ODBORNÁ ZPRÁVA VYHODNOCENÍ MĚŘENÍ NA MANUÁLNÍCH MONITOROVACÍCH STANICÍCH BRUŠPERK A LUDGEŘOVICE V ROCE 2014

Transkript

1 ODBORNÁ ZPRÁVA VYHODNOCENÍ MĚŘENÍ NA MANUÁLNÍCH MONITOROVACÍCH STANICÍCH BRUŠPERK A LUDGEŘOVICE V ROCE 2014 Datum: březen 2015 Pracoviště: Český hydrometeorologický ústav, pobočka Ostrava K Myslivně 3/2182, Ostrava-Poruba Zpracovala: Mgr. Blanka Krejčí, tel.: , fax: , krejci@chmi.cz, URL:

2 Úvod V roce 2014 probíhalo měření manuálními vzorkovači suspendovaných částic v ovzduší dotované z rozpočtu Moravskoslezského kraje na základě smlouvy ev. č /2014/ŽPZ, uzavřené s Českým hydrometeorologickým ústavem, v pozaďových městských lokalitách reprezentujících několikatisícové obce ležící v blízkém okolí krajského města Ostravy nacházející se severně a jižně od Ostravy. Na obou lokalitách byly měřeny denní (24hodinové) průměrné koncentrace suspendovaných částic PM 10 vždy během pěti dnů šestidenního cyklu, každý šestý den probíhalo měření polyaromatických uhlovodíků v suspendovaných částicích PM 10 a na lokalitě rovněž 1krát za šest dnů vyhodnocení vybraných těžkých kovů v suspendovaných částicích PM 10. Výsledky měření PM 10 byly průběžně zveřejňovány na internetové stránce ČHMÚ 1. Výsledky všech měření jsou uloženy v Informačním systému kvality ovzduší České republiky a budou zveřejněny v ročenkách znečištění ovzduší 2. 1 Výsledky měření v u a Ludgeřovicích 2 Roční vyhodnocení úrovně znečištění ovzduší v ČR, tabelární a grafické ročenky: 3

3 1. Měření Lašské město s památkovou zónou se nachází v okrese Frýdek-Místek, přibližně 13 km jihojihozápadně od Ostravy. Leží uprostřed území mezi Ostravou, Frýdkem-Místkem a Novým Jičínem na obou březích řeky Ondřejnice. Nejvyšším místem města je kopec sv. Marka vysoký 312 m. n. m. V u žije téměř obyvatel 3. Odběrové zařízení bylo umístěno mezi pavilony v areálu mateřské školy na ulici Sportovní č. p. 520 (obr. 1 a 2). Lokalita měření je klasifikována jako pozaďová, typ zóny městská, s charakteristikou obytná (tab. 1). Měření probíhalo od do Na měřicí lokalitě probíhaly v období od poloviny května do začátku října stavební práce související se zateplením okolních budov. Informace o plánování těchto prací nebyla při přípravách ročního monitoringu předem známa. Během prací mohlo ojediněle docházet k lokálnímu ovlivnění monitorovaných hodnot a potenciálně tedy k částečnému nadhodnocení naměřených koncentrací v teplé polovině roku. Míru případného ovlivnění však nebylo možné kvantifikovat. Slezská obec v okrese Opava leží na východním okraji Oderských vrchů mezi městy Ostrava a Hlučín v nadmořské výšce od 220 do 300 metrů. Střed obce se nachází přibližně 8 km severoseverozápadně od centra Ostravy. Zastavěná část obce leží zejména podél Ludgeřovického potoka, na jihovýchodním konci bezprostředně navazuje na zástavbu místní části Petřkovice města Ostravy a obdobně na severozápadním konci navazuje na zástavbu obce Markvartovice. Hustý automobilový provoz je sveden do obchvatové silnice 4. patří mezi největší obce v České republice bez statusu města. V obci žije přibližně obyvatel. Měření bylo umístěno na zatravněném pozemku u rodinného domu Hlučínská 616 v centru obce (obr. 3 a 4). Lokalita je klasifikována jako pozaďová, zóna předměstská, charakteristika zóny obytná a zemědělská (tab. 1). Měření probíhalo od do Tab. 1 Lokality s měřením Charakteristika Severní zem. šířka " SŠ " SŠ Východní zem. délka " VD " VD Nadmořská výška 242 m 223 m EOI klasifikace B/U/R B/S/RA Reprezentativnost Okrskové měřítko (0.5 až 4 km) Okrskové měřítko (0.5 až 4 km) Měření na obou lokalitách probíhalo denně v období od 6 do 6 hodin UTC (světového času) vzorkovači Leckel MVS 6 s každodenní obsluhou, výstupem jsou denní (24hodinové) průměrné koncentrace měřených škodlivin (tab. 2). Měření bylo zajištěno podle pravidel Imisního monitoringu ČHMÚ, který je zkušební laboratoří č. L 1460 akreditovanou ČIA, o. p. s. pro zkoušky a odběry uvedené v Příloze Osvědčení o akreditaci (viz v sekci

4 Seznam akreditovaných subjektů). ČHMÚ je autorizován k měření imisí znečišťujících látek Ministerstvem životního prostředí ČR dle osvědčení o autorizaci k měření imisí č.j. 660/820/10/KS, 16375/ENV/10 ze dne na dobu do Tab. 2 Metody měření Znečišťující látka Jednotka Metoda měření Suspendované částice PM 10 µg.m -3 Gravimetrie Polyaromatické uhlovodíky v PM 10 (PAH) ng.m -3 Plynová chromatografie s hmotnostní detekcí (pro PAH) Těžké kovy v PM 10 ng.m -3 Hmotnostní spektrometrie s indukčně vázanou plazmou Při hodnocení výsledků měření byly získané hodnoty porovnávány s imisními limity dle [1] (tab. 3), vycházejícími ze směrnic Evropské Unie [2, 3] a s hodnotami stanovenými ve směrnicích Světové zdravotnické organizace (WHO) pro kvalitu ovzduší [4]. Tab. 3 Imisní limity pro ochranu zdraví lidí a maximální počet jejich překročení v µg.m -3 podle zákona 201/2012 Sb. o ochraně ovzduší Znečišťující látka Doba průměrování 1 hodina Max. denní 8hod. průměr 24 hodin Rok PM max. 35x za rok 40 Benzo[a]pyren 1) ) As 1) ) Cd 1) ) Ni 1) ) Pb 1) 0.5 1) Celkový obsah v částicích frakce PM 10 2) Příloha č. 1, odst. 4. k zákonu č. 201/2012 Sb. 5

5 Obr. 1 Poloha MMS Obr. 2 Umístění MMS 6

6 Obr. 3 Poloha MMS Obr. 4 Umístění MMS 7

7 2. Hodnocení Souhrnné statistické vyhodnocení naměřených koncentrací je uvedeno v tabulkách, tučným písmem jsou zvýrazněny nadlimitní hodnoty podle platné legislativy. Koncentrace vyšší než 95. percentil je možno považovat za výjimečně vysoké s četností výskytu do 5 %, koncentrace menší než 5. percentil naopak za koncentrace výjimečně nízké s četností výskytu rovněž do 5 %, koncentrace mezi 25. a 75. percentilem lze z hlediska výskytu považovat za normální pro danou lokalitu, s četností výskytu 50 % Suspendované částice PM 10 Limitní průměrná roční koncentrace 40 µg.m -3 nebyla překročena ani na jedné z lokalit. Roční průměrné koncentrace PM 10 na obou hodnocených lokalitách dosáhly mírně nadprůměrných hodnot vzhledem k průměrné roční koncentraci Moravskoslezského kraje se zahrnutím všech typů lokalit (105 % v u a 106 % v Ludgeřovicích). S hodnotami 38 µg.m -3 shodně na obou lokalitách dosáhly úrovně 95 % ročního imisního limitu. Naměřené imisní koncentrace PM 10 byly i v dalších charakteristikách na obou lokalitách velmi vyrovnané. Počet dnů s překročením hodnoty denního imisního limitu 50 µg.m -3 (přičemž přípustný počet překročení je 35 v kalendářním roce dle [1]) byl v u 71 a v Ludgeřovicích 70. Na obou lokalitách tak došlo k překročení limitu. Roční výtěžnost měření PM 10 byla vzhledem k šestidennímu cyklu odběru PAH v u na úrovni 78 % a v Ludgeřovicích 82 %, počet neplatných denních odběrů z technických příčin byl minimální. Pokud by měření probíhalo každý den v roce, počet dnů s překročením by se odpovídajícím způsobem zvýšil, odhadem na dnů, což přibližně odpovídá průměrnému počtu dní s nadlimitní denní hodnotou všech ostravských stanic v roce Je však možné předpokládat, že pokud by v u nedošlo k lokálnímu ovlivnění měření v teplé části roku, počet překročení by zde mohl být poněkud nižší. V teplé polovině roku zde bylo zaznamenáno 8 dnů s nadlimitní denní koncentrací. Nicméně rovněž v Ludgeřovicích se vyskytlo i v teplé polovině roku 7 dnů s nadlimitní denní koncentrací (tab. 4). Rok 2014 v Moravskoslezském kraji celkově patřil k imisně příznivějším. Vývoj imisní situace pozitivně ovlivnilo relativně teplé první i poslední čtvrtletí roku. V aglomeraci Ostrava/Karviná/Frýdek-Místek bez Třinecka přesto byly v prvním čtvrtletí roku vyhlášeny tři smogové situace a v první prosincové dekádě velmi nepříznivé rozptylové podmínky způsobily rozsáhlé zhoršení kvality ovzduší s nejintenzivnější smogovou situací roku, během které byla na lokalitě v u naměřena maximální 24hodinová koncentrace PM ,5 µg.m -3. V Ludgeřovicích byla maximální 24hodinová koncentrace 228,4 µg.m -3 naměřena během smogové epizody 27. ledna. Obě maxima překročila více než čtyřnásobně hodnotu denního imisního limitu. V u v chladné polovině roku došlo ve 14 případech, v Ludgeřovicích v 15 případech k překročení dvojnásobku hodnoty denního imisního limitu µg.m -3. V u i v Ludgeřovicích došlo shodně pětkrát k překročení trojnásobku této hodnoty µg.m -3 (jedná se o informativní a regulační prahové hodnoty PM 10 pro posuzování podmínek vzniku smogových situací [1]). 8

8 Vyhodnocení měření na manuálních monitorovacích stanicích Doporučená limitní hodnota roční průměrné koncentrace 20 µg.m -3 pro suspendované částice PM 10 dle WHO [4] byla překročena na obou lokalitách téměř dvojnásobně (tab. 4). Tab. 4 Statistické charakteristiky koncentrací PM 10 v µg.m -3, 2014 Charakteristika Rok Teplé období roku Chladná období roku Počet měření Průměr Minimum percentil percentil percentil percentil Maximum N > N > N > N > % > % > % > % > denní limit PM Koncentrace v µg.m Obr. 5 Denní koncentrace PM 10 v roce 2014 Zatímco v teplé polovině roku odpovídaly měsíční koncentrace průměrným hodnotám v Moravskoslezském kraji, v měsících chladných částí roku byly v u i Ludgeřovicích hodnoty převážně vyšší (obr. 6). Roční chod znečištění PM 10 měl v roce 2014 typický průběh, v měsíci únoru byly vzhledem k převládajícím příznivějším rozptylovým teplotám dosaženy 9

9 Teplota v C Vyhodnocení měření na manuálních monitorovacích stanicích nejnižší průměrné měsíční koncentrace za 1. čtvrtletí roku, přičemž průběh průměrných měsíčních teplot odpovídal obvyklému chodu Koncentrace v µg.m Průměr MS kraj Teplota I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII -4 Obr. 6 Roční chod průměrných měsíčních koncentrací PM 10 a teploty 5 v Moravskoslezském kraji v roce 2014 V porovnání s jednotlivými lokalitami Státní sítě imisního monitoringu ČHMÚ a stanicemi dalších organizací monitorujícími kvalitu ovzduší na území severní Moravy a Slezska patřily roční průměrné koncentrace PM 10 naměřené na obou hodnocených lokalitách mezi průměrné, srovnatelné s ostravskými stanicemi (obr. 7). Z hlediska hodnot 5. percentilu ročních koncentrací se zařadily mezi stanice s nižšími hodnotami (obr. 8). Naproti tomu v hodnocení 95. percentilů koncentrací se hodnoty na obou lokalitách řadí hned za dlouhodobě nejznečištěnější lokality regionu, tedy stanice v blízkosti česko-polské hranice (obr. 9). 5 Průměrná teplota naměřená na automatických stanicích imisního monitoringu ČHMÚ. 10

10 Věřňovice Šunychl Os.-Zábřeh Český Těšín Karviná Havířov Os.-Přívoz Os.-Radvanice OZO Os.-Radvanice ZÚ Frýdek-Místek Os.-Fifejdy Orlová Třinec-Kosmos Os.-Českobratrská Studénka Os.-Mar. Hory Os.-Poruba/ČHMÚ Opava-Kateř. Třinec-Kanada Bělotín Čeladná Os.-Radvanice ZÚ Orlová Věřňovice Karviná Os.-Radvanice OZO Os.-Českobratrská Os.-Mar. Hory Český Těšín Havířov Os.-Přívoz Os.-Fifejdy Šunychl Os.-Zábřeh Třinec-Kosmos Os.-Poruba/ČHMÚ Studénka Frýdek-Místek Opava-Kateř. Bělotín Čeladná Třinec-Kanada Věřňovice Český Těšín Os.-Radvanice ZÚ Os.-Zábřeh Os.-Přívoz Karviná Havířov Šunychl Orlová Os.-Radvanice OZO Os.-Fifejdy Os.-Českobratrská Os.-Mar. Hory Frýdek-Místek Studénka Třinec-Kosmos Os.-Poruba/ČHMÚ Opava-Kateř. Bělotín Třinec-Kanada Čeladná Vyhodnocení měření na manuálních monitorovacích stanicích Koncentrace v µg.m Obr. 7 Průměrná roční koncentrace PM Koncentrace v µg.m Obr percentil denních koncentrací PM 10 Koncentrace v µg.m Obr percentil denních koncentrací PM 10 11

11 Vyhodnocení měření na manuálních monitorovacích stanicích 2.2. Polyaromatické uhlovodíky Na lokalitách a bylo v roce 2014 laboratorně vyhodnoceno shodně po 58 platných měřeních polyaromatických uhlovodíků (PAH) v suspendovaných částicích PM 10. V teplém období roku byly průměrné koncentrace PAH výrazně nižší než v chladném období. Podíl průměrných koncentrací naměřených v teplém období v průměrech za chladné období roku činil 9 až 36 %. Rozdíl v hodnotách benzo[a]pyrenu naměřených v teplých a chladných částech roku je jasně patrný na odlišných měřítcích v grafech na obrázcích 10 a 11. Roční imisní limit pro celkový obsah benzo[a]pyrenu v částicích PM 10 pro ochranu lidského zdraví 1 ng.m -3 byl překročen v u (4,67 ng.m -3 ) i v Ludgeřovicích (5,38 ng.m -3 ), kde byly oproti u vyšší průměrné hodnoty všech stanovených polyaromatických uhlovodíků (tab. 5). Průměrné roční koncentrace benzo[a]pyrenu byly na obou lokalitách vyšší než na předměstské pozaďové lokalitě Ostrava-Poruba a rovněž vyšší než předběžná roční koncentrace na průmyslové lokalitě Ostrava-Přívoz (tab. 6). Koncentrace v ng.m Obr. 10 Denní koncentrace benzo[a]pyrenu v chladné polovině roku 2014 Koncentrace v ng.m Obr. 11 Denní koncentrace benzo[a]pyrenu v teplé polovině roku

12 Tab. 5 Statistické charakteristiky koncentrací polyaromatických uhlovodíků v ng.m -3, 2014 Charakteristika Fl FEN A FLU PYR BaA CRY BbF BkF BaP I123cdP DBahA BghiPRL COR Rok Počet měření Průměr Minimum percentil percentil percentil percentil Maximum Rok Počet měření Průměr Minimum percentil percentil percentil percentil Maximum Teplé období roku Počet měření Průměr Minimum percentil percentil percentil percentil Maximum Teplé období roku Počet měření Průměr Minimum percentil percentil percentil percentil Maximum Chladná období roku Počet měření Průměr Minimum percentil percentil percentil percentil Maximum Chladná období roku Počet měření Průměr Minimum percentil percentil percentil percentil Maximum

13 Tab. 6 Porovnání koncentrací benzo[a]pyrenu s lokalitami Státní sítě imisního monitoringu 2014 Průměrná roční koncentrace [ng.m -3 ] Os.-Přívoz 4.16 Os.-Poruba/ČHMÚ 2.87 Český Těšín

14 2.3. Těžké kovy V u probíhalo v roce 2014 každý 6. den měření obsahu těžkých (toxických) kovů v suspendovaných částicích PM 10, vyhodnoceno bylo 58 platných vzorků. Naměřené roční průměrné koncentrace veličin se stanoveným imisním limitem jsou výrazně podlimitní (tab. 7). Průměrné roční koncentrace kovů v u byly nižší než koncentrace na průmyslové lokalitě Ostrava-Přívoz a mírně vyšší než na předměstské pozaďové lokalitě Ostrava-Poruba. Při vzájemném porovnání průměrných hodnot zvlášť za chladné a teplé období roku byly v u koncentrace železa srovnatelné v obou částech roku a koncentrace všech ostatních kovů byly v teplé části roku nižší. Největší rozdíly v koncentracích byly naměřeny u arzenu. Tab. 7 Statistické charakteristiky koncentrací těžkých kovů v PM 10 v ng.m -3,, 2014 Charakteristika Vanad Chrom Mangan Železo Kobalt Nikl Měď Zinek Arzen Selen Kadmium Olovo Rok Počet měření Průměr Minimum percentil percentil percentil percentil Maximum limit ROK Teplé období roku Počet měření Průměr Minimum percentil percentil percentil percentil Maximum Chladná období roku Počet měření Průměr Minimum percentil percentil percentil percentil Maximum

15 Vyhodnocení měření na manuálních monitorovacích stanicích Vanad Chrom Mangan Železo-pravá osa Kobalt Nikl Měď Zinek Arzen Selen Kadmium Olovo 0.01 Obr. 12 Denní koncentrace těžkých kovů v PM 10 v u v chladných obdobích roku 2014 v ng.m Vanad Chrom Mangan Železo-pravá osa Kobalt Nikl Měď Zinek Arzen Selen Kadmium Olovo 0.01 Obr. 13 Denní koncentrace těžkých kovů v PM 10 v u v teplém období roku 2014 v ng.m -3 16

16 Shrnutí Vybrané lokality a reprezentovaly v roce 2014 obce nacházející se v severním a jižním okolí města Ostravy. Naměřené charakteristiky PM 10 dosahovaly na obou stanicích obdobných hodnot. Prokázalo se, že ovzduší obou těchto částí Ostravské aglomerace je zatíženo suspendovanými částicemi srovnatelným způsobem. Limitní průměrná roční koncentrace 40 µg.m -3 nebyla překročena ani na jedné z lokalit, výsledné koncentrace na obou lokalitách měly v roce 2014 hodnotu přibližně 95 % limitu. Na obou lokalitách byl výrazně překročen denní imisní limit (v u v 71, v Ludgeřovicích v 70 dnech), přestože koncentrace PM 10 byly měřeny přibližně pouze přibližně v 80 % dnů v roce. Na obou lokalitách bylo v chladné polovině roku zaznamenáno překračování dvojnásobků i trojnásobků hodnoty denního imisního limitu. Na rozdíl od PM 10 se průměrné koncentrace polyaromatických uhlovodíků v PM 10 na hodnocených lokalitách lišily. Roční imisní limit pro ochranu lidského zdraví celkového obsahu benzo[a]pyrenu v částicích PM 10 1 ng.m -3 byl překročen v u (4,67 ng.m -3 ) i v Ludgeřovicích (5,38 ng.m -3 ), kde byly oproti u vyšší průměrné hodnoty všech stanovených polyaromatických uhlovodíků. Průměrné roční koncentrace benzo[a]pyrenu byly na obou lokalitách vyšší než na předměstské pozaďové lokalitě Ostrava-Poruba, a rovněž vyšší než předběžná roční koncentrace na průmyslové lokalitě Ostrava-Přívoz. Koncentrace těžkých kovů v PM 10 měřené v u byly výrazně podlimitní. Literatura [1] ČR, Zákon č. 201/2012 Sb. ze dne 2. května 2012 o ochraně ovzduší. [2] EC, 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, , page [3] EC, 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, , page 1 44 [4] WHO, Air quality guidelines for particulate matter, ozone, nitrogen dioxide and sulfur dioxide. Global update Summary of risk assessment. World Health Organization WHO/SDE/PHE/OEH/

17 Vysvětlivky (použité zkratky) CH chladná období (měsíce říjen až prosinec a leden až březen) TE teplé období respektive teplá polovina roku (měsíce duben až září) I XII měsíce v roce N absolutní počet % relativní počet, relativní četnost PM 10 suspendované částice PM 10 TK těžké kovy PAH, PAHs polyaromatické uhlovodíky (nebo jejich suma) Fl fluoren FEN fenantren A antracen FLU fluoranten PYR pyren BaA benzo[a]antracen CRY chrysen BbF benzo[b]fluoranten BkF benzo[k]fluoranten BaP benzo[a]pyren I123cdP indeno[1,2,3-cd]pyren DBahA dibenzo[a,h]antracen BghiPRL COR benzo[g,h,i]perylen koronen MMS manuální monitorovací stanice ČHMÚ Český hydrometeorologický ústav WHO Světová zdravotnická organizace 18