 3.3 3.2 3.3 3.8 3.6 3.5 4.9 4.2 3.5 1.0 1.0 2.3 1.8 4.7
Ostrava-eskobratrská Ostrava-Poruba/HMÚ Godów Racibórz
290 242 320 295
2.8 9.2 2.7 8.5 3.2 10.5 3.7 7.7
77 65 65 91
218 175 162 184
290 207 263 325
460 424 343 386
343 265 307 299
139 137 526 282
30 34 33 23
9.0 10.7 10.8 11.0 8.2 8.6 7.9 9.3 9.5 7.7 10.8 9.4 10.3 9.6 6.9 6.5 4.0 7.4 5.1 8.2
Tab. 6.4.2 Maximální a minimální prƽmĢrné denní hodnoty vybraných meteorologických prvkƽ bĢhem epizody PM10 v lednu 2010 Tab. 6.4.2 Maksymalne i minimalne Ƒrednie dobowe wartoƑci wybranych elementów meteorologicznych podczas epizodu PM10 w styczniu 2010 r. Meteorologická stanice Stacja meteorologiczna Bielsko-Biaųa Katowice Luēina Ostrava-Mošnov Ostrava-Poruba Racibórz
Teplota vzduchu Temperatura powietrza [°C] Min -17.5 -16.2 -22.9 -18.0 -17.9 -22.5
Max -13.2 -13.5 -13.2 -13.3 -12.8 -15.5
/ 150 /
Rychlost vĢtru PrħdkoƑđ wiatru [m·s–1] Min
Max
0.8 1.0 0.6 0.6 0.4 1.1
2.5 3.0 1.5 3.0 1.3 2.5
Obr. 6.4.1 Synoptická mapa z 24. a 26. ledna 2010, 1 hod. CET Rys. 6.4.1 Mapa synoptyczna 24 i 26 stycznia 2010 r., godz. 1 CET [UKMO Met Office Bracknell, 2012]
Obr. 6.4͘ϮƉĢƚŶĠƚƌĂũĞŬƚŽƌŝĞǀnjĚƵĐŚŽǀljĐŚŚŵŽƚǀĞǀljƓĐĞϱϬϬŵ nad zemí (ēĞƌǀĞŶĄ), 1000 m n.p.z. (modráͿ͕ϭϱϬϬŵ n.p.z. (zelená) ĂǀljƓŬĂƐŵĢƓŽǀĂĐşǀƌƐƚǀLJ͕ƐƚĂŶŽǀĞŶĠƉŽŵŽĐşŵŽĚĞůƵ,z^W>/dǀnjŚůĞĚĞŵŬĞ<ĂƚŽǁŝĐşŵĂ DŽƓŶŽǀƵƉƌŽϮϰ͘ůĞĚĞŶϮϬϭϬ;ůĞǀljŽďƌĄnjĞŬͿĂϮϲ͘lĞĚĞŶϮϬϭϬ;ƉƌĂǀljŽďƌĄnjĞŬͿǀϭŚŽĚ͘d Rys. 6.4͘ϮdƌĂũĞŬƚŽƌŝĞǁƐƚĞĐnjŶĞŵĂƐƉŽǁŝĞƚƌnjĂĚůĂǁLJƐŽŬŽƑĐŝϱϬϬŵŶ͘Ɖ͘Ő͘;ĐnjĞƌǁŽŶĂͿ͕ϭϬϬϬŵŶ͘Ɖ͘Ő͘;ŶŝĞďŝĞƐŬĂͿ͕ϭϱϬϬ ŵŶ͘Ɖ͘Ő͘;njŝĞůŽŶĂͿŽƌĂnjǁLJƐŽŬŽƑđǁĂƌƐƚǁLJŵŝĞƐnjĂŶŝĂ͕ǁLJnjŶĂĐnjŽŶĞƉƌnjLJǁLJŬŽƌnjLJƐƚĂŶŝƵŵŽĚĞůƵ,z^W>/dǁ ŽĚŶŝĞƐŝĞŶŝƵĚŽ<ĂƚŽǁŝĐŝDŽƓŶŽǀĂŶĂϮϰƐƚLJĐnjŶŝĂ2010 r. (ůĞǁLJƌLJƐƵŶĞŬͿŝϮϲƐƚLJĐnjŶŝĂϮϬϭϬƌ͘;ƉƌĂǁLJ ƌLJƐƵŶĞŬͿŶĂŐŽĚnj͘ϭd
/ 151 /
6.4.2 Analýza epizody s vysokými koncentracemi ozonu v þervenci 2006 Pro podrobnou analýzu byly zvoleny oblastní ozonové epizody, zaznamenané v þervenci 2006: první desetidenní od 4. do 13. 7. a druhá þtrnáctidenní od 18. do 31. 7. (tab. 6.4.3). Tyto situace souvisely s nepĜíznivými meteorologickými podmínkami, resp. vysokými teplotami vzduchu, sluneþním záĜením a malou rychlostí vČtru bČhem stacionární tlakové výše. O mohutnosti epizody svČdþí skuteþnost, že bČhem jejího trvání byla pĜekroþena prahová 1hodinová hodnota 180 g mí3 pro informování veĜejnosti, maximálnČ jednou o 9 % dne 25. 7. v Katovicích a o 8 % dvakrát dne 26. 7. v Karviné. Na žádné stanici ale nebyla pĜekroþena varovná prahová 1hodinová hodnota 240 g·mí3. V prĤbČhu epizody koncentrace na vČtšinČ stanic pĜekraþovaly 8hodinovou mezní hodnotu 120 g·mí3. Synoptická situace Od 4. do 6. 7. 2006 bylo sluneþné poþasí spojené s tlakovou výší, která postupnČ postupovala ze Skandinávie a od Baltského moĜe jihovýchodním smČrem nad BČlorusko a Ukrajinu [Biuletyn PSHM, 2006]. Z jihovýchodu a z východu proudil stále teplejší kontinentální vzduch. Ve dnech 7. a 8. 7. zaþala tlaková výše postupnČ ustupovat mČlké brázdČ nízkého tlaku vzduchu s atmosférickými frontami, postupující ze západu na východ. Obþas vznikala oblaþnost, pĜeháĖky a bouĜky. V dalších dnech, od 9. do 13. 7., se stĜední Evropa nacházela v oblasti vyššího tlaku vzduchu s nízkými gradienty, pĜes kterou postupovaly atmosférické fronty spojené s oblastmi nízkého tlaku vzduchu ze západní a severní Evropy. Do oblasti proudil moĜský polární vzduch. Bylo pomČrnČ hezké poþasí, pouze obþas vznikala oblaþnost a pĜeháĖky nebo bouĜky. Synoptická situace od 14. do 17. 7. zpĤsobila pĜechodné zlepšení kvality ovzduší. 14. 7. dominovala cyklonální cirkulace. PĜechodnČ proudil tropický, nebo vlhký moĜský polární vzduch. Bylo oblaþno a obþas pršelo, místy se vyskytovaly bouĜky. Ve dnech 14.–16. 7. se rozšiĜovala oblast vysokého tlaku se stĜedem nad Severním moĜem, která pĜinesla arktický vzduch ze severu. CelkovČ bylo hezké poþasí. Ve dnech 18. a 19. 7. byla stĜední Evropa pod vlivem slabé tlakové výše z jižní Evropy (obr. 6.4.5). Proudil teplejší moĜský polární vzduch. 20. a 21. 7. se tlaková níže pĜesunula na východ, pĜemístila se mČlká brázda s atmosférickou frontou, za kterou proudil velmi horký tropický vzduch. Bylo pomČrnČ hezké poþasí, pouze pĜechodnČ se oblaþnost zvyšovala na velkou, vyskytovaly se pĜeháĖky a bouĜky. Bylo velmi horko. Po dobu dalších
prĊdkoĞci wiatru aĪ do wystąpienia ciszy. W tym etapie warstwa inwersyjna jest juĪ uksztaátowana i ulega tylko niewielkim wahaniom dobowym. W tym okresie obserwuje siĊ sáaby napáyw powietrza ze wschodu lub caákowitą stagnacjĊ. Etap ten skoĔczyá siĊ w godzinach popoáudniowych 27 stycznia. – Etap III zaniku wyĪu i dostawania siĊ regionu pod wpáyw zatoki niĪowej z frontem atmosferycznym – charakteryzujący siĊ szybkim wzrostem temperatury powietrza, stopniowym wypáycaniem inwersji aĪ do jej zaniku i wzrostem prĊdkoĞci wiatru oraz napáywem powietrza z zachodu. JakoĞü powietrza na stacjach monitoringu Podczas epizodu wystĊpowaáy wysokie stĊĪenia PM10, jak równieĪ PM2,5. StĊĪenia PM10 chwilowe jednogodzinne przez wiĊkszoĞü czasu byáy powyĪej 200 +g·mí3, maksymalnie osiągając 890 +g·mí3 na stacji Ostrava-ZábĜeh 25 stycznia o godzinie 16 CET (rys. 6.4.3–6.4.4). StĊĪenie PM2,5 chwilowe jednogodzinne maksymalnie osiągnĊáo 641 +g·mí3 (Katowice, godzina 2 CET), natomiast maksymalne stĊĪenie Ğredniodobowe równe 408 +g·m-3 zarejestrowano 26 stycznia na stacji TĜinec-Kosmos. Przebieg dobowy pyáu zawieszonego wykazuje z reguáy maksymalną wartoĞü zanieczyszczenia w godzinach nocnych oraz tzw. przejĞcia porannego i wieczornego, co związane jest ze strukturą termiczno-dynamiczną warstwy granicznej atmosfery. Podczas omawianego epizodu struktura ta nie zawsze jest wyraĨnie zaznaczona, a wysokie poziomy pyáu PM10 utrzymywaáy siĊ niejednokrotnie przez caáą dobĊ [Blažek et al., 2010]. W analizowanym okresie wysokim stĊĪeniom pyáu zawieszonego towarzyszyáy podwyĪszone stĊĪenia dwutlenku siarki. Jednak przekroczenie wartoĞci 125 ȝg·mí3, tj. dopuszczalnego Ğredniego dobowego stĊĪenia SO2, wystąpiáo we wszystkich dniach epizodu, regionalnie jedynie na terenie ĩywiecczyzny, najmniej o 22% (23 stycznia), a maksymalnie o 105% (26 stycznia). NiĪsze przekroczenia wartoĞci 24-godzinnej zarejestrowano na niektórych pozostaáych stacjach. Przekroczeniom Ğredniego dobowego poziomu dopuszczalnego SO2 towarzyszyáy takĪe przekroczenia jednogodzinnych stĊĪeĔ dopuszczalnych tej substancji, tj. 350 ȝg·mí3, osiągając w ĩywcu maksymalnie 407 ȝg·mí3 (25 stycznia, godz. 11 CET). Jednoczesne przekroczenie stĊĪeĔ pyáu PM10 oraz stĊĪeĔ SO2 podczas tego typu epizodów są w ostatnich latach sytuacjami niezbyt czĊstymi i wystĊpują tylko podczas najpowaĪniejszych takich sytuacji. W analizowanym okresie wystąpiáy równieĪ podwyĪszone stĊĪenia NO2 i CO, jednak nie przekraczające poziomu dopuszczalnego, odpowiednio jednogodzinnego wynoszącego
/ 152 /
dnĤ, od 22. do 28. 7., se nad stĜední Evropou udržoval horký tropický vzduch v oblasti mírnČ zvýšeného tlaku se slabými gradienty. Bylo hezké poþasí. 28. 7. pĜišla brázda nízkého tlaku se studenou frontou, srážkami a bouĜkami, po nichž zaþal proudit chladnČjší a vlhþí moĜský polární vzduch. Do konce þervence byla stĜední Evropa pod vlivem tlakových níží s frontami. PĜevažovalo oblaþné poþasí s pĜeháĖkami a bouĜkami. BČhem situací s vysokými koncentracemi ozonu v þervenci 2006 byl, podle NiedĨwiedziovy klasi¿kace, typ atmosférické cirkulace anticyklonální. ZpČtné trajektorie (obr. 6.4.6) zpracované na základČ modelu HYSPLIT [Draxler et al., 2010; Rolph, 2010] ukázaly potenciální pĜíliv vzduchu nad jižní Polsko a severovýchodní ýesko, od 4. do 7. 7. z jihovýchodu a jihu z území Slovenska a Maćarska a pozdČji ze Srbska, Chorvatska a Bosny a Hercegoviny, 8. 7. se proudČní zmČnilo na jihojihozápadní z území západního Rakouska a severního Slovinska. 9. a 10. 7. se pak oblast þesko-polského pĜeshraniþí Slezska a Moravy nacházela ve stĜedu silné tlakové výše. V závČreþné fázi první ozonové epizody od 11. do 13. 7. vzduch proudil od východních hranic Polska s Ukrajinou. Od 14. do 17. 7. pĜechodnČ pronikal vzduch z Botnického zálivu. V prvním období druhé ozonové epizody od 18. do 28. 7. do oblasti þesko-polského pĜeshraniþí Slezska a Moravy proudil, podle výsledkĤ modelu HYSPLIT, vzduch ze severního a severovýchodního Polska, pĜechodnČ ze západního NČmecka, nebo se pĜeshraniþní oblast nacházela ve stĜedu oblasti vysokého tlaku, stejnČ jako 24. a 27. 7. V posledních dnech þervence proudily vzduchové hmoty ze severoseverozápadu od Baltského moĜe z území prĤlivu Kattegat, v posledním dni mČsíce vzduch proudil ze severního Slovenska. Výsledky modelu potvrdily výskyt rĤzné výšky smČšovací vrstvy v prĤbČhu dne, velmi vysoké bČhem dne, kdy byla zaznamenána silná konvekce a silnČ instabilní atmosféra. PrĤbČh vybraných meteorologických prvkĤ bČhem epizod ýervenec 2006 byl z teplotního a srážkového hlediska velmi teplý a suchý. Na vČtšinČ meteorologických stanic ýHMÚ a IMGW-PIB byla prĤmČrná mČsíþní teplota vzduchu vyšší o 2 °C než dlouhodobý prĤmČr (klimatický normál). K nejteplejším dnĤm patĜil 20.–22. þervenec (tab. 6.4.4). Tlak vzduchu byl promČnlivý a vykazoval denní chod, v noþních hodinách byl vysoký, kdežto bČhem dne klesal o nČkolik hPa. Relativní vlhkost vzduchu bČhem dne byla témČĜ 100 %, zatímco v noci klesala na 20–30 %. PrĤmČrná denní intenzita sluneþního záĜení þinila cca 270 W·mí2 a maximální krátkodobá 870 W·mí2. Doba trvání sluneþního
200 ȝg·mí3 dla NO2 i 8-godzinnego 10 000 ȝg·mí3 dla CO. Maksymalne zarejestrowane wartoĞci NO2 osiągnĊáy 96,5% dopuszczalnej normy na stacji monitoringowej w Ostravie-ZábĜeh 25 stycznia o godz. 16 CET oraz 99% w Katowicach 26 stycznia o godz. 23 CET. Na poáudniu województwa Ğląskiego 25 stycznia wystĊpowaáy podwyĪszone 8-godzinne stĊĪenia tlenku wĊgla CO w powietrzu, dochodzące do poziomu 60% normy w Cieszynie i Bielsku-Biaáej.
6.4.2. Analiza epizodu wysokich stĊĪeĔ ozonu w lipcu 2006 r. Do szczegóáowej analizy wybrano obszarowe epizody ozonowe, które wystąpiáy w lipcu 2006 r.: pierwszy, 10-dniowy, od 4 do 13 i drugi, 14-dniowy, od 18 do 31 (tab. 6.4.3). Sytuacje te byáy związane z niekorzystnymi warunkami meteorologicznymi charakteryzującymi siĊ wysokimi wartoĞciami temperatury, promieniowania sáonecznego i maáą prĊdkoĞcią wiatru w warunkach wystĊpowania stacjonarnego ukáadu wyĪowego. O wielkoĞci epizodu Ğwiadczy fakt, Īe podczas jego trwania w lipcu 2006 r. wartoĞü progowa jednogodzinna, równa 180 g mí3, informowania spoáeczeĔstwa o ryzyku wystąpienia poziomów alarmowych O3 byáa przekroczona maksymalnie raz o 9% 25 lipca w Katowicach i o 8% dwukrotnie 26 lipca w Karvinie. Na Īadnej stacji nie zostaá jednak zarejestrowany poziom alarmowy 240 g·mí3 (wartoĞü jednogodzinna). Na wiĊkszoĞci stacji podczas trwania epizodu ozonowego stĊĪenia przekraczaáy wartoĞü docelową 8-godzinną wynosząca 120 g·mí3. Sytuacja synoptyczna Od 4 do 6 lipca 2006 r. byáa sáoneczna, wyĪowa pogoda. OĞrodek wyĪowy znad Skandynawii i Baátyku stopniowo przemieszczaá siĊ w kierunku poáudniowo-wschodnim nad BiaáoruĞ i UkrainĊ [Biuletyn PSHM, 2006]. Z poáudniowego wschodu i ze wschodu napáywaáo coraz cieplejsze powietrze kontynentalne. W dniach 7 i 8 lipca sáoneczny wyĪ stopniowo zacząá ustĊpowaü miejsca páytkiej zatoce niĪowej z frontami atmosferycznymi, przemieszczającej siĊ z zachodu na wschód. Okresami chmurzyáo siĊ, padaá przelotny deszcz i wystĊpowaáy burze. Przez kolejne dni, od 9 do 13 lipca, Europa ĝrodkowa znajdowaáa siĊ w sáabogradientowym obszarze podwyĪszonego ciĞnienia, przez który przemieszczaáy siĊ fronty atmosferyczne związane z niĪami znad zachodniej i póánocnej Europy. Napáywaáo powietrze polarnomorskie. Byáo doĞü pogodnie, tylko okresami chmurzyáo siĊ i wystĊpowaáy przelotne opady deszczu i burze. Sytuacja synoptyczna od 14 do 17 lipca spowodowaáa przejĞciową
/ 153 /
Obr. 6.4.3 1hodinové koncentrace PM10 na vybraných stanicích regionƽ Slezského vojvodství a Moravskoslezského kraje od 22. do 28. ledna 2010 Rys. 6.4.3 StħǏenie 1-godzinne PM10 na wybranych stacjach regionów województwa ƑlČskiego i kraju morawskoƑlČskiego od 22 do 28 stycznia 2010 roku 900 800 700 600 500 400 300 200 100 28.1 07-08
28.1 01-02
27.1 19-20
27.1 13-14
27.1 07-08
27.1 01-02
26.1 19-20
26.1 13-14
26.1 07-08
26.1 01-02
25.1 19-20
25.1 13-14
25.1 07-08
25.1 01-02
24.1 19-20
24.1 13-14
24.1 07-08
24.1 01-02
23.1 19-20
23.1 13-14
23.1 07-08
23.1 01-02
22.1 19-20
22.1 13-14
22.1 07-08
0
CET
Bohumín
eský TĢšín
Frýdek-Místek
HavíƎov
Karviná
Opava
Orlová
Os.-Fifejdy
Os.-PƎívoz
Os.-Radvanice
Os.-ZábƎeh
Studénka
TƎinec-Kos.
VĢƎŸovice
Bielsko-Biaųa
DČbrowa Gór.
Tychy
Wodzisųaw _l.
Zabrze
ywiec
Obr. 6.4.4 Koncentrace PM10 a meteorologické podmínky bĢhem epizody PM10 od 22. do 28. ledna 2010
GT
PM10
t
WV
PM10 … prƽmĢrná oblastní koncentrace PM 10 / Ƒrednioobszarowe stħǏenie PM 10 GT … vertikální pseudogradient teploty vzduchu / pionowy pseudogradient temperatury powietrza t … prƽmĢrná oblastní teplota vzduchu / Ƒredniobszarowa temperatura powietrza [ °C ] WV … prƽmĢrná oblastní rychlost vĢtru / Ƒredniobszarowa prħdkoƑđ wiatru [m·s –1 ]
/ 154 /
CET
28.1 07-08
28.1 01-02
t [ C], WV [m·s–1], GT [ C·(1000 m)–1]
-28 27.1 19-20
0 27.1 13-14
-24 27.1 07-08
50 27.1 01-02
-20
26.1 19-20
-16
100
26.1 13-14
150
26.1 07-08
-12
26.1 01-02
200
25.1 19-20
-8
25.1 13-14
250
25.1 07-08
-4
25.1 01-02
300
24.1 19-20
0
24.1 13-14
350
24.1 07-08
4
24.1 01-02
400
23.1 19-20
8
23.1 13-14
450
23.1 07-08
12
23.1 01-02
500
22.1 19-20
16
22.1 13-14
550
22.1 07-08
PM10 [ђg· m–3]
Rys. 6.4.4 StħǏenie PM10 i warunki meteorologiczne podczas epizodu pyųowego od 22 do 28 stycznia 2010 r.
svitu byla prĤmČrnČ 11–13 hodin. Vítr byl slabý a mírný. Meteorologickým ukazatelem promČnlivosti vzniku ozonu mĤže být chod teploty vzduchu a intenzity sluneþního záĜení, kdežto jeho redukce výška inverze, tĜída stability atmosféry nebo atmosférické jevy. BČhem obou ozonových epizod byl zaznamenán obdobný chod teplotního pseudogradientu vzduchu. Jeho kladné hodnoty s maximem v pĜibližnČ poledních hodinách poukazovaly na nestabilní rovnováhu bČhem dne, kdežto v noci se vytváĜela teplotní inverze. Instabilní atmosféra pĜi stabilní tlakové výši nasvČdþuje vysokému sluneþnímu záĜení a vysokým teplotám vzduchu. Vertikální pro¿l pseudopotenciální teploty potvrzuje výsledky analýzy vertikálního teplotního pseudogradientu vzduchu. Ve dnech s hezkým poþasím bylo bČhem celého hodnoceného období rozložení pseudopotenciální teploty podobné, což nasvČdþuje vzniku nestabilního zvrstvení vzduchu, které bylo ve vrstvČ do cca 200 m nad povrchem zemČ velmi nestabilní. To pĜispívalo k výskytu vysoké smČšovací vrstvy a umožĖovalo intenzivní výmČnu vzduchových hmot a intenzivní produkci ozonu. Kvalita ovzduší na mČĜicích stanicích Fotochemické epizody zaznamenané v þervenci 2006 byly charakteristické typickým denním chodem koncentrací O3 s maximem pĜibližnČ v poledních hodinách, pĜekraþující v nČkterých dnech 1hodinové hodnoty 180 g·mí3 (obr. 6.4.7). Jelikož se jedná o epizodu oblastního charakteru, byl þasový chod koncentrací a také jejich absolutních hodnot na všech stanicích podobný a korespondoval s chodem teploty vzduchu a sluneþního záĜení v hodnocené oblasti. Dlouhodobý charakter epizody zpĤsobil, že postupnČ narĤstala maximální 8hodinová klouzavá koncentrace O3, která bČhem druhé popisované epizody pĜekraþovala mezní hodnotu 120 g·mí3, a to po dobu od 10 do 13 dnĤ na jednotlivých mČĜicích stanicích. Chod koncentrací ozonu na mČĜicích stanicích v hodnocené oblasti ukazuje obrázek 6.4.8. PomČr NO2 k O3 poukazuje na to, že ve všech dnech s vyššími koncentracemi pĜízemního ozonu pĜevažoval O3 nad NO2 (index < 1), to znamená, že se jednalo o typicky letní ozonovou epizodu charakteristickou vysokými koncentracemi ozonu a související s vysokými hodnotami celkového sluneþního záĜení a teploty vzduchu, které se vyskytují v období þerven – srpen. Oproti jarním epizodám (bĜezen – kvČten), které jsou charakteristické významnou koncentrací O3 pĜi souþasných vysokých koncentracích prekurzorĤ fotochemického smogu. V té dobČ nejsou teploty vzduchu a sluneþního záĜení ještČ vysoké, ale vykazují rychlý nárĤst ze dne na den. V þervenci 2006 byly prekurzory ozonu, jako jsou oxidy dusíku a oxid uhelnatý,
poprawĊ jakoĞci powietrza. 14 lipca dominowaáa cyrkulacja cyklonalna. PrzejĞciowo napáywaáo powietrze zwrotnikowe lub wilgotna masa powietrza polarnomorskiego. Byáo pochmurno i okresami padaá deszcz, lokalnie wystĊpowaáy burze. W dniach 14–16 lipca rozbudowywaá siĊ wyĪ z centrum nad Morzem Póánocnym, który sprowadziá arktyczne powietrze z póánocy. Na ogóá byáo pogodnie. 18 i 19 lipca Europa ĝrodkowa byáa w zasiĊgu sáabego wyĪu znad poáudnia Europy (rys. 6.4.5). NapáynĊáo cieplejsze powietrze polarnomorskie. 20 i 21 lipca niĪ odsunąá siĊ na wschód, przemieĞciáa siĊ páytka zatoka z frontem atmosferycznym, za którym napáynĊáo bardzo gorące zwrotnikowe powietrze. Byáo doĞü pogodnie, tylko przejĞciowo zachmurzenie wzrastaáo do duĪego, padaá przelotny deszcz i wystąpiáy burze. Byáo upalnie. Przez kolejne dni, od 22 do 28 lipca, Europa ĝrodkowa pozostawaáa w upalnym powietrzu zwrotnikowym, w sáabogradientowym obszarze lekko podwyĪszonego ciĞnienia. Byáo pogodnie. 28 lipca wkroczyáa zatoka niĪowa z frontem cháodnym, z opadami deszczu i burzami, za którym zaczĊáo napáywaü trochĊ cháodniejsze i bardziej wilgotne powietrze polarnomorskie. Do koĔca miesiąca Europa ĝrodkowa pozostaáa w zasiĊgu niĪów z frontami. Dominowaáa pogoda pochmurna z przelotnymi opadami deszczu i burzami. Podczas sytuacji z wysokimi stĊĪeniami ozonu w lipcu 2006 r. typ cyrkulacji atmosferycznej byá antycyklonalny wedáug klasy¿kacji NiedĨwiedzia. Wyznaczone przy uĪyciu modelu HYSPLIT [Draxler et al., 2010; Rolph, 2010] trajektorie wsteczne (rys. 6.4.6) pokazaáy nastĊpujący, potencjalny napáyw powietrza nad poáudniową PolskĊ i póánocno-wschodnie Czechy: od 4 do 7 lipca 2006 r. z poáudniowego-wschodu i poáudnia z obszaru Sáowacji i WĊgier, a nastĊpnie Serbii, Chorwacji oraz BoĞni i Hercegowiny, 8 lipca napáyw zmieniá siĊ na poáudniowo-poáudniowy zachodni (SSW) znad obszaru zachodniej Austrii i póánocnej Sáowenii. NastĊpnie 9 i 10 lipca obszar pogranicza polsko-czeskiego znajdowaá siĊ w centrum silnego wyĪu. W koĔcowej fazie pierwszego epizodu ozonowego od 11 do 13 lipca 2006 r. powietrze napáywaáo z wschodniej granicy Polski z Ukrainą. Od 14 do 17 lipca napáyw powietrza byá przejĞciowo znad Zatoki Botnickiej. W pierwszym okresie drugiego epizodu ozonowego w lipcu 2006 r. od 18 do 28 lipca napáyw powietrza na obszar pogranicza polsko-czeskiego byá, wedáug wyników modelu HYSPLIT, z póánocnej lub póánocno-wschodniej Polski, przejĞciowo z zachodnich Niemiec, albo obszar ten znajdowaá siĊ w centrum wyĪu jak 24 i 27 lipca. W ostatnich dniach miesiąca masa powietrza napáywaáa z póánocno-póánocnego zachodu (NNW) znad Morza Baátyckiego z rejonu cieĞniny
/ 155 /
Tab. 6.4.3 Data a termíny pƎekroēení informativní prahové hodnoty pro informování veƎejnosti o riziku pƎekroēení prahové hodnoty pro O3 rovné 180 ђg·m–3 v ēervenci 2006 Tab. 6.4.3 Daty i terminy przekroczenia wartoƑci progowej 180 ђg·m –3 informowania spoųeczeŷstwa o ryzyku wystČpienia przekroczenia poziomu alarmowego dla O3 w lipcu 2006 r. Monitoriovací stanice kvality ovzduší Stacja monitoringu jakoƑci powietrza
StƎedoevropský ēas Czas Ƒrodkowoeuropejski [CET] 13
14 15 10.7.2006
Karviná TƎinec-Kosmos
16
182
190 181 12.7.2006
Ostrava-Fifejdy
17
18
182 181 183
20.1.2006 Karviná TƎinec-Kosmos DČbrowa Górnicza Katowice
186
186
183
188 185
181 185
189 187 191
23.7.2006 TƎinec-Kosmos
184 184 24.7.2006
TƎinec-Kosmos Katowice
184 181 194
196
26.7.2006 Karviná Ostrava-Fifejdy Studénka
184
195 186
195 181
191
193
182 27.7.2006
Karviná TƎinec-Kosmos Karviná
185 29.7.2006
183 188
185
Tab. 6.4.4 Maximální prƽmĢrné denní hodnoty vybraných meteorologických prvkƽ bĢhem epizody O3 v ēervenci 2006 Tab. 6.4.4 Maksymalne Ƒrednie dobowe wartoƑci wybranych elementów meteorologicznych podczas epizodu O3 w lipcu 2006 r. PrƽmĢrná Meteorologická denní teplota stanice Temperatura Stacja Ƒrednia meteorologiczna dobowa Bielsko-Biaųa Katowice Luēina Ostrava-Mošnov Ostrava-Poruba Racibórz
[°C] 26,6 25,6 26,0 26,0 26,3 26,2
Sluneēní svit Usųonecznienie
Globálnş sluneēní záƎení Promieniowanie sųoneczne caųkowite
Rychlost vĢtru PrħdkoƑđ wiatru
[hod.,godz.] 14,8 14,9 -
[W·m–2] 336 340 -
[m·s–1] 3,4 2,3 2,8 3,1 1,9 4,0
/ 156 /
Obr. 6.4.5 Synoptická mapa z 6. a 20. ēĞƌǀĞŶĐĞ 2006, 1 hod. CET Rys. 6.4.5 Mapa synoptyczna 6 lipca i 20 lipca 2006 r., godz. 1 CET [UKMO Met Office Bracknell, 2012]
Obr. 6.4͘ϲƉĢƚŶĠƚƌĂũĞŬƚŽƌŝĞǀnjĚƵĐŚŽǀljĐŚŚŵŽƚǀĞǀljƓĐĞϱϬϬŵŶ͘Ɖ͘z͘;ēĞƌǀĞŶĄͿ͕ϭϬ00 m n.p.z͘;ŵŽĚƌĄͿ͕ϭϱϬϬŵŶ͘Ɖ͘z. ;njĞůĞŶĄͿĂǀljƓŬĂƐŵĢƓŽǀĂĐşǀƌƐƚǀLJ͕ƐƚĂŶŽǀĞŶĠƉŽŵŽĐşŵŽĚĞůƵ,z^W>/dǀnjŚůĞĚĞŵŬĞ<ĂƚŽǁŝĐşŵĂDŽƓŶŽǀƵ ƉƌŽϲ͘ēĞƌǀĞŶĞĐϮϬϬϲ;ůĞǀljŽďƌĄnjĞŬͿĂϮϵ͘ēĞƌǀĞŶĞĐϮϬϬϲ;ƉƌĂǀljŽďƌĄnjĞŬͿǀϭŚŽĚ͘d Rys. 6.4͘ϲdƌĂũĞŬƚŽƌŝĞǁƐƚĞĐnjŶĞŵĂƐƉŽǁŝĞƚƌnjĂĚůĂǁLJƐŽŬŽƑĐŝϱϬϬŵŶ͘Ɖ͘Ő͘;ĐnjĞƌǁŽŶĂͿ͕ϭϬϬϬŵŶ͘Ɖ͘Ő͘;ŶŝĞďŝĞƐŬĂͿ͕ϭϱϬϬ ŵŶ͘Ɖ͘Ő͘;njŝĞůŽŶĂͿŽƌĂnjǁLJƐŽŬŽƑđǁĂƌƐƚǁLJŵŝĞƐnjĂŶŝĂ͕ǁLJnjŶĂĐnjŽŶĞƉƌnjLJǁLJŬŽƌnjLJƐƚĂŶŝƵŵŽĚĞůƵ,z^W>/dǁ ŽĚŶŝĞƐŝĞŶŝƵĚŽ<ĂƚŽǁŝĐŝDŽƓŶŽǀĂǁĚŶŝƵϲůŝƉĐĂ2006 r. (ůĞǁLJƌLJƐƵŶĞŬͿi ǁĚŶŝƵϮϵůŝƉĐĂϮϬϬϲƌ͘;ƉƌĂǁy ƌLJƐƵŶĞŬͿŶĂŐŽĚnj͘ϭd
/ 157 /
Obr. 6.4.7 Koncentrace O3, NO2 a meteorologické podmínky v oblasti Slezského vojvodství a Moravskoslezského kraje bĢhem ozonové epizody od 18. do 31. ēervence 2006 Rys. 6.4.7 StħǏenia O3, NO2 i warunki meteorologiczne na obszarze województwa ƑlČskiego 200
1000
180
900
160
800
140
700
120
600
100
500
80
400
60
300
40
200
20
GR [W·m–2]
O3, NO2 [ђg·m–3], t [ C]
i morawskoƑlČskiego podczas epizodu ozonowego od 18 do 31 lipca 2006 r.
100
O3
NO2
t
31.7 12-13
31.7 00-01
30.7 12-13
30.7 00-01
29.7 12-13
29.7 00-01
28.7 12-13
28.7 00-01
27.7 12-13
27.7 00-01
26.7 12-13
26.7 00-01
25.7 12-13
25.7 00-01
24.7 12-13
24.7 00-01
23.7 12-13
23.7 00-01
22.7 12-13
22.7 00-01
21.7 12-13
21.7 00-01
20.7 12-13
20.7 00-01
19.7 12-13
19.7 00-01
18.7 12-13
0 18.7 00-01
0
CET
GR
O3 … prƽmĢrná oblastní koncentrace O 3 / Ƒrednioobszarowe stħǏenie O 3 NO2 … prƽmĢrná oblastní koncentrace NO 2 / Ƒrednioobszarowe stħǏenie NO 2 t … prƽmĢrná oblastní teplota vzduchu / Ƒredniobszarowa temperatura powietrza GR … globální sluneēní záƎení / promieniowanie sųoneczne caųkowite
na pomČrné nízké úrovni a nepĜekraþovaly své pĜípustné hodnoty (NO2 i CO). Na obrázku 6.4.9 je zobrazen chod koncentrací ozonu podle jeho vybraných prekurzorĤ. Denní promČnlivost NOX a O3 lze rozdČlit na etapy, zmČny v každé etapČ souvisí s fotochemickými zmČnami a emisemi (bilance mezi NOX a O3) [Song, Justino-Atresino, Goa, 2011]: – V 1. etapČ (3–7 hodin CET) se koncentrace NOX prudce zvyšuje, což je odrazem vČtší emise z dopravy v dobČ ranní dopravní špiþky a prĤmyslové þinnosti. NovČ emitovaný NO reaguje s O3 bez úþasti sluneþního záĜení, vede ke vzniku NO2 s zároveĖ ke snížení koncentrace O3. – Ve 2. etapČ (7–15 hodin CET) sluneþní záĜení ovlivĖuje zrychlení fotochemických promČn a vede ke znaþné produkci O3, zejména na zaþátku této etapy. Atomy kyslíku vzniklé v dĤsledku reakce fotolýzy NO2 mohou reagovat s O2 a zpĤsobovat vznik O3. Kolem 15. hodiny dosahují koncentrace O3 nejvyšších hodnot, kdežto NOX nejnižších. V tomto období nemá akumulace NOX vČtší význam s ohledem na fotochemické zmČny a maximální výšku smČ-
Kattegat, a w ostatnim dniu miesiąca napáyw mas powietrza byá znad póánocnej Sáowenii. Wyniki modelu potwierdziáy wystĊpowanie zróĪnicowanej w ciągu doby wysokoĞci warstwy mieszania, bardzo wysokiej podczas dnia przy wystĊpowaniu silnej konwekcji i silnie chwiejnej klasy stabilnoĞci atmosfery. Przebieg wybranych elementów meteorologicznych podczas epizodów Lipiec 2006 r. pod wzglĊdem termicznym i opadowym byá bardzo ciepáy i suchy. Na wiĊkszoĞci stacji meteorologicznych IMGW-PIB i ýHMÚ Ğrednia miesiĊczna temperatura powietrza byáa o 2 °C vyzsze od normy klimatycznej. Najcieplejszymi dniami byáy 20– 22 lipca (tab. 6.4.4). CiĞnienie atmosferyczne byáo zmienne i wykazywaáo przebieg dobowy, w godzinach nocnych byáo wysokie, natomiast podczas dnia spadaáo o kilka hPa. WilgotnoĞü wzglĊdna powietrza w ciągu dnia byáa bliska 100%, natomiast w nocy spadaáa do 20–30%. ĝrednie dobowe natĊĪenie promieniowania sáonecznego wynosiáo okoáo 270 W·mí2, a chwilowe 870 W·mí2. Usáonecznienie wynosiáo Ğrednio 11–13 godzin. Wiatr byá sáaby i umiarkowany. Meteorologicznym wskaĨnikiem zmiennoĞci
/ 158 /
Obr. 6.4.8 PrƽbĢh 1hodinových koncentrací O3 od 18. do 31. ēervence 2006 Rys. 6.4.8 Przebieg 1-godzinnego stħǏenia O3 od 18 do 31 lipca 2006 roku 200 180 160 140 120 100 80 60 40
20
Karviná
Os.-Fifejdy
Studénka
TƎinec-Kos.
Bielsko-Biaųa
DČbrowa Gór.
Katowice
Wodzisųaw _l.
31.7 12-13
31.7 00-01
30.7 12-13
30.7 00-01
29.7 12-13
29.7 00-01
28.7 12-13
28.7 00-01
27.7 12-13
27.7 00-01
26.7 12-13
26.7 00-01
25.7 12-13
25.7 00-01
24.7 12-13
24.7 00-01
23.7 12-13
23.7 00-01
22.7 12-13
22.7 00-01
21.7 12-13
21.7 00-01
20.7 12-13
20.7 00-01
19.7 12-13
19.7 00-01
18.7 12-13
18.7 00-01
0
CET
Inform. prahová hodnota / Poziom alertowy
Obr. 6.4.9 Denní chod prƽmĢrných hodinových koncentrací NOX a O3 v ppb v oblasti Slezského vojvodství a Moravskoslezského kraje bĢhem ozonové epizody 12. ēervence 2006 Rys. 6.4.9 Dobowy przebieg Ƒrednich godzinowych stħǏeŷ NOx i O3 v ppb na obszarze województwa ƑlČskiego i morawskoƑlČskiego 12 lipca 2006 r. podczas epizodu ozonowego 80 70 60 50 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
CET O3
NO2
NO
/ 159 /
NOX
šovací vrstvy, a s tím související konvekcí v prĤbČhu dne. – Ve 3. etapČ (15–20 hodin CET) fotochemické promČny zpĤsobují snížení koncentrace O3 a zvýšení koncentrace NO2. Snížení koncentrace O3 je dáno pĜedevším snížením intenzity sluneþního záĜení, které v prĤbČhu dne snižuje míru fotochemických reakcí. V souladu s tím vznikají podmínky pĜíznivé pro kumulaci NOX v dĤsledku zvýšení emise bČhem veþerní dopravní špiþky. Ale s ohledem na znaþné snížení hodnot NOX ve srovnání s 1. a 2. etapou, nedosahuje koncentrace NOX tak vysokých hodnot. – Ve 4. etapČ (20–3 hodin CET) je úroveĖ NOX a O3 stejná bez pĜítomnosti sluneþního záĜení a pĜímých zdrojĤ emisí.
powstawania ozonu moĪe byü przebieg temperatury powietrza i promieniowania, natomiast jego redukcji – wysokoĞü inwersji, klasa stabilnoĞci atmosfery czy zjawiska atmosferyczne. Podczas obu epizodów ozonowych utrzymywaá siĊ podobny przebieg pseudogradientu temperatury powietrza. Dodatnie jego wartoĞci z maksimum w godzinach okoáopoáudniowych Ğwiadczyáy o wystĊpowaniu równowagi chwiejnej w ciągu dnia, podczas gdy nocą wyksztaácaáa siĊ inwersja temperatury. Chwiejna równowaga atmosfery w warunkach stabilnego ukáadu wyĪowego oznacza dopáyw wysokiego promieniowania sáonecznego i wystĊpowanie wysokich temperatur powietrza. Pionowy pro¿l temperatury pseudopotencjalnej potwierdza wyniki analiz pionowego psudogradientu temperatury powietrza. W pogodne dni podczas caáego badanego okresu nad obszarem pogranicza ĝląska i Moraw w godzinach okoáopoáudniowych utrzymywaá siĊ podobny rozkáad temperatury pseudopotencjalnej, Ğwiadczący o wyksztaácaniu siĊ chwiejnej straty¿kacji powietrza, która w warstwie do okoáo 200 m nad poziomem gruntu byáa bardzo chwiejna. Sprzyjaáo to wystĊpowaniu wysokiej warstwy mieszania oraz pozwalaáo na intensywną wymianĊ mas powietrza i znacznej produkcji ozonu. JakoĞü powietrza na stacjach monitoringu Epizody fotochemiczne w lipcu 2006 r. charakteryzowaáy siĊ typowym dobowym przebiegiem stĊĪeĔ ozonu z maksimum w godzinach okoáopoáudniowych, przekraczającym w niektórych dniach wartoĞci chwilowe 180 g·mí3 (rys. 6.4.7). Jak przystaáo na epizod o charakterze obszarowym, zarówno przebieg czasowy stĊĪeĔ, jak teĪ ich wartoĞci bezwzglĊdne byáy na wszystkich stacjach zbliĪone i nawiązywaáy do przebiegu temperatury powietrza, jak równieĪ promieniowania sáonecznego na badanym terenie. Dáugotrwaáy charakter epizodu spowodowaá, Īe stopniowo wzrastaáo maksymalne oĞmiogodzinne stĊĪenie kroczące ozonu, które szczególnie podczas drugiego z omawianych epizodów przekraczaáo poziom docelowy 120 g·mí3 przez okres od 10 do 13 dni na poszczególnych stacjach monitoringu jakoĞci powietrza. Przebieg stĊĪeĔ ozonu na stacjach monitoringu jakoĞci powietrza zlokalizowanych w obszarze badaĔ pokazano na rys. 6.4.8. Stosunek NO2 do O3 wskazuje, Īe wszystkie dni z podwyĪszonymi stĊĪeniami ozonu przyziemnego charakteryzują siĊ przewagą O3 nad NO2 (wspóáczynnik mniejszy od 1), czyli byá to typowo letni epizod ozonowy charakteryzujący siĊ wysokimi koncentracjami ozonu i związany z wysokimi wartoĞciami promieniowania caákowitego i temperatury powietrza, wystĊpujący w okresie czerwiec–sierpieĔ. PrzeciwieĔstwem są epizody wiosenne
/ 160 /
(marzec–maj) charakteryzujące siĊ znacznym stĊĪeniem ozonu przy równoczesnym wysokim tle stĊĪeĔ prekursorów smogu fotochemicznego. Wtedy temperatury powietrza i promieniowanie nie są jeszcze wysokie, ale charakteryzują siĊ szybkim przyrostem z dnia na dzieĔ. W lipcu 2006 r. prekursory ozonu, takie jak tlenki azotu i tlenek wĊgla, byáy na stosunkowo niskim poziomie i nie przekraczaáy swych wartoĞci dopuszczalnych (NO2 i CO). Na rys. 6.4.9 przedstawiono przebieg stĊĪeĔ ozonu na tle jego wybranych prekursorów. Dobową zmiennoĞü NOx i O3 moĪna podzieliü na etapy. Zmiany w kaĪdym etapie związane są z przemianami fotochemicznymi oraz z emisją (bilans miĊdzy NOX i O3) [Song, Justino-Atresino, Goa, 2011]: – W etapie I (godzina 3.00–7.00) stĊĪenie NOX gwaátownie wzrasta, co odzwierciedla zwiĊkszoną emisjĊ komunikacyjną w godzinach szczytu porannego oraz aktywnoĞü przemysáową. Nowo wyemitowany NO, reagując z O3 bez udziaáu promieniowania sáonecznego, prowadzi do powstania NO2 i zarazem redukcji stĊĪenia O3. – W etapie II (godzina 7.00–15.00) obecnoĞü promieniowania sáonecznego wpáywa na zwiĊkszenie szybkoĞci przemian fotochemicznych,
doprowadzając do znacznej produkcji O3, zwáaszcza na początku tego etapu. Atomy tlenu powstaáe w wyniku reakcji fotolizy NO2 mogą reagowaü z O2, powodując powstanie O3. Okoáo godziny 15.00 O3 wykazuje najwyĪsze wartoĞci, podczas gdy NOX przyjmuje najniĪsze wartoĞci. W tym okresie akumulacja NOX nie ma wiĊkszego znaczenia ze wzglĊdu na przemiany fotochemiczne i maksymalną wysokoĞü warstwy mieszania oraz związaną z tym konwekcją w ciągu dnia. – W etapie III (godzina 15.00–20.00) przemiany fotochemiczne powodują zmniejszenie stĊĪenia O3 oraz zwiĊkszenie stĊĪenia NO2. Zmniejszenie stĊĪenia O3 wynika gáównie ze zmniejszenia promieniowania sáonecznego, które w ciągu dnia obniĪa poziom reakcji fotochemicznych. W związku z tym powstają warunki sprzyjające kumulacji NOX w wyniku zwiĊkszonej emisji podczas szczytu wieczornego. Jednak ze wzglĊdu na znaczne zmniejszenie wartoĞci NOX w porównaniu z etapem I i II stĊĪenie NOX nie osiąga tak wysokich wartoĞci. – W etapie IV (godzina 20.00–3.00) poziom NOX i O3 ukáada siĊ na staáym poziomie bez obecnoĞci promieniowania sáonecznego i bezpoĞrednich Ĩródeá emisji.
/ 161 /
ZÁVċR A SHRNUTÍ
7.
Meteorologické prvky mající jak pĜímý, tak nepĜímý vliv na úroveĖ zneþištČní ovzduší byly podrobnČ popsány na základČ výsledkĤ mČĜení v pĜeshraniþní oblasti Slezska a Moravy v období od ledna 2001 do bĜezna 2011 (kap. 3). Za stejné období byly vyhodnoceny výsledky mČĜení vČtšiny zneþišĢujících látek, pro které jsou stanoveny legislativní meze (kap. 4) a bylo prokázáno, jak úroveĖ jejich koncentrací v oblasti souvisí s meteorologickými podmínkami (kap. 5 a 6). Meteorologické prvky byly vyhodnoceny z mČĜení meteorologických stanic ýeského hydrometeorologického ústavu (ýHMÚ) a Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej – PaĔstwowego Instytutu Badawczego (IMGW-PIB) v období od ledna 2001 do bĜezna 2011. • ProudČní vzduchu pĜevážnČ z jihozápadních smČrĤ je typické pro severovýchodní Moravu a souvisí s orogra¿ckým vlivem Moravské brány. Tento vliv je patrný i v pĜilehlých þástech Slezského vojvodství. V chladných obdobích roku (Ĝíjen–bĜezen) bylo v prĤmČru 105–115 dnĤ s vČtry z jihozápadní poloviny horizontu a 47–66 dnĤ v jednom chladném období s vČtry ze severovýchodní poloviny horizontu. V teplých obdobích roku (duben–záĜí) byl prĤmČrný poþet dnĤ s vČtry z jihozápadní poloviny horizontu 75–100 a s vČtry ze severovýchodní poloviny horizontu 58–78. • Rychlost vČtru se v þeské a polské þásti pĜeshraniþní oblasti pĜíliš nelišila, nicménČ prĤmČrné rychlosti pro region Slezského vojvodství byly v prĤmČru v obou polovinách roku vyšší o 0,4 m·s–1 než v regionu Moravskoslezského kraje. Nízké prĤmČrné denní rychlosti vČtru do maximálnČ 2 m·s–1 byly v regionu Moravskoslezského kraje ve všech hodnocených obdobích þetnČjší než v regionu Slezského vojvodství, a naopak vysoké prĤmČrné denní rychlosti vČtru od 5 m·s–1 byly þetnČjší v regionu Slezského vojvodství. PrĤmČrná rychlost vČtru mČla zĜetelný roþní a denní chod. • Stabilitní podmínky se v jednotlivých obdobích rĤzných rokĤ pomČrnČ výraznČ lišily, roþní i denní chod vertikálního pseudogradientu teploty byl výrazný. Vrstva atmosféry 0–1000 m byla v chladné polovinČ roku stabilnČjší než v teplé polovinČ roku, tj. podmínky pro rozptyl zneþišĢujících látek byly ménČ pĜíznivé. • Teplotní pomČry jsou v regionu Moravskoslezského kraje a Slezského vojvodství velmi podobné. Rozdíly regionálních teplot byly v prĤmČru 0,1–0,3 °C s tím, že region Moravskoslezského kraje byl zejména v teplé polovinČ roku ponČkud
ZAKOēCZENIE I PODSUMOWANIE Elementy meteorologiczne, mające wpáyw zarówno bezpoĞredni, jak i poĞredni na poziom zanieczyszczenia powietrza, zostaáy szczegóáowo opisane na podstawie wyników pomiarów w obszarze transgranicznym ĝląska i Moraw w okresie od stycznia 2001 do marca 2011 r. (rozdz. 3). W tym samym okresie ocenie poddano wyniki pomiarów wiĊkszoĞci substancji zanieczyszczających, dla których prawnie okreĞlone są wartoĞci progowe (rozdz. 4), oraz wskazano, w jaki sposób poziom ich stĊĪeĔ w obszarze zaleĪny jest od warunków meteorologicznych (rozdz. 5 i 6). Elementy meteorologiczne badano na podstawie pomiarów ze stacji meteorologicznych Czeskiego Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej [ýeský hydrometeorologický ústav (ýHMÚ)] oraz Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej-PaĔstwowego Instytutu Badawczego (IMGW-PIB) za okres od stycznia 2001 r. do marca 2011 r. • Przepáywy mas powietrza przewaĪnie z kierunków poáudniowo-zachodnich są typowe dla póánocno-wschodnich Moraw i są związane z orogra¿cznym wpáywem Bramy Morawskiej. Ten wpáyw jest widoczny takĪe w sąsiednich przygranicznych czĊĞciach województwa Ğląskiego. W cháodnych okresach roku (paĨdziernik–marzec) wystąpiáo Ğrednio od 105 do 115 dni z wiatrem z poáudniowo-zachodniej czĊĞci horyzotu i od 47 do 66 dni w jednym cháodnym okresie z wiatrem z póánocno-wschodniej czĊĞci horyzontu. W ciepáych okresach roku (kwiecieĔ–wrzesieĔ) Ğrednia liczba dni z wiatrem z poáudniowo-zachodniej czĊĞci horyzontu wynosiáa od 75 do 100, a z wiatrem z póánocno-wschodniej czĊĞci horyzontu od 58 do 78. • PrĊdkoĞü wiatru w polskiej i czeskiej czĊĞci obszaru transgranicznego zbytnio siĊ nie róĪniáa, niemniej jednak Ğrednie prĊdkoĞci dla regionu województwa Ğląskiego byáy Ğrednio w obu poáowach roku wyĪsze o 0,4 m·s–1 aniĪeli w regionie kraju morawskoĞląskiego. Niskie Ğrednie dobowe prĊdkoĞci wiatru do maksymalnie 2 m·s–1 wystĊpowaáy w regionie kraju morawskoĞląskiego we wszystkich badanych okresach czĊĞciej aniĪeli w regionie województwa Ğląskiego, natomiast wysokie Ğrednie dobowe prĊdkoĞci wiatru powyĪej 5 m·s–1 wystĊpowaáy czĊĞciej w regionie województwa Ğląskiego. ĝrednia prĊdkoĞü wiatru charakteryzowaáa siĊ wyraĨnym przebiegiem rocznym i dobowym. • Warunki w zakresie stabilnoĞci w poszczególnych okresach róĪnych lat stosunkowo wyraĨnie siĊ róĪniáy, roczny i dobowy przebieg pionowego
/ 162 /
\
\
StĊĪenia zanieczyszczeĔ badano na podstawie pomiarów z paĔstwowych sieci stacji monitoringu jakoĞci powietrza ýHMÚ i Wojewódzkiego Inspektoratu Ochrony ĝrodowiska w Katowicach (WIOĝ), dla okresu od paĨdziernika 2005 r. do marca 2011 r. Zarejestrowane stĊĪenia zanieczyszczeĔ w powietrzu zmieniają siĊ z roku na rok, co wynika w szczególnoĞci z odmiennych meteorologicznych warunków dyspersji oraz zmiennoĞci wielkoĞci emisji. Wysoki poziom zanieczyszczenia powietrza cząstkami pochodzenia antropogenicznego stanowi w dáuĪszym okresie najpowaĪniejszy problem obszaru transgranicznego ĝląska i Moraw. ħródáem wystĊpowania cząstek w obszarze jest duĪa koncentracja przemysáu, duĪa gĊstoĞü zabudowy z lokalnymi Ĩródáami ogrzewania paliwami staáymi oraz gĊsta infrastruktura transportowa. NajwiĊkszym zagroĪeniem dla zdrowia są kilkukrotne przekroczenia wartoĞci docelowej benzo[a]pirenu. ĝrednie roczne stĊĪenia benzo[a] pirenu w PM10 przekraczaáy ponad 3-krotnie aĪ 18-krotnie wartoĞü docelową we wszystkich miejscach. W regionie kraju morawskoĞląskiego spoĞród wszystkich badanych miejsc najgorsza sytuacja wystĊpuje w Ostravie-Radvanicach, gdzie wartoĞü \
\
\
Koncentrace škodlivin byly hodnoceny z mČĜení stanic státních imisních sítí, které provozují ýHMÚ a Wojewódzki Inspektorat Ochrony ĝrodowiska v Katovicích (WIOĝ), v období od Ĝíjna 2005 do bĜezna 2011. NamČĜené koncentrace škodlivin v ovzduší meziroþnČ kolísají, což je zpĤsobeno zejména odlišnými meteorologickými podmínkami rozptylu, ale také kolísáním množství emisí. DlouhodobČ nejzávažnČjším problémem pĜeshraniþní oblasti Slezska a Moravy je vysoká úroveĖ zneþištČní ovzduší þásticemi antropogenního pĤvodu. PĤvodcem þástic v oblasti je vysoká koncentrace prĤmyslové výroby, velká hustota zástavby s lokálním vytápČním tuhými palivy a zahuštČná dopravní infrastruktura. NejvČtší zdravotní riziko pĜedstavuje nČkolikanásobné pĜekraþování cílového hodnoty benzo[a]pyrenu. PrĤmČrné roþní koncentrace benzo[a]pyrenu v PM10 více než 3násobnČ až 18násobnČ pĜekraþovaly cílovou hodnotu na všech lokalitách. V regionu Moravskoslezského kraje byla z hodnocených lokalit nejhorší situace v OstravČ-Radvanicích, kde byla cílová hodnota pĜekroþena více než 7násobnČ až 9násobnČ. Výsledky mČĜení z roku 2010 však ukazují, že v regionu Slezského vojvodství je pravdČpodobnČ imisní situace ještČ mnohem horší. ÚroveĖ zneþištČní ovzduší suspendovanými þásticemi PM10 byla v regionech Slezského vojvodství a Moravskoslezského kraje podobná. Roþní a/ nebo denní imisní limit PM10 pro ochranu zdraví lidí nebyl dodržen v celé oblasti. PrĤmČrná koncentrace PM10 pĜekroþila roþní imisní limit na vČtšinČ stanic. JeštČ masivnČji byl pĜekraþován denní imisní limit. DnĤ s pĜekroþením denní mezní hodnoty PM10 bČhem kalendáĜního roku bylo v jednotlivých letech v regionu Slezského vojvodství od 37 do 180, v regionu Moravskoslezského kraje od 41 do 194, zatímco legislativa akceptuje 35 dnĤ. Maximální
pseudogradientu temperatury byá wyraĨny. Warstwa atmosfery 0–1000 m byáa w cháodnej poáowie roku bardziej stabilna niĪ w ciepáej poáowie roku, tj. warunki do dyspersji zanieczyszczeĔ byáy mniej korzystne. • Rozkáad temperatury jest bardzo podobny w regionie kraju morawskoĞląskiego oraz w regionie województwa Ğląskiego. RóĪnice temperatur regionalnych wynosiáy Ğrednio 0,1–0,3°C, przy czym region kraju morawskoĞląskiego byá zwáaszcza w ciepáej poáowie roku nieco cieplejszy aniĪeli region województwa Ğląskiego. ĝrednia temperatura powietrza charakteryzowaáa siĊ bardzo wyraĨnym rocznym i dobowym przebiegiem. • Suma opadów byáa w regionie województwa Ğląskiego wyĪsza w porównaniu z regionem kraju morawskoĞląskiego, charakteryzowaáa siĊ wyraĨnym rocznym przebiegiem. ĝrednie roczne sumy mieĞciáy siĊ w granicach od 636 do 1039 mm, ok. 2/3 opadów przypadaáa na ciepáą poáowĊ roku. • Usáonecznienie w ciągu dnia w Mošnovie i Katowicach zbytnio siĊ nie róĪniáo, jego roczny i dobowy przebieg byá bardzo wyraĨny. • WilgotnoĞü powietrza byáa w Mošnovie i Katowicach podobna i charakteryzowaáa siĊ wyraĨnym rocznym i dobowym przebiegiem. CiĞnienie atmosferyczne byáo w Mošnovie i w Katowicach w zasadzie takie samo z niezbyt regularnym rocznym i niewyraĨnym dobowym przebiegiem.
\
teplejší než region Slezského vojvodství. PrĤmČrná teplota vzduchu mČla velmi výrazný roþní a denní chod. • Úhrn srážek byl v regionu Slezského vojvodství vyšší než v regionu Moravskoslezského kraje, mČl velmi výrazný roþní chod. PrĤmČrné roþní úhrny se pohybovaly od 636 do 1039 mm, cca 2/3 srážek pĜipadaly na teplou polovinu roku. • Doba trvání sluneþního svitu za den se v MošnovČ a Katovicích pĜíliš nelišila, její roþní i denní chod byl velmi výrazný. • Vlhkost vzduchu byla v MošnovČ a Katovicích podobná, s velmi výrazným roþním a denním chodem. • Atmosférický tlak byl v MošnovČ a Katovicích v podstatČ stejný s nepĜíliš pravidelným roþním a nevýrazným denním chodem.
/ 163 /
\
\
\
docelowa zostaáa przekroczona ponad 7-krotnie aĪ 9-krotnie. Wyniki pomiarów z 2010 r. wskazują jednak na to, Īe w regionie województwa Ğląskiego sytuacja w zakresie jakoĞci powietrza jest prawdopodobnie o wiele gorsza. Poziom zanieczyszczenia powietrza pyáem zawieszonym PM10 w regionach województwa Ğląskiego i kraju morawskoĞląskiego byá podobny. Roczny i/lub dobowy poziom PM10 dopuszczalny dla zdrowia ludzkiego nie zostaá dotrzymany na caáym obszarze. ĝrednie stĊĪenie PM10 przekroczyáo roczny dopuszczalny poziom substancji w powietrzu na wiĊkszoĞci stacji. Jeszcze bardziej przekraczany byá dobowy dopuszczalny poziom substancji w powietrzu. Liczba dni, w których zostaáa przekroczona dobowa wartoĞü dopuszczalna, wynosiáa w roku kalendarzowym w poszczególnych latach od 37 do 180 w regionie województwa Ğląskiego oraz od 41 do 194 w regionie kraju morawskoĞląskiego, natomiast przepisy prawa dopuszczają 35 dni. Maksymalne dobowe stĊĪenia przekroczyáy dobową wartoĞü dopuszczalną aĪ 15,5-krotnie, w VČĜĖovicach w dniu 10 stycznia 2006 r. zarejestrowano absolutnie najwyĪsze stĊĪenie 775 g·m–3. NajniĪszy poziom zanieczyszczenia powietrza PM10 w caáym piĊcioletnim okresie byá zarówno w cháodnej, jak i w ciepáej poáowie roku w Bielsku-Biaáej, Cieszynie, Opavie i Ostravie-Porubie, natomiast najwyĪszy w Bohumínie, Ostravie-Radvanicach, Rybniku i Wodzisáawiu ĝląskim. W okresie piĊcioletnim w cháodnej poáowie roku najwyĪsze stĊĪenia zarejestrowano w VČĜĖovicach, a w ciepáej poáowie roku w ýeskim TČšínie. ĝrednie roczne stĊĪenia pyáu zawieszonego PM2,5 w caáym obszarze wyraĨnie przekraczają roczny dopuszczalny poziom dla ochrony zdrowia ludzkiego 25 g·m–3. W 2010 roku Ğrednie stĊĪenia wynosiáy od 33,2 do 49,9 g·m–3. Udziaá pyáu PM2,5 w PM10 wynosiá w cháodnych okresach od 0,72 do 0,88 w regionie kraju morawskoĞląskiego oraz od 0,76 do 0,92 w regionie województwa Ğląskiego, natomiast w ciepáych poáowach roku udziaá ten byá o nieco mniejszy, odpowiednio 0,61–0,83 i 0,59–0,76. Roczny poziom tlenków azotu (NOX) krytyczny dla ochrony roĞlin zostaá przekroczony na wiĊkszoĞci stacji we wszystkich latach lub co najmniej w czterech z piĊciu badanych, tylko w Opavie, Studénce i Cieszynie przekroczeĔ nie byáo wcale. ĝredni poziom zanieczyszczenia powietrza dwutlenkiem azotu (NO2) byá w polskiej i czeskiej czĊĞci obszaru transgranicznego podobny, jednak w regionie województwa Ğląskiego stĊĪenia NO2 byáy nieco wyĪsze. WyraĨnie najwyĪszy poziom zanieczyszczenia powietrza NO2 stwierdzono na \
\
\
denní koncentrace pĜekroþily denní mezní hodnotu až 15,5násobnČ, ve VČĜĖovicích byla 10. 1. 2006 namČĜena absolutnČ nejvyšší koncentrace 775 g·m–3. Nejnižší úroveĖ zneþištČní ovzduší PM10 byla v celém pČtiletí a v chladné i teplé polovinČ roku v Bielsko-Biaáe, CieszynČ, OpavČ a OstravČ-PorubČ, naopak nejvyšší v BohumínČ, OstravČ-Radvanicích, Rybniku a Wodzisáawi ĝląském. V pČtiletí a chladné polovinČ roku patĜily k nejvyšším rovnČž koncentrace ve VČĜĖovicích a v teplé polovinČ roku v ýeském TČšínČ. PrĤmČrné roþní koncentrace suspendovaných þástic PM2,5 pĜekraþují výraznČ v celé oblasti roþní imisní limit pro ochranu zdraví lidí 25 g·m–3. V roce 2010 se pohybovaly prĤmČrné koncentrace od 33,2 do 49,9 g·m–3. Podíl þástic PM2,5 v PM10 se pohyboval v chladných obdobích od 0,72 do 0,88 v regionu Moravskoslezského kraje a od 0,76 do 0,92 v regionu Slezského vojvodství, zatímco v teplých polovinách roku byl podíl ponČkud nižší, a sice 0,61–0,83 a 0,59–0,76. Roþní kritická úroveĖ oxidĤ dusíku (NOX) pro ochranu vegetace byla pĜekroþena na vČtšinČ stanic ve všech nebo minimálnČ ve þtyĜech z pČti hodnocených let, pouze v OpavČ, Studénce a CieszynČ k pĜekroþení nedošlo ani jednou. PrĤmČrná úroveĖ zneþištČní ovzduší oxidem dusiþitým (NO2) byla v þeské a polské þásti pĜeshraniþní oblasti podobná, avšak v regionu Slezského vojvodství byly koncentrace NO2 ponČkud vyšší. VýraznČ nejvyšší úroveĖ zneþištČní ovzduší NO2 byla zjištČna na stanici Ostrava-ýeskobratrská, která je v oblasti jediná klasi¿kovaná jako dopravní, a dále na stanicích Dąbrowa Górnicza a Katovice, které jsou dopravou významnČ ovlivnČny. K pĜekroþení imisního limitu NO2 pro ochranu zdraví lidí došlo pouze na dopravní stanici Ostrava-ýeskobratrská, nicménČ lze pĜedpokládat, že k pĜekroþení imisních limitĤ dochází i na dalších dopravnČ exponovaných místech, ve kterých není zneþištČní ovzduší sledováno. ÚroveĖ zneþištČní ovzduší oxidem siĜiþitým (SO2) byla v regionu Slezského vojvodství pĜibližnČ dvojnásobná oproti regionu Moravskoslezského kraje. Imisní limity SO2 pro ochranu zdraví lidí byly pĜekroþeny pouze v regionu Slezského vojvodství v letech 2006 a 2010. Nejnižší úroveĖ zneþištČní ovzduší SO2 v obou roþních obdobích byla v OpavČ, Studénce a TĜinci-Kosmosu, nejvyšší v chladné polovinČ roku v ĩywieci a v teplé polovinČ roku v Katovicích. Na všech stanicích v regionu Moravskoslezského kraje byla v chladné polovinČ roku úroveĖ zneþištČní ovzduší SO2 nižší než v regionu Slezského vojvodství, v teplé polovinČ roku toto platilo rovnČž, s výjimkou stanic Karviná a zejména ýeský TČšín. VýraznČ vyšší koncentrace SO2 v regionu Slezského vojvodství pocházejí z velké þásti
/ 164 /
z lokálních topenišĢ, kde se þasto používají paliva odlišné kvality s vČtším obsahem síry. Roþní kritická úroveĖ (SO2) pro ochranu vegetace byla v chladném období pĜekroþena na osmi z deseti hodnocených stanic v regionu Slezského vojvodství a pro období celého roku mírnČ rovnČž v ĩywieci a Zabrzu, v regionu Moravskoslezského kraje kritická úroveĖ pĜekroþena nebyla. PrĤmČrné roþní koncentrace benzenu v OstravČ-PĜívozu dosahovaly 115–134 % roþního imisního limitu, zatímco na ostatních stanicích byly podlimitní. Vyšší koncentrace souvisejí v této lokalitČ s prĤmyslovou þinností, pĜedevším s výrobou koksu a chemickou výrobou. ÚroveĖ zneþištČní ovzduší ozonem (O3) byla v regionu Slezského vojvodství ponČkud nižší než v regionu Moravskoslezského kraje. Cílová hodnota O3 pro ochranu zdraví lidí nebyla v letech 2008–2010 pĜekroþena, nicménČ dlouhodobý cíl byl pĜekroþen. Nejvyšší koncentrace O3 jsou mČĜeny na venkovských pozaćových lokalitách kvĤli nižším koncentracím látek odbourávajících ozon. Naopak nejménČ zatížené jsou mČstské lokality ovlivnČné emisemi z dopravy, na kterých je ozon odbouráván chemickou reakcí s NO. Cílová hodnota ozonu (O3) pro ochranu vegetace byla pĜekroþena pouze v roce 2008 v BielskoBiaáe a Katovicích, nicménČ dlouhodobý cíl byl pĜekroþen na všech stanicích. PrĤmČrné roþní koncentrace arsenu, kadmia, niklu a olova v PM10 nepĜekroþily cílové hodnoty, resp. imisní limit pro ochranu zdraví lidí. • Nejvyšší koncentrace PM10, NO2 a SO2 byly namČĜeny v chladném období 2005/06 zatímco nejnižší hned v následujícím chladném období 2006/07. • Meziroþní promČnlivost koncentrací PM10, NO2 a SO2 je vysoká a závisí na meteorologických podmínkách zejména v chladné polovinČ roku. VýjimeþnČ vysoké hodnoty jsou zpĤsobeny dlouhotrvajícími inverzními situacemi v celé oblasti v zimním období, tj. v prosinci až únoru. Odlišnost koncentrací na rĤzných lokalitách je zpĤsobena odlišnou geogra¿ckou polohou a polohou vĤþi zdrojĤm emisí. • Roþní chod koncentrací PM10 a PM2,5, benzo[a]pyrenu, tČžkých kovĤ v PM10, NO2, SO2 a benzenu je výrazný s maximem v zimních mČsících prosinec–únor a minimem v teplé polovinČ roku. • Týdenní a denní chod koncentrací PM10 je výraznČjší v chladné polovinČ roku než v polovinČ teplé, charakter denního chodu lze rozdČlit do nČkolika typĤ. Denní chod koncentrací NO2 má dvČ maxima a dvČ minima a je v obou polovinách roku podobný; nejnižší koncentrace jsou mČĜeny o víkendových dnech, zejména v nedČli. Na denním a týdenním chodu koncentrací NO2 je zĜetelnČ
stacji Ostrava-ýeskobratrská, która jest jedyną stacją komunikacyjną w obszarze, a nastĊpnie na stacjach Dąbrowa Górnicza i Katowice, na które znaczny wpáyw ma ruch drogowy. Przekroczenie wartoĞci dopuszczalnej NO2 dla ochrony zdrowia ludzkiego miaáo miejsce tylko na stacji komunikacjnej Ostrava-ýeskobratrská, niemniej jednak moĪna zakáadaü, Īe poziomy dopuszczalne są przekraczane takĪe w innych miejscach bĊdących w zasiĊgu oddziaáywania ruchu drogowego, w których zanieczyszczenie powietrza nie jest monitorowane. Poziom zanieczyszczenia powietrza dwutlenkiem siarki (SO2) w regionie województwa Ğląskiego niemal dwukrotnie przewyĪszaá poziom w regionie kraju morawskoĞląskiego. Poziomy dopuszczalne SO2 do ochrony zdrowia ludzkiego przekroczone zostaáy tylko w regionie województwa Ğląskiego w latach 2006 i 2010. NajniĪszy poziom zanieczyszczenia powietrza SO2 w obu okresach roku zarejestrowano w Opavie, Studénce i TĜincu-Kosmos, najwyĪsze – w cháodnej poáowie roku w ĩywcu, a w ciepáej poáowie roku w Katowicach. W cháodnej poáowie roku poziom zanieczyszczenia powietrza SO2 na wszystkich stacjach w regionie kraju morawskoĞląskiego byá niĪszy w porównaniu z województwem Ğląskim, w ciepáej poáowie roku byáo tak samo, z wyjątkiem stacji Karviná, a w szczególnoĞci ýeský TČšín. Znacznie wyĪsze stĊĪenia SO2 w regionie województwa Ğląskiego są skutkiem funkcjonowania lokalnych palenisk, w których czĊsto uĪywane są paliwa o róĪnej jakoĞci z wiĊkszą zawartoĞcią siarki. Roczny poziom krytyczny (SO2) dla ochrony roĞlin byá w cháodnym okresie przekroczony na oĞmiu z dziesiĊciu badanych stacji w regionie województwa Ğląskiego, a w ciągu caáego roku takĪe lekko w ĩywcu i Zabrzu, w regionie kraju morawskoĞląskiego poziom krytyczny nie zostaá przekroczony. ĝrednie roczne stĊĪenia benzenu w Ostravie-PĜívoz osiągaáy poziom 115–134% rocznej wartoĞci dopuszczalnej, natomiast na pozostaáych stacjach byáy poniĪej normy. WyĪsze stĊĪenia w tym miejscu związane są z dziaáalnoĞcią przemysáową, przede wszystkim z produkcją koksu i produkcją chemiczną. Poziom zanieczyszczenia powietrza ozonem (O3) byá w regionie województwa Ğląskiego nieco niĪszy w porównaniu z regionem kraju morawskoĞląskiego. WartoĞü docelowa O3 bezpieczna dla zdrowia ludzkiego nie zostaáa w latach 2008–2010 przekroczona, ale przekroczony zostaá cel dáugoterminowy. NajwyĪsze stĊĪenia O3 odnotowano na stacjach „táa wiejskiego“ z powodu niĪszego stĊĪenia substancji likwidujących ozon. I przeciwnie – najmniej dotkniĊte są obszary miejskie, bĊdące pod wpáywem emisji z ruchu drogowego,
/ 165 /
patrný vliv intenzity dopravy. Maximální koncentrace NO2 v denním chodu dobĜe korespondují a navazují na období dopravních špiþek, víkendové nejnižší koncentrace souvisejí s víkendovým poklesem hustoty dopravy. Denní chod koncentrací SO2 je v obou regionech v jednotlivých þástech roku ponČkud rozdílný. Týdenní chod SO2 je nevýrazný, a to zejména pĜi porovnání s týdenním chodem NO2. • Roþní a denní chod koncentrací O3 je v dĤsledku mechanismu jeho vzniku velmi výrazný. Koncentrace jsou nejnižší v období zhruba od konce Ĝíjna do zaþátku února, bČhem února a bĜezna postupnČ narĤstají a nejvyšší, vcelku vyrovnaná, je úroveĖ koncentrací od dubna do poloviny srpna. Denní chod má v teplé polovinČ roku výrazné ranní minimum mezi 4. a 6. hodinou CET. Maxima je dosaženo mezi 14. a 16. hodinou CET. Týdenní chod koncentrací O3 je zĜetelný, maximální koncentrace pĜipadají na vČtšinČ lokalit na pátek, bČhem víkendu koncentrace klesají k pondČlnímu minimu na témČĜ všech lokalitách. Závislost koncentrací škodlivin na meteorologické situaci byla posouzena porovnáním prĤmČrných regionálních denních koncentrací a denních typĤ meteorologických podmínek rozptylu a smČru proudČní. Závislosti získané zvolenou metodou jsou prĤkazné a ve vČtšinČ pĜípadĤ statisticky významné. • Souþasný vliv teplotního zvrstvení a rychlosti vČtru na koncentrace PM10, NO2 a SO2 je dominantní, výraznČjší v chladném období. PrĤmČrné regionální denní koncentrace PM10, NO2 a SO2 rostou s klesající teplotou vzduchu, klesajícími hodnotami vertikálních teplotních pseudogradientĤ (tj. s rostoucí stabilitou vertikálního teplotního zvrstvení), s klesající rychlostí vČtru a s klesajícími úhrny srážek. PrĤmČrné regionální koncentrace tČchto škodlivin byly nejvyšší ve dnech s inverzním teplotním zvrstvením ve vrstvČ 0–1000 m, s prĤmČrnou rychlostí vČtru menší než 1,5 m·s–1 a s prĤmČrnou teplotou maximálnČ –2.5 °C. • Podle denního typu proudČní byly namČĜeny nejvyšší regionální prĤmČrné koncentrace PM10 a NO2 v obou regionech a regionální prĤmČrné koncentrace SO2 i v regionu Slezského vojvodství ve dnech, kdy smČr vČtru nebyl pĜevládající ani z jedné poloviny horizontu. Jedná se vČtšinou o dny s promČnlivým smČrem vČtru nebo o dny s výraznou zmČnou smČru vČtru v prĤbČhu dne. PromČnlivý vítr je nejþastČjší pĜi nízkých rychlostech vČtru. V poĜadí druhé nejvyšší byly regionální prĤmČrné koncentrace PM10 a NO2 v obou regionech ve dnech s denním typem proudČní ze severovýchodní poloviny horizontu. PrĤmČrné regionální koncentrace SO2 byly v regionu Moravskoslezského kraje nejvyšší pĜi proudČní ze severovýchodní poloviny horizontu. Nejnižší prĤmČrné regionální koncen-
w których ozon likwidowany jest w wyniku reakcji chemicznej z NO. Poziom docelowy ozonu (O3) dla ochrony roĞlin zostaá przekroczony tylko w 2008 roku w Bielsku-Biaáej i w Katowicach, jednak cel dáugoterminowy przekroczony zostaá na wszystkich stacjach. ĝrednie roczne stĊĪenia arsenu, kadmu, niklu i oáowiu w PM10 nie przekroczyáy wartoĞci docelowych ani norm zanieczyszczenia bezpiecznych dla ochrony zdrowia ludzkiego. • NajwyĪsze stĊĪenia PM10, NO2 i SO2 zostaáy zarejestrowane w cháodnym okresie 2005/06, natomiast najniĪsze w nastĊpnym cháodnym okresie 2006/07. • ZmiennoĞü stĊĪeĔ PM10, NO2 i SO2 z roku na rok jest coraz wiĊksza i zaleĪy od warunków meteorologicznych, zwáaszcza w cháodnej poáowie roku. Wyjątkowo wysokie wartoĞci wynikają z dáugotrwaáych stanów inwersyjnych na caáym obszarze w okresie zimowym, czyli od grudnia do lutego. OdmiennoĞü stĊĪeĔ w róĪnych miejscach spowodowana jest odmiennym poáoĪeniem geogra¿cznym oraz poáoĪeniem w stosunku do Ĩródeá emisji. • Roczny przebieg stĊĪeĔ PM10 i PM2,5, benzo[a] pirenu, metali ciĊĪkich w PM10, NO2, SO2 i benzenie jest wyraĨny z maksimum w miesiącach zimowych od grudnia do lutego i minimum w ciepáej poáowie roku. • Tygodniowy i dobowy przebieg stĊĪeĔ PM10 jest bardziej wyraĨny w cháodnej poáowie roku aniĪeli w ciepáej poáowie roku, a charakter dobowego przebiegu moĪna podzieliü na kilka typów. Dobowy przebieg stĊĪeĔ NO2 ma dwa maksima i dwa minima i w obu poáowach roku jest podobny; najniĪsze stĊĪenia są rejestrowane w dni weekendu, zwáaszcza w niedzielĊ. Dobrze widoczny jest wpáyw natĊĪenia ruchu drogowego na dobowy i tygodniowy przebieg stĊĪeĔ NO2. Maksymalne stĊĪenia NO2 w dobowym przebiegu dobrze korespondują i nawiązują do okresów szczytów komunikacyjnych, weekendowe najniĪsze stĊĪenia związane są z weekendowym spadkiem natĊĪenia ruchu drogowego. Dobowy przebieg stĊĪeĔ SO2 w obu regionach w poszczególnych czĊĞciach roku nieco siĊ róĪniá. Tygodniowy przebieg SO2 jest niewyraĨny, w szczególnoĞci w porównaniu z tygodniowym przebiegiem NO2. • Roczny i dobowy przebieg stĊĪeĔ O3 jest w wyniku mechanizmu jego powstawania bardzo wyraĨny. NajniĪsze stĊĪenia wystĊpują w okresie mniej wiĊcej od koĔca paĨdziernika do początku lutego, w lutym i marcu stopniowo rosną, a najwyĪszy, w zasadzie wyrównany poziom zanieczyszczenia utrzymuje siĊ od kwietnia do poáowy sierpnia. Dobowy przebieg w ciepáej poáowie roku charakteryzuje siĊ wyraĨnym porannym minimum
/ 166 /
\
\
trace PM10, NO2 i SO2 byly v obou regionech pĜi proudČní z jihozápadní poloviny horizontu. • ÚroveĖ zneþištČní ovzduší je v daném období a oblasti urþována celkovou meteorologickou situací, nikoliv pouze jednotlivými meteorologickými podmínkami. S typem meteorologické situace souvisí v dané oblasti i obvyklé hodnoty jednotlivých meteorologických veliþin. V pĜeshraniþní oblasti Slezska a Moravy ustálené jihozápadní proudČní souvisí pĜevážnČ s cyklonálním typem poþasí (tlakovou níží) s pĜevážnČ vyššími rychlostmi proudČní a dobrými rozptylovými podmínkami. PĜi tomto proudČní je navíc do pĜeshraniþní oblasti Slezska a Moravy pĜenášen relativnČ þistší vzduch z málo zneþištČných oblastí ýeské republiky. Naopak ustálené severovýchodní a promČnlivé proudČní s malými rychlostmi vČtru, spojené s anticyklonálními situacemi (tlakovými výšemi), je þasto doprovázeno zhoršenými rozptylovými podmínkami, a to zejména bČhem chladných období roku. PĜi pĜevážnČ dobrých rozptylových podmínkách jsou tedy škodliviny vČtšinou pĜenášeny z regionu Moravskoslezského kraje do regionu Slezského vojvodství, zatímco pĜi pĜevážnČ zhoršených rozptylových podmínkách je tomu naopak. Lokality, které se nacházejí v centrální þásti pĜeshraniþní oblasti, jsou zneþišĢovány pĜi obou smČrech proudČní emisemi ze zdrojĤ, které se nacházejí na okrajích oblasti. • Vliv rozptylových podmínek na prĤmČrné regionální denní koncentrace škodlivin v ovzduší je dominantní, vliv smČru vČtru v oblasti doplĖkový. RelativnČ nejvyšší prĤmČrné regionální koncentrace PM10, NO2 a SO2 byly namČĜeny ve dnech se špatnými podmínkami rozptylu, absolutnČ nejvyšší koncentrace pak bČhem tČchto dnĤ v chladných obdobích. BČhem dnĤ s rozptylovými podmínkami, které nebylo možno oznaþit jednoznaþnČ za špatné ani dobré, byly namČĜeny vyšší koncentrace než za dnĤ s dobrými rozptylovými podmínkami. PrĤmČrné regionální koncentrace PM10 byly nejvyšší ve dnech se špatnými podmínkami rozptylu a s nevyhranČným proudČním. V chladných obdobích byla v obou regionech þetnost tČchto dnĤ cca 7 %, tj. prĤmČrnČ cca 13 dnĤ v jednom období, byla bČhem nich zaznamenána více než polovina všech prĤmČrných regionálních koncentrací vyšších než 150 g·m–3 a byly bČhem nich namČĜeny i absolutnČ nejvyšší koncentrace. Regionální prĤmČrná denní koncentrace PM10 pĜekroþila mezní hodnotu bČhem jednoho chladného období v regionu Moravskoslezského kraje prĤmČrnČ v 77 dnech31, z toho ve 20 dnech Hodnoceny byly prĤmČrné regionální charakteristiky. Ve dnech s prĤmČrnou regionální koncentrací vyšší než mezní hodnota mohly být prĤmČrné denní koncentrace na konkrétní stanici v regionu jak nižší, tak vyšší než mezní hodnota. 31
pomiĊdzy godziną 4 a 6 CET. Maksima są rejestrowane pomiĊdzy godziną 14 a 16 CET. Tygodniowy przebieg stĊĪeĔ O3 jest wyraĨny, maksymalne stĊĪenia w wiĊkszoĞci miejsc wystĊpują w piątek, w czasie weekendu stĊĪenia maleją do poniedziaákowego minimum niemal we wszystkich miejscach. Badano zaleĪnoĞü stĊĪeĔ zanieczyszczeĔ od sytuacji meteorologicznej, porównując Ğrednie regionalne dobowe stĊĪenia i dobowe typy meteorologiczne warunków dyspersji oraz kierunek przepáywu mas powietrza. ZaleĪnoĞci otrzymane dziĊki zastosowanej metodzie są wiarygodne i w wiĊkszoĞci przypadków statystycznie istotne. • Dominuje jednoczesny wpáyw struktury termicznej i prĊdkoĞci wiatru na stĊĪenia PM10, NO2 i SO2, wyraĨniejszy w cháodnym okresie. ĝrednie regionalne dobowe stĊĪenia PM10, NO2 i SO2 rosną, w miarĊ jak maleje temperatura powietrza, maleją wartoĞci pionowych pseudogradientów temperatury (tj. roĞnie stabilnoĞü pionowej struktury termicznej), maleje prĊdkoĞü wiatru i maleją sumy opadów. ĝrednie regionalne stĊĪenia tych zanieczyszczeĔ byáy najwyĪsze w dniach, w których wystĊpowaáa inwersyjna struktura termiczna w warstwie przyziemnej 0–1000 m, Ğrednia prĊdkoĞü wiatru poniĪej 1,5 m·s–1 oraz Ğrednia temperatura maksymalnie –2,5°C. • Wedáug dobowego typu przepáywu mas powietrza w obu regionach zarejestrowano najwyĪsze regionalne Ğrednie stĊĪenia PM10 i NO2 oraz regionalne Ğrednie stĊĪenia SO2 takĪe w regionie województwa Ğląskiego w dniach, gdy nie przewaĪaá kierunek wiatru z Īadnej czĊĞci horyzontu. W wiĊkszoĞci są to dni ze zmiennym kierunkiem wiatru albo dni z wyraĨną zmianą kierunku wiatru w ciągu dnia. Zmienny wiatr wystĊpuje najczĊĞciej przy niskich prĊdkoĞciach wiatru. Drugie w kolejnoĞci najwyĪsze byáy w obu regionach regionalne Ğrednie stĊĪenia PM10 i NO2 w dniach, w których wystĊpowaá dobowy typ przepáywu mas powietrza z póánocno-wschodniej czĊĞci horyzontu. W regionie kraju morawskoĞląskiego Ğrednie regionalne stĊĪenia SO2 byáy najwyĪsze w czasie przepáywu powietrza z póánocno-wschodniej czĊĞci horyzontu. NajniĪsze Ğrednie regionalne stĊĪenia PM10, NO2 i SO2 w obu regionach wystąpiáy podczas przepáywu mas powietrza z poáudniowo-zachodniej czĊĞci horyzontu. • Poziom zanieczyszczenia powietrza w danym okresie i obszarze zaleĪny jest od ogólnej sytuacji meteorologicznej, a nie tylko od poszczególnych warunków meteorologicznych. Z typem sytuacji meteorologicznej w danym obszarze związane są równieĪ ogólnie przyjĊte wartoĞci poszczególnych wielkoĞci meteorologicznych. W transgranicznym obszarze ĝląska i Moraw ustabilizowany poáudniowo-zachodni przepáyw mas
/ 167 /
V 6. kapitole jsou prezentovány meteorologické podmínky vzniku situací s vysokými koncentracemi hlavních škodlivin v Ĝešené oblasti, tj. suspendovaných þástic PM10 v chladné polovinČ roku a pĜízemního ozonu v teplé polovinČ roku. • S ohledem na poĜadí pravdČpodobnosti výskytu epizod s prĤmČrnými denními koncentracemi PM10 > 150 ȝg·mí3 jsou v první pČtici stanic s nejvyšší pravdČpodobností pĜekroþení stanice z polské hodnocené oblasti (vyjma VČĜĖovic), které se všechny nacházejí v oblasti údolí Olše, Odry a Rybnické náhorní plošiny. Co se týþe denních koncentrací PM10 > 200 ȝg·mí3 je poĜadí obdobné s tím, že stanici ve VČĜĖovicích nahrazuje stanice v ĩywieci. Poukazuje to na to, že výskytu takových situací je zvlášĢ vystavena oblast pĜímého þesko-polského pĜíhraniþí na území údolí Ĝek Odry a Olše a také ĩywiecké kotliny.
\
powietrza związany jest przewaĪnie z cyklonalnym typem pogody (niĪem barometrycznym) z przewaĪnie wiĊkszymi prĊdkoĞciami przepáywu powietrza i dobrymi warunkami dyspersji. Ponadto podczas takich przepáywów powietrza na transgraniczny obszar ĝląska i Moraw transportowane jest wzglĊdnie czystsze powietrze z maáo zanieczyszczonych obszarów Republiki Czeskiej. I na odwrót – ustabilizowanym póánocno-wschodnim i zmiennym przepáywom mas powietrza z maáymi prĊdkoĞciami wiatru, związanym z antycyklonalnymi sytuacjami (wyĪami barometrycznymi), czĊsto towarzyszą gorsze warunki dyspersji, szczególnie w cháodnych okresach roku. Podczas przewaĪających dobrych warunków dyspersji substancje zanieczyszczające są wiĊc w wiĊkszoĞci przenoszone z regionu kraju morawskoĞląskiego do regionu województwa Ğląskiego, natomiast podczas przewaĪających pogorszonych warunków dyspersji sytuacja jest odwrotna. Tereny znajdujące siĊ w centralnej czĊĞci obszaru transgranicznego zanieczyszczane są w przypadku obu kierunków przepáywu mas powietrza emisjami ze Ĩródeá zlokalizowanych na obrzeĪach obszaru. • Wpáyw warunków dyspersji na Ğrednie regionalne dobowe stĊĪenia zanieczyszczeĔ w powietrzu jest dominujący, uzupeániający jest wpáyw kierunku wiatru w obszarze. Relatywnie najwyĪsze Ğrednie regionalne stĊĪenia PM10, NO2 i SO2 zarejestrowano w dniach o záych warunkach dyspersji, natomiast bezwzglĊdnie najwyĪsze stĊĪenia w czasie tych dni w cháodnych okresach. Podczas dni, w których warunków dyspersji nie moĪna byáo w sposób jednoznaczny okreĞliü jako dobre lub záe, odnotowano wyĪsze stĊĪenia w porównaniu z dniami, w których wystĊpowaáy dobre warunki dyspersji. ĝrednie regionalne stĊĪenia PM10 osiągnĊáy najwyĪszy poziom w dniach, w których wystĊpowaáy záe warunki dyspersji i nieokreĞlony kierunek przepáywu mas powietrza. W cháodnych okresach w obu regionach czĊstoĞü wystĊpowania tych dni byáa na poziomie ok. 7%, czyli w jednym okresie Ğrednio ok. 13 dni, podczas których odnotowano ponad poáowĊ wszystkich Ğrednich regionalnych stĊĪeĔ powyĪej 150 g·m–3 oraz zarejestrowano takĪe absolutnie najwyĪsze stĊĪenia. Regionalne Ğrednie dobowe stĊĪenie PM10 przekroczyáo wartoĞü dopuszczalną w jednym cháodnym okresie w regionie kraju morawskoĞląskiego Ğrednio w 76 dniach31, w tym w 20 dniach, w których wystĊpowaáy záe warunki dyspersji, \
se špatnými, ve 3 dnech s dobrými a v 54 dnech s nevyhranČnými podmínkami rozptylu. V regionu Slezského vojvodství to bylo prĤmČrnČ v 86 dnech, z toho ve 20 dnech se špatnými, v 7 dnech s dobrými a v 59 dnech s nevyhranČnými podmínkami rozptylu. BČhem jednoho teplého období pĜekroþila regionální prĤmČrná denní koncentrace mezní hodnotu PM10 v regionu Moravskoslezského kraje prĤmČrnČ ve 13 dnech, v regionu Slezského vojvodství ve 11 dnech, z toho v 6, resp. 5 dnech se špatnými rozptylovými podmínkami a v 7, resp. 6 dnech s nevyhranČnými podmínkami rozptylu. VČtšina tČchto dnĤ se vyskytla v dubnu a záĜí. V tČchto mČsících v nČkterých letech doznívají, resp. zaþínají, meteorologické podmínky, které jsou charakteristické pro chladná období. Z hodnocení je zĜejmé, že koncentrace PM10 vyšší než denní mezní hodnota se vyskytují nejen pĜi jednoznaþnČ špatných rozptylových podmínkách, ale již pĜi podmínkách, které lze oznaþit za nepĜíznivé. • Souþasný vliv délky sluneþního svitu a teploty na koncentrace O3 je dominantní. Regionální úroveĖ zneþištČní ovzduší O3 významnČ stoupá se stoupající dobou trvání sluneþního svitu v daný den a se stoupající teplotou vzduchu. PrĤmČrné regionální maximální denní 8hodinové koncentrace O3 byly nejvyšší ve dnech s dobou trvání sluneþního svitu alespoĖ 8,5 hodin a prĤmČrnou denní teplotou vzduchu alespoĖ 17,5 °C. • Podle denního typu proudČní byly nejvyšší regionální prĤmČrné koncentrace O3 namČĜeny ve dnech, kdy smČr vČtru nebyl pĜevládající ani z jedné poloviny horizontu. Regionální prĤmČrné maximální 8hodinové koncentrace O3 byly v regionu Slezského vojvodství pĜi proudČní z obou polovin horizontu velmi podobné, v regionu Moravskoslezského kraje byly tyto koncentrace mírnČ vČtší pĜi proudČní z jihozápadní poloviny horizontu.
Badano Ğrednie cechy regionalne. W dniach, w których Ğrednie regionalne stĊĪenie wyĪsze byáo od wartoĞci dopuszczalnej, Ğrednie dobowe stĊĪenia na konkretnej stacji mogáy byü zarówno niĪsze, jak i wyĪsze od wartoĞci dopuszczalnej.
31
/ 168 /
• V letech 2005/06 – 2010/11 bylo zjištČno 15 oblastních epizod PM10 (vyskytujících se souþasnČ v celé hodnocené oblasti) s rĤznou dobou trvání, zahrnující celkem 28 dnĤ. Nejdelší trvala pČt dní a vyskytla se od 8. do 12. ledna 2006. V lednu 2006 se vyskytla 4denní epizoda a jedna 1denní epizoda. Tento mČsíc byl v hodnoceném pČtiletém období nejvíce nepĜíznivý z hlediska míry zneþištČní prašnými þásticemi. CelkovČ jsou oblastní epizody PM10 zaznamenány zejména v lednu (61% všech vybraných dnĤ s epizodou), i když se vyskytovaly i v prosinci a v únoru. • V letech 2006 – 2010 bylo na území þesko-polského pĜíhraniþí zjištČno 33 oblastních epizod pĜízemního ozonu s rĤznou dobou trvání zahrnující celkem 54 dnĤ. Nejdelší epizoda O3 trvala 10 dnĤ. Nevyskytly se epizody trvající 3 dny, resp. od 6 do 9 dnĤ. • Provedená charakteristika epizod s vysokou koncentrací škodlivin poukázala na meteorologické faktory, které jsou zodpovČdné za jejich vznik. KromČ synoptických podmínek, jako jsou tlakové útvary (epizody vysokých koncentrací zneþištČní, jak prašnými þásticemi, tak i ozonem, ve významné vČtšinČ vznikají v situacích s nízkými gradienty s pĜevažujícími anticyklonálními typy), významnou úlohu hrají i s nimi související meteorologické prvky. V hodnocených situacích byla naprostá vČtšina epizod zpĤsobena místními a regionálními faktory. Cirkulaþní podmínky s nízkými gradienty jsou pĜíznivé pro dominantní vliv místních klimatických faktorĤ, což se projevuje vlivem teploty, rychlosti vČtru a podmínek stability atmosféry, které vznikají vlivem místních podmínek, na koncentrace škodlivin v ovzduší. Jak u prachových, tak u ozonových epizod je dominantní vliv tČchto prvkĤ poþasí významný, i když zpĤsob vlivu i pĜíþiny jsou odlišné.
w 3 dniach, w których wystĊpowaáy dobre, oraz w 54 dniach o nieokreĞlonych warunkach dyspersji. W regionie województwa Ğląskiego byáo tak Ğrednio w 85 dniach, w tym w 20 dniach, w których wystĊpowaáy záe warunki dyspersji, w 7 dniach, w których wystĊpowaáy dobre warunki dyspersji oraz w 59 dniach o nieokreĞlonych warunkach dyspersji. W regionie kraju morawskoĞląskiego podczas jednego ciepáego okresu regionalne Ğrednie dobowe stĊĪenie przekroczyáo wartoĞü dopuszczalną PM10 Ğrednio w 13 dniach, w regionie województwa Ğląskiego w 12 dniach, w tym w 6 lub w 5 dniach, w których wystĊpowaáy záe warunki dyspersji, i w 7 lub w 6 dniach o nieokreĞlonych warunkach dyspersji. WiĊkszoĞü tych dni wystąpiáa w kwietniu i we wrzeĞniu. W tych miesiącach w niektórych latach wygasają albo zaczynają siĊ warunki meteorologiczne charakterystyczne dla cháodnych okresów. Z przeprowadzonej oceny jasno wynika, Īe stĊĪenia PM10 powyĪej dobowej wartoĞci dopuszczalnej wystĊpują nie tylko podczas jednoznacznie záych warunków dyspersji, ale takĪe w warunkach, które moĪna okreĞliü jako niekorzystne. • Jednoczesny wpáyw usáonecznienia i temperatury na stĊĪenie O3 jest dominujący. Regionalny poziom zanieczyszczenia powietrza O3 istotnie wzrasta wraz z rosnącym usáonecznieniem w danym dniu i wraz z rosnącą temperaturą powietrza. ĝrednie regionalne maksymalne dobowe 8-godzinne stĊĪenia O3 byáy najwyĪsze w dniach, w których usáonecznienie trwaáo co najmniej 8,5 godziny, a Ğrednia dobowa temperatura powietrza wynosiáa co najmniej 17,5°C. • Wedáug dobowego typu przepáywu powietrza najwyĪsze regionalne Ğrednie stĊĪenia O3 zarejestrowano w dniach, gdy nie przewaĪaá kierunek wiatru z Īadnej czĊĞci horyzontu. Regionalne Ğrednie maksymalne 8-godzinne stĊĪenia O3 w regionie województwa Ğląskiego w czasie przepáywu mas powietrza z obu czĊĞci horyzontu byáy bardzo podobne, w regionie kraju morawskoĞląskiego stĊĪenia te byáy nieco wyĪsze w czasie przepáywu mas powietrza z poáudniowo-zachodniej czĊĞci horyzontu. W rozdziale szóstym przedstawiono meteorologiczne warunki powstawania sytuacji z wysokimi stĊĪeniami gáównych zanieczyszczeĔ badanego regionu, tj. pyáu zawieszonego PM10 w cháodnej poáowie roku i ozonu przyziemnego w ciepáej poáowie roku. • JeĞli weĨmie siĊ pod uwagĊ ranking prawdopodobieĔstwa wystĊpowania epizodów o stĊĪeniach Ğrednich dobowych PM10 wiĊkszych od 150 ȝg·mí3, to w pierwszej piątce stacji o najwyĪszych prawdopodobieĔstwach przekroczeĔ lokują siĊ gáównie stacje polskiego obszaru badaĔ (poza
/ 169 /
VČĜĖovicami), wszystkie poáoĪone w obszarze doliny Olzy, Odry i PáaskowyĪu Rybnickiego. W przypadku sytuacji ze stĊĪeniami dobowymi PM10 wiĊkszymi od 200 ȝg·mí3 ranking przedstawia siĊ podobnie, z tym Īe stacjĊ w VČĜĖovicach w pierwszej piątce zastĊpuje stacja w ĩywcu. ĝwiadczy to o tym, Īe rejon Ğcisáego pogranicza polsko-czeskiego w obrĊbie dolin rzek Odry i Olzy, a takĪe Kotlina ĩywiecka są szczególnie naraĪone na wystĊpowanie takich sytuacji. • W latach 2005/06–2010/11 zidenty¿kowano 15 epizodów obszarowych PM10 (wystĊpujących jednoczeĞnie na caáym badanym obszarze) o zróĪnicowanym czasie trwania obejmujących áącznie 28 dni. NajdáuĪszy z nich trwaá piĊü dni i zdarzyá siĊ od 8– 12 stycznia 2006 r. W styczniu 2006 roku wystapiá teĪ epizod 4-dniowy, a takĪe jeden epizod jednodniowy. Miesiąc ten byá najbardziej niekorzystny pod wzglĊdem poziomu zanieczyszczeĔ pyáowych w badanym piĊcioleciu. Generalnie epizody obszarowe PM10 obserwowane są przewaĪnie w styczniu (61% wszystkich wytypowanych dni z epizodem), choü zdarzaáy siĊ takĪe w grudniu i lutym. • W latach 2006–2010 na terenie pogranicza polsko-czeskiego sklasy¿kowano 33 epizody obszarowe ozonu przyziemnego o zróĪni-
cowanym czasie trwania, obejmujące áącznie 54 dni. NajdáuĪszy epizod O3 trwaá 10 dni. Nie wystąpiáy epizody o czasie trwania 3-dniowym oraz od 6 do 9 dni. • Przeprowadzona charakterystyka epizodów wysokich stĊĪeĔ zanieczyszczeĔ wskazaáa czynniki meteorologiczne, które są odpowiedzialne za ich powstawanie. Obok warunków synoptycznych, takich jak typ ukáadu ciĞnienia (epizody wysokich stĊĪeĔ zanieczyszczeĔ zarówno pyáowe, jak i ozonowe w zdecydowanej wiĊkszoĞci powstają w sytuacjach sáabogradientowych przy przewadze typów antycyklonalnych), istotną rolĊ odgrywają związane z nimi elementy meteorologiczne. W analizowanych sytuacjach za zdecydowaną wiĊkszoĞü epizodów odpowiadaáy czynniki lokalne i regionalne. Sáabogradientowe warunki cyrkulacyjne sprzyjają dominacji czynników lokalnych klimatu, co przejawia siĊ wpáywem temperatury, prĊdkoĞci wiatru i warunków stabilnoĞci atmosfery, ksztaátujących siĊ pod wpáywem warunków lokalnych, na stĊĪenia zanieczyszczeĔ powietrza. W przypadku zarówno epizodów pyáowych, jak teĪ i epizodów ozonowych dominacja tych elementów pogody jest znaczna, choü sposób oddziaáywnia, jak teĪ i przyczyny są odmienne.
/ 170 /
PěÍLOHA – POUŽITÁ DATA A METODY ZPRACOVÁNÍ
ANEKS – WYKORZYSTANE DANE I METODY ZASTOSOWANE W OPRACOWANIU
Meteorologické prvky ovlivĖující úroveĖ zneþištČní ovzduší (kapitola 3)
Elementy meteorologiczne wpáywające na poziom zanieczyszczenia powietrza (rozdziaá 3)
Do hodnocení byly zahrnuty výsledky hodinových meteorologických mČĜení podle mezinárodní zprávy o pĜízemních meteorologických pozorováních z pozemní stanice SYNOP a z dalších mČĜení profesionálních meteorologických stanic ýHMÚ ýervená, Lysá hora a Mošnov a stanic IMGW Bielsko-Biaáa, Katovice a Racibórz namČĜené v období od ledna 2001 do bĜezna 2011. Dále byly použity výsledky hodinových meteorologických mČĜení z automatizovaných klimatologických stanic ýHMÚ Ostrava-Poruba a Luþina ze stejného období. Údaje z horských stanic ýervená a Lysá hora byly použity pouze pro hodnocení vertikální stability atmosféry. Údaje o smČru vČtru ze stanice Luþina byly k dispozici až od Ĝíjna 2002 (tab. 3.1, obr. 3.1). Výsledky všech mČĜení byly souhrnnČ vyhodnoceny pro chladné poloviny roku (mČsíce leden až bĜezen a Ĝíjen až prosinec) a teplé poloviny, resp. teplá období roku (mČsíce duben až záĜí) v desetiletém období 2001–2010. Dále byla hodnocena souvislá chladná období mČsícĤ Ĝíjen až bĜezen a souvislá zimní období mČsícĤ prosinec až únor období 2001/02 až 2010/11. Pro hodnocení roþních charakteristik byl k dispozici soubor s témČĜ 88 000 termínovými hodnotami každého prvku na každé stanici, pro sezónní hodnocení soubor s témČĜ 44 000 hodnotami. Pro hodnocení denních hodnot byl k dispozici soubor s cca 3 600 hodnotami pro roþní hodnocení a cca 1 800 hodnotami pro sezónní hodnocení. Uvedené poþty jsou maximální možné dosažitelné, pokud by nedocházelo k pĜípadným výpadkĤm mČĜení. Skuteþné poþty pro hodnocení využitelných platných dat jsou nižší vlivem technických závad nebo nezbytné údržby mČĜidel. Údaje o rychlosti vČtru jsou ve zprávČ SYNOP uvádČny pouze na celé m·sí1 a smČry vČtru v desítkách stupĖĤ, zatímco údaje z automatizovaných stanic mají podrobnČjší formát. PĜed vlastním zpracováním byly proto sjednoceny formáty použitých dat a vstupním souborem zpracovávaných dat byly hodinové údaje o smČru vČtru v desítkách stupĖĤ a rychlosti vČtru v celých metrech za sekundu. V dalším zpracování byly údaje o smČru vČtru redukovány na 16 smČrĤ dle pravidel obecnČ používaných v meteorologii. Pro studium srážkových podmínek byly vstupními daty soubory klimatických denních úhrnĤ srážek za období od 7 do
Badaniom poddano wyniki cogodzinnych pomiarów meteorologicznych zgodnie z miĊdzynarodowym raportem z przyziemnych obserwacji meteorologicznych ze stacji naziemnej SYNOP oraz z innych pomiarów profesjonalnych stacji meteorologicznych ýHMÚ ýervená, Lysá hora i Mošnov oraz stacji IMGW Bielsko-Biaáa, Katowice i Racibórz dokonanych w okresie od stycznia 2001 r. do marca 2011 r. Ponadto wykorzystano wyniki cogodzinnych pomiarów meteorologicznych z automatycznych stacji klimatologicznych ýHMÚ Ostrava-Poruba i Luþina z tego samego okresu. Dane ze stacji górskich ýervená i Lysá hora wykorzystano wyáącznie do oceny pionowej stabilnoĞci atmosfery. Dane nt. kierunku wiatru ze stacji Luþina dostĊpne byáy dopiero od paĨdziernika 2002 r. (tab. 3.1, rys. 3.1). Wyniki wszystkich pomiarów zostaáy poddane áącznej ocenie dla cháodnych okresów roku (miesiące styczeĔ–marzec i paĨdziernik–grudzieĔ) oraz ciepáych okresów czy teĪ poáówek roku (miesiące kwiecieĔ–wrzesieĔ) w okresie dziesiĊcioletnim 2001–2010. Ponadto badano ciągáe okresy cháodne od paĨdziernika do marca oraz ciągáe okresy zimowe od grudnia do lutego w okresach 2001/02 do 2010/11. Do oceny rocznych cech dostĊpny byá zbiór niemal 88 000 terminowych wartoĞci kaĪdego elementu dla kaĪdej stacji, a do ocen sezonowych zbiór niemal 44 000 wartoĞci. Do oceny wartoĞci dobowych wykorzystano zbiór ok. 3600 wartoĞci do oceny rocznej oraz ok. 1800 wartoĞciami do oceny sezonowej. Wymienione liczby są maksymalnymi moĪliwymi do pozyskania, jeĪeli nie wystĊpowaáy ewentualne przerwy w pomiarach. Faktyczne liczby waĪnych danych nadających siĊ do oceny są mniejsze z powodu usterek technicznych lub niezbĊdnej konserwacji urządzeĔ pomiarowych. Dane dotyczące prĊdkoĞci wiatru w raporcie SYNOP podane są tylko w caáych m·sí1, a kierunki wiatru w dziesiątkach stopni, natomiast dane ze stacji automatycznych są bardziej szczegóáowe. Przed przystąpieniem do opracowania ujednolicono wiĊc formaty stosowanych danych. WyjĞciowym zbiorem przetwarzanych danych byáy cogodzinne informacje
/ 171 /
7 hodin stĜedoevropského þasu CET následujícího dne. Vlhkost vzduchu byla hodnocena jednak pomocí relativní vlhkosti vzduchu a jednak pomocí de¿citu teploty rosného bodu, tj. rozdílu mezi teplotou vzduchu a teplotou rosného bodu. MČĜení na všech stanicích probíhalo podle stejných mezinárodních pravidel pro meteorologická mČĜení. SmČr a rychlost vČtru jsou mČĜeny ve standardní výšce 10 m nad zemí, teplota a vlhkost vzduchu ve 2 m nad zemí. Pro porovnání þeské a polské þásti pĜeshraniþní oblasti Moravy a Slezska byly pro každý hodinový termín rovnČž vypoþteny tzv. regionální prĤmČrná termínová rychlost vČtru a prĤmČrná regionální teplota vzduchu jako aritmetický prĤmČr údajĤ namČĜených v MošnovČ, OstravČ-PorubČ a LuþinČ (region Moravskoslezského kraje) a v Racibórzi, Katovicích a Bielsko-Biaáe (region Slezského vojvodství). Z prĤmČrných denních úhrnĤ srážek na stejných stanicích byl obdobnČ vypoþten tzv. regionální denní úhrn srážek. Regionální prĤmČr byl zaokrouhlován na jedno desetinné místo s tím, že jestliže byl alespoĖ na jedné stanici denní úhrn srážek vČtší než 0,0 mm, byl regionální denní úhrn srážek zaokrouhlen minimálnČ na 0,1 mm. PrĤmČrné denní hodnoty byly vypoþteny pro každý kalendáĜní den pro každou stanici a region jako aritmetický prĤmČr z hodinových hodnot 0–23 hodin CET. Roþní chod byl hodnocen pomocí aritmetických prĤmČrĤ za 36 dekád (jeden mČsíc zahrnuje tĜi dekády), denní chod pomocí aritmetických prĤmČrĤ v jednotlivých 24 hodinách.
ÚroveĖ zneþištČní ovzduší (kapitola 4) Zpracování zahrnuje oxid dusiþitý NO2 a oxidy dusíku NOX, oxid siĜiþitý SO2, pĜízemní ozon O3, suspendované þástice frakce PM10 a PM2,5, benzen C6H6, benzo[a]pyren B[a]P a z tČžkých kovĤ v PM10 arsen As, kadmium Cd, nikl Ni a olovo Pb. Vyhodnoceny byly krátkodobé (1hodinové) a denní (24hodinové) prĤmČrné koncentrace namČĜené na celkem 28 automatizovaných a manuálních mČĜicích stanicích státních imisních sítí v pĜeshraniþní oblasti Moravy a Slezska v období od Ĝíjna 2005 do bĜezna 2011. Základní zpracování zahrnuje po deseti monitorovacích stanicích v regionech Moravskoslezského kraje a Slezského vojvodství, které byly vybrány podle dlouhodobých výsledkĤ mČĜení jako reprezentativní pro porovnání úrovní zneþištČní obou regionĤ. Pro posouzení imisní situace PM10, NO2, benzenu, benzo[a]pyrenu a tČžkých kovĤ v PM10 byla zahrnuta mČĜení z dalších stanic, zejména v þeské þásti oblasti, aby byly co nepodrobnČji popsány nejproblematiþtČjší škodliviny oblasti (tab. 4.1, obr. 3.1). Provoz mČĜicí sítČ, základní zpracování a veri¿kaci výsledkĤ imisních mČĜení ve státní imisní síti
nt. kierunku wiatru w dziesiątkach stopni oraz prĊdkoĞci wiatru w caáych metrach na sekundĊ. W kolejnym etapie dane dotyczące kierunku wiatru zredukowano do 16 kierunków zgodnie z ogólnie przyjĊtymi w meteorologii zasadami. Danymi wejĞciowymi do oceny warunków w zakresie opadów byáy zbiory klimatycznych dobowych sum opadów za okres od godziny 7 do 7 czasu Ğrodkowoeuropejskiego CET nastĊpnego dnia. WilgotnoĞü powietrza badano na podstawie wzglĊdnej wilgotnoĞci powietrza oraz na podstawie de¿cytu wilgotnoĞci. Pomiarów na wszystkich stacjach dokonywano zgodnie z identycznymi zasadami meteorologicznymi dotyczącymi pomiarów meteorologicznych. Kierunek i prĊdkoĞü wiatru mierzone są na standardowej wysokoĞci 10 m nad gruntem, temperatura i wilgotnoĞü powietrza na wysokoĞci 2 m nad gruntem. W celu porównania polskiej i czeskiej czĊĞci obszaru transgranicznego Moraw i ĝląska dla kaĪdego godzinnego terminu wyliczono takĪe tzw. regionalną Ğrednią terminową prĊdkoĞü wiatru oraz Ğrednią regionalną temperaturĊ powietrza jako Ğrednią arytmetyczną danych pozyskanych w wyniku pomiarów w Mošnovie, Ostravie-PorubČ i Luþinie (region kraju morawskoĞląskiego) oraz w Raciborzu, Katowicach i Bielsku-Biaáej (region województwa Ğląskiego). Na bazie Ğrednich dobowych sum opadów na tych samych stacjach w podobny sposób obliczono tzw. regionalną dobową sumĊ opadów. ĝrednia regionalna byáa zaokrąglana do jednego miejsca po przecinku, przy czym jeĪeli przynajmniej na jednej stacji dobowa suma opadów byáa wiĊksza niĪ 0,0 mm, to regionalna dobowa suma opadów zostaáa zaokrąglona co najmniej do 0,1 mm. ĝrednie dobowe wartoĞci wyliczono dla kaĪdego dnia kalendarzowego dla kaĪdej stacji i regionu jako Ğrednią arytmetyczną z wartoĞci cogodzinnych 0–23 godzin CET. Roczny przebieg badano za pomocą Ğrednich arytmetycznych z 36 dekad (jeden miesiąc obejmuje trzy dekady), dobowy przebieg w oparciu o Ğredne arytmetyczne w poszczególnych 24 godzinach.
Poziom zanieczyszczenia powietrza (rozdziaá 4) W opracowaniu omówiono: dwutlenek azotu NO2 i tlenk azotu NOX, dwutlenek siarki SO2, ozon przyziemny O3, frakcje pyáu zawieszonego PM10 i PM2,5, benzen C6H6, benzo[a]piren B[a]P oraz z metali ciĊĪkich w PM10 arsen As, kadm Cd, nikiel Ni oraz oáów Pb. Ocenie poddano krótkoterminowe (jednogodzinne) i dobowe (24-godzinne) Ğrednie stĊĪenia, pozyskane z pomiarów na áącznie 28 zautomatyzowanych i manualnych stacjach pomiarowych paĔstwowych sieci monitoringu jakoĞci
/ 172 /
zajišĢuje v regionu Moravskoslezského kraje poboþka ýeského hydrometeorologického ústavu v OstravČ (ýHMÚ), v regionu Slezského vojvodství Wojewódzki Inspektorat Ochrony ĝrodowiska v Katovicích (WIOĝ)32. Výsledky mČĜení byly souhrnnČ vyhodnoceny pro chladné poloviny roku (mČsíce leden až bĜezen a Ĝíjen až prosinec) a teplé poloviny, resp. teplá období roku (mČsíce duben až záĜí) pro PM10, PM2,5, SO2, NO2 a NOX v pČtiletém období 2006– 2010 a pro ostatní škodliviny ve tĜíletém období 2008–2010. Dále byla hodnocena souvislá chladná období mČsícĤ Ĝíjen až bĜezen 2005/06 až 2010/11 a pro PM10 i souvislá zimní období mČsícĤ prosinec až únor 2005/06 až 2010/11. Délka zpracovaného období vychází z dostupnosti dat obdobné kvality z obou regionĤ pĜeshraniþní oblasti Slezska a Moravy, pro nČkteré škodliviny nebyla data dostupná ze všech stanic nebo pro celé hodnocené období. Pro hodnocení roþních charakteristik PM10, PM2,5, SO2, NO2 a NOX byl k dispozici soubor s témČĜ 44 000 hodinovými hodnotami každého prvku na každé stanici, pro sezónní hodnocení soubor s témČĜ 22 000 hodnotami. Pro hodnocení denních hodnot byl k dispozici soubor s cca 1 800 hodnotami pro roþní hodnocení a cca 900 hodnotami pro sezónní hodnocení. Uvedené poþty jsou maximální možné dosažitelné, pokud by nedocházelo k výpadkĤm mČĜení. Skuteþné poþty pro hodnocení využitelných platných dat byly nižší vlivem technických závad nebo nezbytné údržby mČĜidel. V ýeské republice používá ýHMÚ pĜi mČĜení zneþištČní ovzduší svČtový þas UTC, zatímco v Polské republice používá WIOĝ stĜedoevropský þas CET. PĜi publikování dat na internetu, v roþenkách zneþištČní ovzduší a dalších zpracováních používají autoĜi oba typy þasĤ. Dále se mĤže lišit i oznaþení 1hodinového intervalu, a sice stejná hodnota bývá oznaþena buć zaþátkem nebo koncem 1hodinového intervalu33. PĜi zpracování imisních dat je tedy vždy nezbytné dbát na bezrozporný popis a zejména na správné pĜiĜazení dat z rĤzných zdrojĤ ke stejným obdobím mČĜení. V této publikaci jsou veškeré krátkodobé koncentrace uvedeny ve stĜedoevropském þase (CET = UTC + 1 hodina) a oznaþeny zaþátkem a koncem intervalu. PrĤmČrné denní koncentrace byly vypoþteny pro každý kalendáĜní den a každou stanici jako 32 Všechny údaje o monitorovacích stanicích, vþetnČ použitých metod mČĜení a laboratorních analýz, jsou na internetových stránkách ýHMÚ a WIOĝ: http://www.chmi.cz, http://stacje. katowice.pios.gov.pl/monitoring.
1hodinový prĤmČr za hodinu 1:00–2:00 mĤže být tedy oznaþen 1:00 nebo 2:00. Z tohoto dĤvodu je nejvhodnČjší používat oznaþení celého intervalu vþetnČ použitého typu þasu, které zabrání nesprávné interpretaci. 33
powietrza w obszarze granicznym Moraw i ĝląska w okresie od paĨdziernika 2005 r. do marca 2011 r. Podstawowe opracowanie obejmuje po dziesieü stacji monitorujących w regionach kraju morawskoĞląskiego i województwa Ğląskiego, które wybrano na podstawie dáugoterminowych wyników pomiaru jako reprezentatywne do porównania poziomów zanieczyszczenia obu regionów. W celu dokonania oceny sytuacji w zakresie imisji PM10, NO2, benzenu, benzo[a]pirenu oraz metali ciĊĪkich w PM10 uwzglĊdniono takĪe pomiary z innych stacji, szczególnie w czeskiej czĊĞci obszaru, aby jak najdokáadniej opisaü najbardziej káopotliwe substancje zanieczyszczające w obszarze (tab. 4.1, rys. 3.1). Funkcjonowanie sieci pomiarowej, podstawowe opracowanie i wery¿kacjĊ wyników pomiarów stĊĪeĔ zanieczyszczeĔ w paĔstwowej sieci stacji monitoringu jakoĞci powietrza zapewnia w regionie kraju morawskoĞląskiego oddziaá Czeskiego Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej [ýeský hydrometeorologický ústav] w Ostravie (ýHMÚ), w regionie województwa Ğląskiego Wojewódzki Inspektorat Ochrony ĝrodowiska w Katowicach (WIOĝ)32. Wyniki wszystkich pomiarów zostaáy poddane áącznej ocenie dla cháodnych okresów roku (miesiące styczeĔ–marzec i paĨdziernik–grudzieĔ) oraz ciepáych okresów, a takĪe dla poáówek roku (miesiące kwiecieĔ–wrzesieĔ) dla PM10, PM2,5, SO2, NO2 i NOX w okresie piĊcioletnim 2006–2010, a dla pozostaáych zanieczyszczeĔ – w okresie trzyletnim 2008–2010. Ponadto badano ciągáe okresy cháodne od paĨdziernika do marca 2005/06 do 2010/11, a dla PM10 takĪe ciągáe okresy zimowe od grudnia do lutego 2005/06 do 2010/11. DáugoĞü zbadanego okresu wynika z dostĊpnoĞci danych o podobnej jakoĞci z obu regionów obszaru transgranicznego ĝląska i Moraw, dla niektórych zanieczyszczeĔ dane nie byáy dostĊpne ze wszystkich stacji lub dla caáego badanego okresu. Do oceny rocznych cech PM10, PM2,5, SO2, NO2 i NOX dostĊpny byá zbiór niemal 44 000 cogodzinnych wartoĞci kaĪdego elementu na kaĪdej stacji, do celów ocen sezonowych zbiór niemal 22 000 wartoĞci. Do oceny wartoĞci dobowych wykorzystano zbiór ok. 1800 wartoĞci do oceny rocznej oraz ok. 900 wartoĞci do oceny sezonowej. Wymienione liczby są maksymalnymi moĪliwymi do pozyskania, jeĪeli nie wystĊpowaáy ewentualne przerwy w pomiarach. Faktyczne liczby waĪnych danych nadających siĊ do oceny są mniejsze z powodu usterek 32 Wszystkie informacje dotyczące stacji monitorujących oraz zastosowanych metod pomiaru oraz analiz laboratoryjnych umieszczone są na stronach internetowych ýHMÚ oraz WIOĝ: http://www.chmi.cz, http://stacje.katowice.pios.gov.pl/monitoring.
/ 173 /
aritmetický prĤmČr z 1hodinových koncentrací namČĜených v období 0–24 hodin CET. PrĤmČr byl považován za platný, bylo-li k dispozici minimálnČ šestnáct 1hodinových koncentrací a pĜípadný výpadek v mČĜení trval souvisle maximálnČ þtyĜi hodiny. Pro další použití byl prĤmČr zaokrouhlen na celé þíslo. Pro ozon bylo pro každý kalendáĜní den vypoþteno dvanáct 8hodinových klouzavých prĤmČrných koncentrací jako aritmetický prĤmČr ve dvanácti 8hodinových obdobích od 05–13 do 16–24 hodin CET a z nich byla vybrána maximální denní 8hodinová koncentrace. Toto denní maximum bylo stanoveno rovnČž pouze tehdy, bylo-li k dispozici v daném dni minimálnČ šestnáct 1hodinových koncentrací a pĜípadný výpadek v mČĜení trval souvisle maximálnČ þtyĜi hodiny. Pro porovnání þeské a polské þásti pĜeshraniþní oblasti Moravy a Slezska byly pro každý den vypoþteny tzv. regionální prĤmČrné denní 24hodinové koncentrace NO2, SO2 a PM10 jako aritmetický prĤmČr z 24hodinových koncentrací, namČĜených na všech deseti základních stanicích. Regionální koncentrace byly vypoþteny pro každý den, ve kterém byly k dispozici 24hodinové koncentrace z minimálnČ pČti stanic v daném regionu. Do výpoþtu pro daný den nebyla zahrnuta namČĜená maximální a minimální denní koncentrace a ze zbývajících tĜí až osmi denních koncentrací byl s pĜesností na celé þíslo vypoþítán aritmetický prĤmČr. ObdobnČ byly pro ozon pro každý den vypoþteny tzv. regionální prĤmČrné maximální denní 8hodinové koncentrace jako aritmetický prĤmČr z maximálních denních 8hodinových koncentrací namČĜených na þtyĜech základních stanicích. Regionální koncentrace ozonu byly vypoþteny pro každý den, ve kterém byly k dispozici maximální denní 8hodinové koncentrace z minimálnČ tĜí stanic v daném regionu. Z dostupných tĜí až þtyĜ maximálních denních 8hodinových koncentrací byl s pĜesností na celé þíslo vypoþítán aritmetický prĤmČr pro daný region. Podle uvedených pravidel bylo možno stanovit regionální koncentrace ve všech dnech hodnoceného období kromČ tĜí dnĤ v regionu Slezského vojvodství, a to 30. 7. 2006 pro SO2, 29. 10. 2006 pro NO2, SO2 a PM10 a 25. 6. 2010 pro PM10. Pro tyto dny byla regionální prĤmČrná koncentrace odhadnuta z regionálních koncentrací v Moravskoslezském kraji v uvedených, pĜedcházejících a následujících dnech. Roþní chod koncentrací NO2, SO2, PM10 a O3 byl hodnocen pomocí aritmetických prĤmČrĤ v 36 dekádách (jeden mČsíc zahrnuje tĜi dekády), denní chod pomocí aritmetických prĤmČrĤ v jednotlivých 24 hodinách. Roþní chod þetností denních koncentrací NO2, SO2, PM10 a O3 vyšších než zvolená hodnota byl
technicznych lub niezbĊdnej konserwacji urządzeĔ pomiarowych. W Republice Czeskiej ýHMÚ korzysta w pomiarach zanieczyszczeĔ powietrza z czasu uniwersalnego UTC, natomiast w Rzeczpospolitej Polskiej WIOĝ stosuje czas Ğrodkowoeuropejski CET. Do umieszczania danych w internecie, w rocznikach zanieczyszczenia powietrza oraz innych opracowaniach autorzy stosują oba typy czasu. Ponadto róĪniü siĊ moĪe takĪe oznaczenie przedziaáu jednogodzinnego, tzn. ta sama wartoĞü oznaczana jest albo początkiem albo koĔcem przedziaáu jednogodzinnego33. Opracowując dane dotyczące imisji, naleĪy wiĊc za kaĪdym razem stosowaü nie budzący wątpliwoĞci opis, a przede wszystkim wáaĞciwie przyporządkowaü dane z róĪnych Ĩródeá do tego samego okresu pomiaru. W niniejszym opracowaniu wszystkie krótkoterminowe stĊĪenia podano w czasie Ğrodkowoeurpejskim (CET=UTC + 1 godzina) i oznaczono początkiem i koĔcem przedziaáu. ĝrednie dobowe stĊĪenia wyliczono dla kaĪdego dnia kalendarzowego i dla kaĪdej stacji jako Ğrednią arytmetyczną z jednogodzinnych stĊĪeĔ zmierzonych w czasie 0–24 godzin CET. ĝrednią uwaĪano za waĪną, jeĪeli dysponowano co najmniej szesnastoma jednogodzinnymi stĊĪeniami, a ewentualna przerwa w pomiarach trwaáa w trybie ciągáym maksymalnie cztery godziny. Do dalszego wykorzystania Ğrednią zaokrąglano do caáej liczby. W odniesieniu do ozonu wyliczono dla kaĪdego dnia kalendarzowego dwanaĞcie 8-godzinnych Ğrednich kroczących stĊĪeĔ jako Ğrednią arytmetyczną w dwunastu 8-godzinnych okresach od 5–13 do 16–24 godzin CET i z nich wybrano maksymalne dobowe 8-godzinne stĊĪenie. To dobowe maksimum okreĞlano równieĪ tylko wówczas, gdy dysponowano w danym dniu co najmniej szesnastoma jednogodzinnymi stĊĪeniami, a ewentualna przerwa w pomiarach trwaáa w trybie ciągáym maksymalnie cztery godziny. W celu porównania polskiej i czeskiej czĊĞci obszaru transgranicznego Moraw i ĝląska dla kaĪdego dnia wyliczono tzw. regionalne Ğrednie dobowe 24-godzinne stĊĪenia NO2, SO2 i PM10 jako Ğrednią arytmetyczną z 24-godzinnych stĊĪeĔ zarejestrowanych na wszystkich dziesiĊciu podstawowych stacjach. StĊĪenia regionalne wyliczono dla kaĪdego dnia, dla którego dostĊpne byáy 24-godzinne stĊĪenia co najmniej z piĊciu stacji w danym regionie. W obliczeniach dla danego dnia nie ujĊto odnotowanych maksymalnych i minimalnych Jednogodzinna Ğrednia z godziny 1:00–2:00 moĪe byü wiĊc oznaczona jako 1:00 lub 2:00. Z tego powodu najbardziej wskazane jest stosowanie oznaczenia caáego przedziaáu czasowego wraz z zastosowanym typem czasu, co zapobiegnie nieprawidáowej interpretacji.
33
/ 174 /
hodnocen pomocí relativních dekádových þetností denních koncentrací vyšších než zvolená hodnota na jednotlivých stanicích. Pro jednotlivé škodliviny byly zvoleny tyto hodnoty: 40 g·m–3 pro NO2 a 20 g·m–3 pro SO2 (hodnoty roþního imisního limitu), 60 g·m–3 pro O3 (polovina hodnoty denního imisního limitu) a 100 g·m–3 pro PM10 (dvojnásobek hodnoty denního imisního limitu). Vypoþtené dekádové þetnosti byly zhlazeny pomocí prĤmČrných klouzavých 3dekádových þetností a v obrázcích byly oznaþeny prostĜední dekádou. Roþní chod ostatních škodlivin, pro které byly k dispozici údaje za kratší období zejména z nČkterých stanic, byl hodnocen pomocí mČsíþních prĤmČrných koncentrací. Nejvyšší koncentrace NO2, SO2 a PM10 spadají do chladné poloviny roku. Pro lepší pĜehlednost roþních chodĤ koncentrací tČchto škodlivin proto zaþíná osa grafĤ první dekádou þervence a konþí poslední dekádou þervna, zatímco pro O3 zaþíná osa standardnČ první lednovou dekádou. Týdenní chod koncentrací škodlivin byl hodnocen pomocí aritmetických prĤmČrĤ denních koncentrací, namČĜených v daném dni v týdnu. Podíl frakcí suspendovaných þástic byl vypoþten pro každou stanici a každý den, ve kterém byla k dispozici prĤmČrná denní koncentrace obou frakcí. Z denních podílĤ byl následnČ vypoþítán prĤmČrný podíl za chladné a teplé poloviny rokĤ.
Meteorologicko-imisní vztahy (kapitola 5) Pro studium meteorologicko-imisních vztahĤ byly použity denní regionální imisní a meteorologické charakteristiky pro region Moravskoslezského kraje a Slezského vojvodství odvozené v kapitolách 3 a 4. Jedná se o soubory prĤmČrných regionálních denních 24hodinových koncentrací PM10, NO2, SO2, prĤmČrných regionálních maximálních denních 8hodinových koncentrací O3 a o soubory regionálních prĤmČrných denních teplot vzduchu, regionálních prĤmČrných denních rychlostí vČtru, prĤmČrných denních vertikálních teplotních pseudogradientĤ pro vrstvy 0–500 m, 0–1000 m a 500–1000 m a regionálních prĤmČrných denních úhrnĤ srážek. Denní doby trvání sluneþního svitu byly použity pouze ze stanice Mošnov pro region Moravskoslezského kraje a ze stanice Katovice pro region Slezského vojvodství. Soubory tČchto charakteristik byly vyhodnoceny souhrnnČ za chladná období Ĝíjen–bĜezen rokĤ 2005/06–2010/11 a za teplá období duben–záĜí rokĤ 2006–2010. Pro O3 a denní doby trvání sluneþního svitu byla vyhodnocena pouze teplá období rokĤ 2008–2010. Vzhledem k roþnímu chodu imisního zatížení a úrovni zneþištČní ovzduší ve
dobowych stĊĪeĔ, a z pozostaáych trzech do oĞmiu dobowych stĊĪeĔ z dokáadnoĞcią do caáej liczby wyliczono Ğrednią arytmetyczną. Podobnie dla ozonu wyliczono dla kaĪdego dnia tzw. regionalne Ğrednie maksymalne dobowe 8-godzinne stĊĪenia jako Ğrednią arytmetyczną z maksymalnych dobowych 8-godzinnych stĊĪeĔ namierzonych na czterech podstawowych stacjach. StĊĪenia regionalne ozonu wyliczono dla kaĪdego dnia, dla którego dostĊpne byáy maksymalne dobowe 8-godzinne stĊĪenia co najmniej z trzech stacji w danym regionie. Z dostĊpnych trzech do czterech maksymalnych dobowych 8-godzinnych stĊĪeĔ z dokáadnoĞcią do caáej liczby wyliczono Ğrednią arytmetyczną dla danego regionu. Na podstawie opisanych zasad moĪliwe byáo okreĞlenie regionalnych stĊĪeĔ we wszystkich dniach badanego okresu, oprócz trzech dni w regionie województwa Ğląskiego, konkretnie 30 lipca 2006 r. dla SO2, 29 paĨdziernika 2006 r. dla NO2, SO2 i PM10 oraz 25 czerwca 2010 r. dla PM10. Dla tych dni regionalne Ğrednie stĊĪenia oszacowano na podstawie stĊĪeĔ regionalnych w kraju morawskoĞląskim w podanych, poprzedzających i nastepnych dniach. Roczny przebieg stĊĪeĔ NO2, SO2, PM10 i O3 badano za pomocą Ğrednich arytmetycznych w 36 dekadach (jeden miesiąc obejmuje trzy dekady), dzienny przebieg na podstawie Ğrednich arytmetycznych w poszczególnych 24 godzinach. Roczny przebieg czĊstoĞci dobowych stĊĪeĔ NO2, SO2, PM10 i O3 wyĪszych od wybranej wartoĞci oceniano za pomocą wzglĊdnych dekadowych czĊstoĞci dobowych stĊĪeĔ wyĪszych od wybranej wartoĞci na poszczególnych stacjach. Dla poszczególnych zanieczyszczeĔ wybrano poniĪsze wartoĞci: 40 g·m–3 dla NO2 i 20 g·m–3 dla SO2 (wartoĞci rocznej normy imisji), 60 g·m–3 dla O3 (poáowa wartoĞci dobowej normy imisji) oraz 100 g·m–3 dla PM10 (dwukrotnoĞü wartoĞci dobowej normy imisji). Wyliczone dekadowe czĊstoĞci zostaáy wygáadzone za pomocą Ğrednich kroczących trzydekadowych czĊstoĞci. Na rysunkach są oznaczone Ğrodkową dekadą. Roczny przebieg pozostaáych zanieczyszczeĔ, dla których dostĊpne byáy dane za krótszy okres, zwáaszcza z niektórych stacji, oceniono na podstawie miesiĊcznych Ğrednich stĊĪeĔ. NajwyĪsze stĊĪenia NO2, SO2 i PM10 wystĊpują w cháodnej poáowie roku. Aby roczne przebiegi stĊĪeĔ tych zanieczyszczeĔ byáy bardziej przejrzyste, oĞ wykresów zaczyna siĊ pierwszą dekadą lipca, a koĔczy ostatnią dekadą czerwca, natomiast dla O3 oĞ zaczyna siĊ standardowo pierwszą dekadą stycznia. Tygodniowy przebieg stĊĪeĔ zanieczyszczeĔ oceniano na podstawie Ğrednich arytmetycznych dobowych stĊĪeĔ zarejestrowanych w danym dniu tygodnia.
/ 175 /
sledovaných regionech byly v chladných obdobích vyhodnocovány meteorologicko-imisní vztahy pro PM10, NO2 a SO2 a v teplých obdobích pro PM10, NO2 a O3. Vztahy mezi regionálními imisními a meteorologickými charakteristikami byly vyšetĜovány pomocí Spearmanových koe¿cientĤ poĜadové korelace34 a pomocí odvozených pČti regionálních denních typĤ meteorologických podmínek rozptylu dle teploty vzduchu, rychlosti vČtru, teplotního zvrstvení a úhrnu srážek a pro teplou polovinu roku i dle doby trvání sluneþního svitu. Na základČ obecných znalostí o vlivu jednotlivých meteorologických prvkĤ na úroveĖ zneþištČní ovzduší byly stanoveny jejich denní typy. PĜi stanovení denních typĤ dle teploty vzduchu, rychlosti vČtru a doby trvání sluneþního svitu byly soubory rozdČleny s pĜihlédnutím k hodnotám kvintilĤ35 pĜíslušných souborĤ (tab. 5.1.2). Typy A a B teploty vzduchu, rychlosti vČtru, úhrnu srážek a teplotního zvrstvení lze oznaþit jako nepĜíznivé pro rozptyl PM10, NO2 a SO2, zatímco typy D a E jsou pĜíznivé. Pro tvorbu O3 jsou pĜíznivé zejména typy teploty a sluneþního svitu D a E, ale nepĜíznivé typy A a B. Pro ilustraci kumulovaného vlivu meteorologických podmínek rozptylu na imisní úroveĖ ve sledovaných regionech byly odvozeny tzv. denní typy dnĤ s nepĜíznivými nebo pĜíznivými meteorologickými podmínkami rozptylu, resp. tzv. denní typy dnĤ s pĜíznivými nebo nepĜíznivými podmínkami pro tvorbu ozonu. Pro odvození tČchto typĤ byly vybrány meteorologické prvky s nejlepší korelací mezi imisními a meteorologickými charakteristikami. Jako den se špatnými rozptylovými podmínkami (typ F) pro PM10, NO2 a SO2 byl oznaþen den, ve kterém byly souþasnČ nepĜíznivé typy teplotního zvrstvení a rychlosti vČtru (typy A–B), jako den s dobrými podmínkami rozptylu (typ G) byl oznaþen den, ve kterém byly typy teplotního zvrstvení a rychlosti vČtru souþasnČ pĜíznivé (typy D–E). Pro O3 byl jako den s pĜíznivými podmínkami pro tvorbu ozonu (typ F) oznaþen den, ve kterém byly souþasnČ pĜíznivé pro tvorbu ozonu typy trvání sluneþního svitu a teploty (typy D–E), jako SpearmanĤv koe¿cient poĜadové korelace je bezrozmČrné þíslo, které udává statistickou závislost mezi dvČma veliþinami. Nabývá hodnot od –1 do +1, hodnota koe¿cientu í1 znaþí zcela nepĜímou závislost, hodnota koe¿cientu +1 znaþí zcela pĜímou závislost mezi veliþinami. Pokud je koe¿cient roven 0, pak mezi znaky není žádná statisticky zjistitelná závislost. 34
Kvintily jsou þtyĜi kvantily Q20, Q40, Q60 a Q80, které dČlí statistický soubor na pČt stejných dílĤ. Kvantily jsou ve statistice hodnoty, které rozdČlují seĜazený statistický soubor na dvČ þásti – na þást obsahující hodnoty menší (nebo stejné) než je hodnota kvantilu a na þást obsahující hodnoty vČtší (nebo stejné). NapĜ. Q40 je 40% kvantil, který rozdČluje soubor na 40 % hodnot menších než Q40 a na 60 % hodnot vČtších než Q40. 35
Udziaá frakcji pyáu zawieszonego obliczono dla kaĪdej stacji i dla kaĪdego dnia, w którym dostĊpne byáo Ğrednie dobowe stĊĪenie obu frakcji. Z dobowych udziaáów nastĊpnie wyliczono Ğredni udziaá w cháodnych i ciepáych okresach kaĪdego roku.
Relacje miĊdzy warunkami meteorologicznymi a imisją zanieczyszczeĔ (rozdziaá 5) Do zbadania relacji miĊdzy warunkami meteorologicznymi a imisją zanieczyszczeĔ wykorzystano dobowe dane regionalne dotyczące zanieczyszczeĔ oraz cechy meteorologiczne dla regionu kraju morawskoĞląskiego i województwa Ğląskiego scharakteryzowane w rozdziaáach 3 i 4. Są to zbiory Ğrednich regionalnych dobowych 24-godzinnych stĊĪeĔ PM10, NO2, SO2, Ğrednich regionalnych maksymalnych dobowych 8-godzinnych stĊĪeĔ O3 oraz zbiory regionalnych Ğrednich dobowych temperatur powietrza, regionalnych Ğrednich dobowych prĊdkoĞci wiatru, Ğrednich dobowych pionowych pseudogradientów temperatury dla warstw 0–500 m, 0–1000 m i 500–1000 m oraz regionalnych Ğrednich dobowych sum opadów. Dobowe usáonecznienie uwzglĊdniono wyáącznie ze stacji Mošnov dla regionu kraju morawskoĞląskiego oraz ze stacji Katowice dla regionu województwa Ğląskiego. Zbiory tych cech poddano áącznej ocenie za okresy cháodne paĨdziernik–marzec lat 2005/6– 2010/11 oraz za okresy ciepáe kwiecieĔ–wrzesieĔ lat 2006–2010. W odniesieniu do O3 i dobowego usáonecznienia badano tylko okresy ciepáe lat 2008– 2010. Ze wzglĊdu na roczne przebiegi obciąĪenia imisjami i poziomu zanieczyszczenia powietrza w badanych regionach w cháodnych okresach oceniano relacje miĊdzy warunkami meteorologicznymi a imisją zanieczyszczeĔ dla PM10, NO2 i SO2, a w ciepáych okresach dla PM10, NO2 i O3. Relacje pomiĊdzy regionalnymi cechami imisyjnymi a meteorologicznymi badano za pomocą wspóáczynników korelacji rang Spearmana34 oraz za pomocą okreĞlonych piĊciu regionalnych dobowych typów meteorologicznych warunków dyspersji wedáug temperatury powietrza, prĊdkoĞci wiatru, struktury termicznej, a dla ciepáej poáowy roku takĪe wedáug usáonecznienia. Na podstawie ogólnej wiedzy nt. wpáywu poszczególnych elementów 34 Wspóáczynnik korelacji rang Spearmana to liczba bezwymiarowa, wskazująca na zaleĪnoĞü statystyczną pomiĊdzy dwoma wielkoĞciami. Przyjmuje wartoĞci od í1 do +1, wartoĞü wspóáczynnika í1 oznacza caákowicie odwrotną zaleĪnoĞü, wartoĞü wspóáczynnika +1 oznacza caákowicie prostą zaleĪnoĞü pomiĊdzy wielkoĞciami. JeĪeli wspóáczynnik równy jest 0, to miĊdzy cechami nie ma Īadnej statystycznie moĪliwej do stwierdzenia zaleĪnoĞci.
/ 176 /
den s nepĜíznivými podmínkami pro tvorbu ozonu (typ G) byl naopak oznaþen den, ve kterém byly souþasnČ nepĜíznivé pro tvorbu ozonu typy trvání sluneþního svitu a teploty (typy A–B). V návaznosti na pĜevládající smČry vČtru (kapitola 3) byly z hodinových údajĤ o smČru a rychlosti vČtru z meteorologických stanic Mošnov, Ostrava-Poruba a Luþina pro region Moravskoslezského kraje a meteorologických stanic Racibórz, Katovice a Bielsko-Biaáa pro region Slezského vojvodství odvozeny pro každý den tzv. regionální denní typy smČru vČtru. Jako den s regionálním denním typem smČru vČtru z jihozápadní poloviny horizontu (typ SW½), resp. ze severovýchodní poloviny horizontu (typ NE½), byl v daném regionu oznaþen den, ve kterém byla na uvedených stanicích úhrnná relativní þetnost hodinových smČrĤ vČtru z jihozápadní, resp. severovýchodní, poloviny horizontu (kapitola 3.2) vČtší než 66 % (tj. ve více než ⅔ z možných 3 × 24 termínĤ). Pro dny, ve kterých nebylo možno smČr vČtru v regionu pĜiĜadit k nČkterému z uvedených typĤ, byl typ proudČní oznaþen jako X. Jedná se vČtšinou o dny s promČnlivým smČrem vČtru nebo o dny s výraznou zmČnou smČru vČtru v prĤbČhu dne.
Meteorologické podmínky pro vznik epizod s vysokými koncentracemi zneþišĢujících látek (kapitola 6) Hodnoceny byly všechny dostupné údaje od Ĝíjna 2005 do bĜezna 2011 z monitorovacích stanic Státního monitoringu životního prostĜedí (PaĔstwowy Monitoring ĝrodowiska, PMĝ) a ýHMÚ v oblasti, bez ohledu na jejich klasi¿kaci (dopravní, v oblasti vlivu prĤmyslu, pozaćové: mČstské, pĜímČstské a regionální) a mČĜicí metody (automatické, manuální) a také údaje z reprezentativních meteorologických stanic ýHMÚ a IMGW-PIB. Hlavním cílem této þásti publikace bylo zpracování metody pro identi¿kaci meteorologických podmínek, které mají vliv na vznik vysokých koncentrací suspendovaných þástic PM10 a pĜízemního ozonu O3 se zohlednČním promČnlivých podmínek emisí PM10 a chemických promČn prekurzorĤ O3. Proto byla pro odlišení epizody použita metodika nezávislá na hodnoceném zneþištČní, založená na pravdČpodobnosti výskytu pĜíslušné koncentrace v dané lokalitČ.
meteorologicznych na poziom zanieczyszczenia powietrza okreĞlono ich dobowe typy. OkreĞlając dobowe typy wedáug temperatury powietrza, prĊdkoĞci wiatru i usáonecznienia, podzielono zbiory z uwzglĊdnieniem wartoĞci kwintyli35 wáaĞciwych zbiorów (tab. 5.1.2). Typy A i B temperatury powietrza, prĊdkoĞci wiatru, sumy opadów i struktury termicznej moĪna uznaü za niekorzystne dla dyspersji PM10, NO2 i SO2, natomiast typy D i E są korzystne. Dla powstawania O3 korzystne są w szczególnoĞci typy temperatury i usáonecznienia D i E, natomiast niekorzystne są typy A i B. W celu zilustrowania skumulowanego wpáywu meteorologicznych warunków dyspersji na poziom zanieczyszczenia powietrza w badanych regionach zde¿niowano tzw. dobowe typy dni o niekorzystnych lub korzystnych meteorologicznych warunkach dyspersji oraz tzw. dobowe typy dni o korzystnych lub niekorzystnych warunkach dla powstawania ozonu. W celu okreĞlenia tych typów wybrano elementy meteorologiczne z najlepszą korelacją miĊdzy cechami meteorologicznymi a imisyjnymi. Jako dzieĔ o záych warunkach dyspersji (typ F) dla PM10, NO2 i SO2 oznaczono dzieĔ, w którym wystĊpowaáy równoczeĞnie niekorzystne typy struktury termicznej oraz prĊdkoĞci wiatru (typy A–B), jako dzieĔ o dobrych warunkach dyspersji (typ G) oznaczono dzieĔ, w których wystĊpowaáy równoczeĞnie korzystne typy struktury termicznej i prĊdkoĞci wiatru (typy D–E). Dla O3 jako dzieĔ o korzystnych warunkach dla powstawania ozonu (typ F) oznaczono dzieĔ, w którym wystĊpowaáy równoczeĞnie korzystne dla powstawania ozonu typy usáonecznienia i temperatury (typy D–E), jako dzieĔ o niekorzystnych warunkach dla powstawania ozonu (typ G) oznaczono natomiast dzieĔ, w którym wystĊpowaáy równoczeĞnie niekorzystne dla powstawania ozonu typy usáonecznienia i temperatury (typy A–B). W nawiązaniu do przewaĪających kierunków wiatru (rozdz. 3) na podstawie danych jednogodzinnych dotyczących kierunku i prĊdkoĞci wiatru ze stacji meteorologicznych Mošnov, Ostrava-Poruba i Luþina dla regionu kraju morawskoĞląskiego oraz ze stacji meteorologicznych Racibórz, Katowice i Bielsko-Biaáa dla regionu województwa Ğląskiego okreĞlono dla kaĪdego dnia tzw. regionalne dobowe typy kierunku wiatru. Jako dzieĔ z regionalnym dobowym typem kierunku wiatru Kwintyle to cztery kwantyle Q20, Q40, Q60 a Q80, które dzielą populacjĊ statystyczną na piĊü takich samych czĊĞci. Kwantyle to w statystyce wartoĞci, które dzielą uszeregowaną populacjĊ statystyczną na dwie czĊĞci – na czĊĞü zawierającą wartoĞci mniejsze (lub równe) od wartoĞci kwantyla oraz na czĊĞü zawierającą wartoĞci wiĊksze (lub równe). Np. Q40 to 40% kwantyl, który dzieli populacjĊ na 40% wartoĞci mniejszych od Q40 i na 60% wartoĞci wiĊkszych od Q40. 35
V souladu s tím mČla analýza dvČ etapy: – v první ĜadČ byly identi¿kovány smogové epizody v oblasti, – v druhé ĜadČ pak byly identi¿kovány meteorologické situace související s tČmito smogovými epizodami.
/ 177 /
Data byla sjednocena, absolutní hodnoty koncentrací PM10 nebo O3 byly nahrazeny pravdČpodobností výskytu takové koncentrace v dané lokalitČ. Po zpracování Ĝad dat získaných z mČĜení x1,...,xn (prĤmČrná denní koncentrace PM10 – K24 nebo maximální denní prĤmČrná 8hodinová koncentrace O3, z klouzavých prĤmČrĤ – maxK8) byla pro každou stanici vypoþtena pravdČpodobnost:
pL
{[ {[1, ,..., [Q }; [ t [L }
Q
, znamená rozsah množiny xi, kdy symbol i =1,...,n. Tímto zpĤsobem byla namČĜená hodnota charakterizována þetností jejího výskytu vþetnČ vyšších hodnot. NáslednČ byla pro každý den pro všechny stanice, které mČĜily v tento den, vypoþtena prĤmČrná pravdČpodobnost, která charakterizuje zprĤmČrovanou úroveĖ zneþištČní ovzduší. ýím je prĤmČrná pravdČpodobnost menší, tím jsou vyšší hladiny hodnocené škodliviny: ===
N
¦p
N
Pr(den, mČsíc mČČVt, URN
N 1
N
kdy N je poþet mČĜicích stanic, které byly tento den v provozu. PrĤmČrné pravdČpodobnosti byly vypoþteny pro celou oblast a samostatnČ pro regiony Moravskoslezského kraje a Slezského vojvodství. NáslednČ byl zpracován seznam epizod.
poáudniowo-zachodniej czĊĞci horyzontu (typ SW½), czy teĪ z póánocno-wschodniej czĊĞci horyzontu (typ NE½), w danym regionie oznaczono dzieĔ, w którym na wymienionych stacjach sumaryczna wzglĊdna czĊstoĞü godzinnych kierunków wiatru z poáudniowo-zachodniej lub póánocno-wschodniej czĊĞci horyzontu (rozdz. 3.2.) byáa wiĊksza od 66% (tj. w ponad ⅔ moĪliwych 3×24 terminów). Dla dni, w których kierunku wiatru w regionie nie moĪna byáo przyporządkowaü do któregoĞ z wymienionych typów, typ przepáywu powietrza oznaczono jako X. W wiĊkszoĞci są to dni ze zmiennym kierunkiem wiatru albo dni z wyraĨną zmianą kierunku wiatru w ciągu dnia.
Meteorologiczne uwarunkowania powstawania epizodów wysokich stĊĪeĔ zanieczyszczeĔ (rozdziaá 6) Do badaĔ wykorzystano wszystkie dostĊpne dane z lat 2005/06–2010/11 (a dokáadnie od paĨdziernika 2005 r. do marca 2011 r.) ze stacji pomiaru jakoĞci powietrza PaĔstwowego Monitoringu ĝrodowiska (PMĝ) i ýHMÚ w badanym regionie, bez wzglĊdu na ich przeznaczenie (komunikacyjne, w stre¿e oddziaáywania przemysáu lub zakáadu, táa: miejskiego, podmiejskiego i ponadregionalnego) i metody pomiarowe (automatyczny, manualny), wykorzystano takĪe dane z reprezentatywnych stacji meteorologicznych IMGW-PIB i ýHMÚ. Zasadniczym celem tej czĊĞci pracy byáo opracowanie metody identy¿kacji uwarunkowaĔ meteorologicznych odpowiedzialnych za powstawanie wysokich stĊĪeĔ pyáu zawieszonego i ozonu przyziemnego z uwzglĊdnieniem zmiennych warunków emisji pyáu zawieszonego i przemian chemicznych prekursorów ozonu. Dlatego jako wyróĪnik epizodu przyjĊto metodykĊ, niezaleĪną od analizowanego zanieczyszczenia, w postaci prawdopodobieĔstwa wystąpienia w danym miejscu okreĞlonego stĊĪenia. W związku z tym analiza byáa dwuetapowa: – po pierwsze zidenty¿kowano epizody smogowe w skali badanego obszaru, – po drugie zidenty¿kowano sytuacje meteorologiczne związane z epizodami smogowymi. Dane ujednolicono, zastĊpując wartoĞci bezwzglĊdne stĊĪeĔ PM10 lub O3 prawdopodobieĔstwem wystąpienia w danym miejscu takiego stĊĪenia. Mając ciąg danych otrzymanych z pomiarów x1,...,xn (Ğredniodobowe stĊĪenie PM10 – K24 lub maksymalne Ğrednie 8-godzinne O3 w dobie, spoĞród Ğrednich kroczących – max K8) dla kaĪdej stacji obliczono prawdopodobieĔstwo:
/ 178 /
pL
{[ {[1, ,..., [Q }; [ t [L }
Q
N
,
3UdzieĔ PLHVLDF URN
gdzie symbol === oznacza moc zbioru xi, i =1,...,n. W ten sposób pomiar scharakteryzowano czĊstoĞcią jego wystĊpowania wraz z wartoĞciami wyĪszymi. NastĊpnie dla kaĪdej doby obliczono dla wszystkich mierzących w ten dzieĔ stacji Ğrednie prawdopodobieĔstwo i otrzymano uĞrednioną sytuacjĊ sanitarną powietrza. Im Ğrednie prawdopodobieĔstwo mniejsze, tym wyĪsze poziomy analizowanego zanieczyszczenia:
¦p
N
N
N gdzie N jest liczbą dziaáających w danym dniu stacji pomiarowych. ĝrednie prawdopodobieĔstwa obliczono dla caáoĞci obszaru, oraz poszczególnych jego regionów – SLw, MSk – i utworzono listĊ epizodów.
/ 179 /
LITERATURA Beyer, K., Goldstein, J., Ramakrishnan, R., and Shaft, U., 1999. When is“nearest neighbor” meaningful? In Proceedings of the 7th International Conference on Database Theory, pages 217–235. Biuletyn PSHM 2006. Biuletyn PSHM lipiec 2006. 7(43), IMGW Warszawa. Biuletyn PSHM 2010. Biuletyn PSHM styczeĔ 2010, 1(86), IMGW Warszawa. Blažek Z., ýernikovský L., Krejþí B., Volná V., 2008. ZneþištČní ovzduší suspendovanými þásticemi v oblasti OstravskoKarvinska (sborník prací ýHMÚ sv. 53). 1. vyd. Praha: ýHMÚ, Nakladatelství ýeský hydrometeorologický ústav. 75 s. ISSN 0232-0401. ISBN 978-80-86690-53-7. Blažek Z., ýernikovský L., Ostrožlík T., Volný R., Krajny E., OĞródka L., 2010. Smogová situace v oblasti OstravskoKarvinska ve dnech 23–27. ledna 2010, Meteorologické zprávy, ýHMÚ, 63, 2, 33–41. ýHMÚ, 2007. Machálek P., Machart J. Upravená emisní bilance vytápČní bytĤ malými zdroji od roku 2006. ýHMÚ, Milevsko, 2007. ýHMÚ, 2012. ZneþištČní ovzduší na území ýeské republiky v roce 2011. ýHMÚ, Praha, 2012. ýHMÚ, 2013. Úsek ochrany þistoty ovzduší. Emisní bilance ýeské republiky (http://www.chmi.cz/¿les/portal/docs/uoco/ oez/emisnibilance_CZ.html) accessed 2013-01-22. ýHMÚ, UP, 2007. Atlas podnebí ýeska. ýHMÚ – UP v Olomouci, Praha, Olomouc 2007. ýR, 2007. Vyhláška þ. 194/2007 Sb., kterou se stanoví pravidla pro vytápČní a dodávku teplé vody, mČrné ukazatele tepelné energie pro vytápČní a pro pĜípravu teplé vody a požadavky na vybavení vnitĜních tepelných zaĜízení budov pĜístroji regulujícími dodávku tepelné energie koneþným spotĜebitelĤm. ýR, 2012. Zákon þ. 201/2012 Sb. ze dne 2. kvČtna 2012 o ochranČ ovzduší. ýSÚ, 2013. ýeský statistický úĜad. ýeský statistický úĜad (http://www.czso.cz/) accessed 2013-01-22. Demek Jaromír, Mackovþin Peter, 2006. ZemČpisný lexikon ýR: Hory a nížiny. Brno: Agentura ochrany pĜírody a krajiny ýR, 2006. 582 s. ISBN 80-86064-99-9. Draxler R.R., Rolph G.D., 2010. HYSPLIT (Hybrid Single-Particle Lagrangian Integrated Trajectory) Model access via NOAA ARL READY, NOAA Air ResourcesLaboratory, Silver Spring, MD (http://ready.arl.noaa.gov/HYSPLIT.php). EC, 2004. Directive 2004/107/EC of the European Parliament and of the Council of 15 December 2004 relating to arsenic, cadmium, mercury, nickel and polycyclic aromatic hydrocarbons in ambient air. OJ L 23, 26. 1. 2005, page 3–16. EC, 2008. Directive 2008/50/EC of the European Parliament and of the Council of 21 May 2008 on ambient air quality and cleaner air for Europe. OJ L 152, 11. 6. 2008, page 1–44. EEA, 2012a. Air quality in Europe – 2012 report. EEA Technical report 4/2012. European Environmental Agency, Copenhagen, 2012. ISBN: 978-92-9213-328-3 (http://www.eea.europa.eu/publications/air-quality-in-europe-2012). EEA, 2012b. European Union emission inventory report 1990–2010 under the UNECE Convention on LongrangeTransboundary Air Pollution (LRTAP). EEA Technical report 8/2012. European Environmental Agency, Copenhagen, 2012. ISBN 978-92-9213-321-4 (http://www.eea.europa.eu/publications/eu-emission-inventory-report-1990-2010). GUS, 2013.Gáówny Urząd Statystyczny. GUS PORTAL. 1995–2013 (http://www.stat.gov.pl/gus) accessed 2013-01-22. HYSPLIT Trajectory Model, 2008. HYSPLIT Trajectory Model. September 12 (http://ready.arl.noaa.gov/hysplit-bin/ trajtype.pl?runtype=archive) accessed 2013-02-07. IMGW, 2000. Atlas klimatu województwa Ğląskiego. IMGW, Katowice 2000. IMGW, 2005. Atlas klimatu Polski. IMGW, Warszawa 2005. IMGW-PIB, 2012. Zmiany klimatu a monitoring i prognozowanie stanu Ğrodowiska atmosferycznego. ZiemiaĔski M., OĞródka L. (red.). CzeĞü II: Nowoczesne metody monitoringu i prognozowania stanu Ğrodowiska atmosferycznego. IMGW-PIB Warszawa 2012. Kondracki J., 2002. Geogra¿a regionalna Polski. Warszawa, PWN, 2002. Kottek, M., Grieser J., Beck C., Rudolf B., Rubel F., 2006. „World Map of the Köppen–Geiger climate classi¿cation updated”. Meteorol. Z.15 (3): 259–263. Bibcode2006MetZe..15..259K. doi:10.1127/0941-2948/2006/0130.
/ 180 /
NiedĨwiedĨ T., 1981. Sytuacje synoptyczne i ich wpáyw na zróĪnicowanie przestrzenne wybranych elementów klimatu w dorzeczu GórnejWisáy. Uniwersytet JagielloĔski. Rozprawy habilitacyjne nr 58. NiedĨwiedĨ T., 2011. Kalendarz typów cyrkulacji atmosfery dla Polski Poáudniowej – zbiór komputerowy. Uniwersytet ĝląski, Katedra Klimatologii, Sosnowiec. OĞródka L., Krajny E., Wojtylak M., 2006. Analiza epizodów smogowych w sezonie zimowym na Górnym ĝląsku. [w:] Ochrona powietrza w teorii i praktyce, IPIĝ PAN, Zabrze, Tom II, 197-206. Rolph, G.D., 2010. Real-time Environmental Applications and Display system (READY), NOAA Air Resources Laboratory, Silver Spring, MD (http://ready.arl.noaa.gov). RP, 2012. RMĝ z dnia 24. 8.2012 r. w sprawie poziomów niektórych substancji w powietrzu. Dz. U. z 2012 r., poz. 1031. Sammon, J. W., 1969. A non-linear mapping for data structure analysis. IEEE Trans. Comput., C-18 401–409. Song F., Shin Y.J., Jusino-Atresino R., Gao Y., 2011. Relationships among the springtime ground-level NOX, O3 and NO3 in the vicinity of highways in the US east coast. Atmospheric Pollution Research 2, 374-383. UKMO Met Of¿ce Bracknell. Wetterzentrale [online], 1995–2013 (http://www.wetterzentrale.de/topkarten/fsfaxbra. html) accessed 2011-02-07. VŠB, 2011. Zlepšení kvality ovzduší v pĜíhraniþní oblasti ýeska a Polska, Vysoká škola báĖská-Technická univerzita Ostrava, Instytut Ekologii Terenów Uprzemysáowionych w Katowicach, 2008-2011. (http://www.cleanborder.eu). WHO, 2006. Air quality guidelines. Global update 2005. Particulate matter, ozone, nitrogen dioxide and sulfur dioxide. Wilcoxon F., 1945. Individual Comparisons by Ranking Methods. Biometrics Bulletin, Vol. 1, No. 6, pp. 80–83. WIOĝ 2012. Wojewódzki Inspektorat Ochrony ĝrodowiska w Katowicach. Wojewódzki Inspektorat Ochrony ĝrodowiska (http://www.katowice.pios.gov.pl) accessed 2012-02-22. Wojewoda ĝląski, WIOĝ Katowice, 2012. Raport o stanie Ğrodowiska w województwie Ğląskim w 2011 roku, Biblioteka Monitoringu ĝrodowiska.
/ 181 /
Vliv meteorologických podmínek na kvalitu ovzduší v pĜeshraniþní oblasti Slezska a Moravy Wpáyw warunków meteorologicznych na jakoĞü powietrza w obszarze przygranicznym ĝląska i Moraw
Vy d a l / Wy d a w ca ýeský hydrometeorologický ústav. Praha Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej – PaĔstwowy Instytut Badawczy. Warszawa 1. vydání / 1. wydanie, 2013 Auto Ĝi / A u t o r z y ýeský hydrometeorologický ústav RNDr. ZdenČk Blažek, CSc., Mgr. Libor ýernikovský, Mgr. Blanka Krejþí, RNDr. Vladimíra Volná Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej – PaĔstwowy Instytut Badawczy dr Ewa Krajny, dr Leszek OĞródka, dr Marek Wojtylak Recenzenti / Recenzenci doc. RNDr. Josef Brechler, CSc., prof. dr hab. Zbigniew Ustrnul G r a f i c ká úpr a v a , t i s k a v a zb a / O p ra co w a n i e g ra f i czn e, d ru k , o p ra w a TIGRIS, spol. s r. o., NábĜeží 599, 760 01 Zlín-Prštné www.TiskovyExpress.cz ISBN 978-80-87577-15-8 (ýeský hydrometeorologický ústav. Praha) ISBN 978-83-61102-79-3 (Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej – PaĔstwowy Instytut Badawczy. Warszawa)
ISBN 978-80-87577-15-8
Vyt i sk l / Wy d r u k o w an o :
www.TiskovyExpress.cz