APLIKACE ANALYZÁTORU GRIMM PRO IDENTIFIKACI ZDROJŮ SUSPENDOVANÝCH ČÁSTIC V PRŮMYSLOV MYSLOVÉ OBLASTI ČR Josef Keder, Hana Miturová, Jiří Bílek Český hydrometeorologický ústav Zdravotní ústav Ostrava
Suspendované částice, charakteristika Typická imisní zátěží velkých městských aglomerací, nejproblematičtější znečišťující látka v současnosti. Emitovány stacionárními i mobilními zdroji. Kromě primárních částic přímo emitovaných ze zdrojů vznikají rovněž částice sekundární v důsledku kondenzace plynných emisí a chemických transformací znečišťujících látek během transportu. Významný podíl resuspenze částic ze zemského povrchu, způsobovaná větrem a projíždějícími vozidly. Podílejí se částice vzniklé otěrem pneumatik vozidel a povrchu vozovek, v zimním období posyp a chemické ošetřování vozovek. Dálkový transport, jemné částice frakce PM 2.. 2
Místo děje, problémy Ostravsko, obec Bartovice Vysoké koncentrace PM Stížnosti obyvatel Referováno o množství zdravotních problémů, přičítaných znečištěnému ovzduší Široká medializace V obci instalována měřicí stanice ZÚ Ostrava
Situace, rozložení zdrojů 4
Převládající proudění
Otázka k zodpovězení Je hlavním a jediným původcem problémů v Bartovicích podnik Mittal Steel, jak se dlouhodobě traduje? 6
Data použitá pro analýzu Laskavě poskytnuta ZÚ Ostrava (H. Miturová, J.Bílek) Období: od.. 2 PM NOx, NO2, SO2, meteo od.6.2 data GRIMM PM, PM2., PM Zatím k dispozici do 2.2.28
GRIMM krátká zmínka Analyzátor určený k sledování počtu částic prašného aerosolu v okolním ovzduší. Hlavní výhoda - schopnost současně měřit tři velikostní frakce PM PM2, PM Rychlost, výsledky kontinuálně a v reálném čase, minimální časový interval je 6 vteřin Automatická kontrola a regulace průtoku vzorkovaného vzduchu Vestavěný senzor teploty, vlhkosti a barometrického tlaku, automatická kompenzace vlhkosti 8
GRIMM princip Počítání částic prašného aerosolu různých velikostních frakcí pomocí metody ortogonální nefelometrie (měření rozptylu světla v úhlu ). Provádí se průchodem světla velmi úzkým proudem okolního vzduchu. Zdrojem světla polovodičová laserová dioda emitující laserový paprsek o vlnové délce 68 nm s maximálním výkonem 6 mw. Fotocitlivou diodou měřeno je rozptýlené světlo v pravém úhlu k původnímu směru paprsku. Výstup - aktuální počty částic nebo hmotnostní koncentrace prašného aerosolu v okolním ovzduší v jednotlivých frakcích
Výsledky analýzy dat průměry PM za sledované období - ošklivé 2 Průměrné hodnoty frakcí PM 8 6 4 2 PM PM2, PM Průměr Průměr±SmOdch
Výsledky analýzy dat sezónní průměry PM za sledované období - zpozorníme 4 Průměrné hodnoty frakcí PM v topné a netopné sezóně 2 Koncentrace 8 6 4 2 Netopná sezóna Topná sezóna PM PM2, PM
Sledujme závislost koncentrací na směru větru, významný sektor 2 o 2 o 2
VAD závislost koncentrací na směru větru (do..) 4 PM PM_2 PM2_ NOx SO2 4 2 2 2 - -6 6- -2 2- -8 8-2 2-24 24-2 2- - -6
VAD podíly frakcí PM na PM, závislost na směru větru (do..)..6 PM share PM_PM2. share PM2._PM share..4..2. - -6 6- -2 2- -8 8-2 2-24 24-2 2- - -6 4
VAD pro všechna data.6. 2.2.8 Sektory směru upraveny, aby obsahovaly potenciální zdroje (Mittal, dopravní uzel v sektoru 2 o - 2 o, bytová zástavba). Zahrnuta topná sezóna -8 4 2 Frekvence výskytu směru větru v době měření 2.2%.6% Počet pozorování 8 6.%.% 8.6% 4 6.2%.26%.2% 2 2.6% 2.% 2.6%.8% 6 2 8 2 24 2 Sektor směru větru
VAD vliv dopravy (léto) Průměrný denní chod podílu NO2 v NOx v sektorech směru větru, netopná sezóna...8..6..4 2 2 2 2 2 2 2 2 Wind_D: <= Wind_D: (;6] Wind_D: (6;] Wind_D: (;]. Podil NO2 v NOx..8..6..4 2 2 2 2 2 2 2 2. Wind_D: (;2] Wind_D: (2;2] Wind_D: (2;2] Wind_D: (2;]..8..6..4 2 2 2 2 Průměr Wind_D: (;] Wind_D: > 6
VAD vliv dopravy (zima) Průmrný denní chod podílu NO2 v NOx v sektorech směru větru, topn á sezóna...8..6. 2 2 2 2 2 2 2 2. Wind_D: <= Wind_D: (;6] Wind_D: (6;] Wind_D: (;] Podil NO2 v NOx..8..6. 2 2 2 2 2 2 2 2. Wind_D: (;2] Wind_D: (2;2] Wind_D: (2;2] Wind_D: (2;]..8..6. 2 2 2 2 Průměr Wind_D: (;] Wind_D: >
VAD PM (léto) 6 4 2 Průměrné denní chody PM v sektorech směru větru - netopná sezóna 2 2 2 2 2 2 2 2 Wind_D: <= Wind_D: (;6] Wind_D: (6;] Wind_D: (;] 6 4 PM 2 2 2 2 2 2 2 2 2 6 Wind_D: (;2] Wind_D: (2;2] Wind_D: (2;2] Wind_D: (2;] 4 2 2 2 2 2 Průměr Wind_D: (;] Wind_D: > 8
VAD PM (zima) Průměrné denní chody PM v sektorech směru větru - topná sezóna 4 2 8 6 4 2 2 2 2 2 2 2 2 2 Wind_D: <= Wind_D: (;6] Wind_D: (6;] Wind_D: (;] 4 2 8 PM 6 4 2 2 2 2 2 2 2 2 2 Wind_D: (;2] Wind_D: (2;2] Wind_D: (2;2] Wind_D: (2;] 4 2 8 6 4 2 2 2 2 2 Průměr Wind_D: (;] Wind_D: >
VAD hrubá frakce (léto) Průměrné denní chody PM2._PM v sektorech směru větru - netopná sezóna 4 2 2 2 2 2 2 2 2 2 Wind_D: <= Wind_D: (;6] Wind_D: (6;] Wind_D: (;] 4 PM2._PM 2 2 2 2 2 2 2 2 2 Wind_D: (;2] Wind_D: (2;2] Wind_D: (2;2] Wind_D: (2;] 4 2 2 2 Wind_D: (;] 2 2 Wind_D: > Průměr 2
VAD hrubá frakce (zima) Průměrné denní chody PM2._PM v sektorech směru větru - topná sezóna 4 2 2 2 2 2 2 2 2 2 Wind_D: <= Wind_D: (;6] Wind_D: (6;] Wind_D: (;] 4 PM2._PM 2 2 2 2 2 2 2 2 2 Wind_D: (;2] Wind_D: (2;2] Wind_D: (2;2] Wind_D: (2;] 4 2 2 2 Wind_D: (;] 2 2 Wind_D: > Průměr 2
VAD podíl PM v PM (léto) Podíl PM v PM, průměrný denní chod v sektorech směru větru, ne to pná sezóna...8..6..4..2 2 2 2 2 2 2 2 2 Podíl PM v PM...8..6..4..2...8..6..4..2 Wind_D: <= 2 2 Wind_D: (;2] 2 2 Wind_D: (;6] 2 2 Wind_D: (2;2] 2 2 Wind_D: (6;] 2 2 Wind_D: (2;2] Wind_D: (;] 2 2 Wind_D: (2;] Průměr Wind_D: (;] Wind_D: > 22
VAD podíl PM v PM (zima) Podíl PM v PM, průměrný denní chod v sektorech směru větru, to pná sezóna...8..6. 2 2 2 2 2 2 2 2 Podíl PM v PM...8..6 Wind_D: <=. 2 2. Wind_D: (;2] Wind_D: (;6] 2 2 Wind_D: (2;2] Wind_D: (6;] 2 2 Wind_D: (2;2] Wind_D: (;] 2 2 Wind_D: (2;]..8..6. 2 2 2 2 Průměr Wind_D: (;] Wind_D: > 2
VAD podíl hrubé frakce v PM (léto) Průměrný denní chod podílu hrubé frakce v PM v sektorech směru větru, netopná sezóna..2.. 2 2 2 2 2 2 2 2 Podíl hrubé frakce v PM..2... Wind_D: <= 2 2 Wind_D: (;2] Wind_D: (;6] 2 2 Wind_D: (2;2] Wind_D: (6;] 2 2 Wind_D: (2;2] Wind_D: (;] 2 2 Wind_D: (2;].2.. 2 2 Wind_D: (;] 2 2 Wind_D: > Průměr 24
VAD podíl hrubé frakce v PM (zima) Průměrný denní chod podílu hrubé frakce v PM v sektorech směru větru, topná sezóna.2.. 2 2 2 2 2 2 2 2 Podíl hrubé frakce v PM.2. Wind_D: <=. 2 2.2 Wind_D: (;2] Wind_D: (;6] 2 2 Wind_D: (2;2] Wind_D: (6;] 2 2 Wind_D: (2;2] Wind_D: (;] 2 2 Wind_D: (2;].. 2 2 Wind_D: (;] 2 2 Wind_D: > Průměr 2
VAD denní chody PM pro E a W proudění Mean daily courses Mass concentration [µg.m - ] Warm season Cold season 8 6 4 2 8 6 4 2 PM PM_PM2. 2 4 6 8 2 4 6 8 2 22 24 Hours of day 2 4 6 8 2 4 6 8 2 22 24 Hours of day Easterly winds Westerly winds 26
VAD rozložení PM pro E a W proudění Rozložení koncentrací PM pro proudění z východního a západního sektoru 2 Medián; Box: 2%-%; Whisker: %-% 8 6 4 2 Při východním proudění PM nepochází z Mittalu 8 6 4 2 Netopná sezóna Topná sezóna PM w est PM east 2
VAD rozložení hrubé frakce pro E a W proudění Rozložení hrubé frakce pro proudění ze západního a východního sektoru 4 2 PM_PM2. 2 Východní sektor Zápa dní sektor Medián 2%-% %-% Netopná sezóna Topná sezóna 28
Závěry Výsledky analýzy poskytují indicie, že ne vše zlo z Mittalu pochází Nejvyšší koncentrace PM patrně emitovány z vytápění v bytové zástavbě Bartovice Na znečištění PM se mohou významně podílet liniové zdroje v okolí, jak naznačují denní chody NOx a NO2 Nutno provést analýzy složení vzorků PM, získaných při různých směrech proudění, lze očekávat, že při větru z E poloviny obzoru nebude PM obsahovat komponenty z Mitalu 2