Měření znečištění ovzduší, meteorologicko-imisní imisní vztahy, transhraniční přenos Zdeněk Blažek, Libor Černikovský, Blanka Krejčí, Vladimíra Volná Český hydrometeorologický ústav
Aktivity ČHMÚ v projektu 1. Identifikace problémů znečištění ovzduší v oblasti. 2. Příprava vstupních dat pro modelování emisní údaje + meteorologické podklady. d 3. Využití a hodnocení předpovědí koncentrací škodlivin. 4. Měření znečištění ovzduší a meteorologických veličin. 5. Hodnocení imisně-meteorologických vztahů. 6. Kvantifikace přeshraničního přenosu znečištění ovzduší. 7. Předávání informací o znečištění ovzduší. 8. Publikace a propagace výsledků projektu. 2
Měření meteorologických veličin Javorový vrch u Třince: v rámci projektu nové měření teploty a vlhkosti vzduchu pro sledování vertikálního teplotního gradientu. Data jsou rutinně využívána, zveřejňována na webu ČHMÚ. 3
Mobilní měření znečištění ovzduší, XII. 2011 II. 2013 12 měřicích kampaní, 6 lokalit, 4 6 týdnů v zimě a v létě. 1h koncentrace SO 2, NO-NO 2 -NO X, PM 10, CO, O 3, benzenu, toluenu + meteorologické prvky + velikostní spektrum částic (analyzátor zakoupen v rámci projektu). Výsledky on-line na webu ČHMÚ,,podrobná vyhodnocení po kontrole dat na webu ČHMÚ a projektu. 4
Letová měření znečištění ovzduší Dvě měřicí kampaně, v květnu a červnu 2013. Trasy v několika výškách podél hranice, v ose Moravské brány až po Katowice, nad významnými zdroji. 5
Publikace První ucelené hodnocení celé oblasti jednotnou metodikou. Zdrojová meteorologická a imisní data srovnatelné kvality. Podklad d pro společné č řešení š í problémů se znečištěním ovzduší obou zemí. Imise: I/2006-III/2011. Meteo data: I/2001-III/2011. Ke stažení na: http://www.chmi.cz/files/portal/docs/poboc/os/oco/pdf_ooco/publikace.pdf 6
Benzo[a]pyren - největší zdravotní riziko Průměrné roční koncentrace více než 3 až 18násobně překračovaly cílovou hodnotu na všech lokalitách. V regionu Slezského vojvodství je imisní situace mnohem horší než v Moravskoslezském kraji. 7
Suspendované částice PM 2,5 Roční imisní limit 25 µg.m -3 výrazně překročen v celé oblasti CHLADNÁ POLOVINA ROKU 8
Suspendované částice PM 10 Roční a/nebo denní imisní limit překročen v celé oblasti. Průměrné oblastní koncentrace Slezského vojvodství a MS kraje podobné, na jednotlivých stanicích výrazně odlišné. Roční průměr, 2006-2010 9
Oxid siřičitý SO 2 Koncentrace ve Slezském vojvodství přibližně dvojnásobné oproti MS kraji, pocházejí z velké části z lokálních topenišť (časté používání í paliva horší kvality s větším obsahem síry). Denní průměr, chladná polovina roku, 2006-2010 10
Meteorologicko-imisní vztahy Průměrné počty dnů v jednom chladném odobí (X III) Špatné Dobré Denní typ Ostatní dny MSk SLw MPR MPR? proudění MSk SLw MSk SLw MSk SLw NE½ 32.7 32.5 5.3 6.3 5.2 2.3 22.2 23.8 SW½ 89.5 96.0 2.3 2.8 40.0 54.7 47.2 38.5 ostatní dny 60.0 53.7 13.5 12.2 1.2 2.8 45.3 38.7 celkem 182.2 182.2 21.2 21.3 46.3 59.8 114.7 101.0 11
Transhraniční přenos znečištění ovzduší Kvantifikace je velmi složitý a citlivý problém. Možnosti přístupu: přenos ř emisí v celé přízemní í vrstvě ě atmosféry, podíl na imisních koncentracích. Možnosti kvantifikace: matematické modelování šíření škodlivin v atmosféře, odhady z měření koncentrací a meteorologických veličin podél hranice (přízemní, distanční, letová). Odborný odhad s mnoha nejistotami: průběh hranice, rozložení a charakter zdrojů (nízké/vysoké), proměnlivost meteo podmínek, nepřesnost vstupních dat, zjednodušení skutečných podmínek. 12
Transhraniční přenos - metoda ČHMÚ Vyhodnocení meteorologicko-imisních vztahů. Využití přímých měření PM 10, SO 2, směru a rychlosti větru ze stanic v blízkosti státní hranice v letech 2006 2012. 2012 13
Koncentrace PM 10, topné období, ustálené proudění Studénka Wodzisław Śląski Věřňovice 14
Věřňovice a Godów, X.2009 XII.2012, PM 10 (1) Koncentrace ost Rychlo 15
Věřňovice a Godów, X.2009 XII.2012, PM 10 (2) sní zatíže ení Imi CHLADNÉ OBDOBÍ TEPLÉ OBDOBÍ osti 24h koncentr rací Relat tivní četn 16
Odhad transhraničního přenosu PM 10 v úseku státní hranice mezi Věřňovicemi a Godówem v hladině cca 3 m nad povrchem, tj. vliv na imisní koncentrace. Směr transhraničního přenosu ČR PR Denní typy směru větru SSE + S + SSW + SW +WSW + W Chladné (topné) období NNW + N + NNE PR ČR 28.8 26.9 18.1 + NE + ENE + E Směr přenosu nelze jednoznačně určit celkem ostatní směry dny, kdy denní směr nelze určit všechny směry Teplé (netopné) období ROK Věřň. Godów Věřň. Godów Věřň. Godów 18.9 20.9 19.1 26.4 25.2 81 8.1 78 7.8 16.5 18.11 6.2 6.1 8.4 9.1 6.7 6.8 46.1 46.1 65.4 64.1 50.4 50.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 17
Shrnutí výsledků ČHMÚ Všechna provedená měření, rozbory a hodnocení ukazují, že plošně nejrozsáhlejší oblast s nejvyšším znečištěním ovzduší se nachází přibližně mezi česko-polskou hranicí a Rybnikem (včetně). Znečištěním z této oblasti je výrazně ovlivňováno i pohraničí Česka. Na polské straně mají velký vliv domácí topeniště. Vliv velkých průmyslových zdrojů však není zanedbatelný. Na české straně ě patří k nejvíce znečištěným zejména lokality lit s vysokým vlivem velkých průmyslových zdrojů. Nicméně podíl ostatních typů zdrojů "s nízkou emisí" není zanedbatelný a jejich vliv se se zvyšuje během špatných rozptyl. podmínek. Přestože vzduch proudí častěji z Česka do Polska, je imisní zatížení vyšší při směru proudění opačném, tj. z Polska do Česka.... Toto je možno konstatovat i s vědomím všech nepřesností, zjednodušení a nejistot, kterými jsou provedená hodnocení zatížena. 18
Emise PM 10 v Evropě v roce 2010 (EEA, 2012) http://www.eea.europa.eu/publications/eu-emission-inventory-report-1990-2010 19
Závěrečné poznámky Původcem částic v oblasti je vysoká koncentrace průmyslové výroby, velká hustota zástavby s lokálním vytápěním tuhými palivy a zahuštěná ádopravní íinfrastruktura. Znečištění ovzduší je velkým problémem na obou stranách hranice. Přeshraniční výměna znečištění je vzájemná. Koordinované česko-polské řešení je nezbytné. Částice pocházejí nejen přímo ze zdrojů (primární částice), ale rovněž z fyzikálně-chemických ě i ký h procesů ů v atmosféře. Podíl těchto tzv. sekundárních částic není zanedbatelný. ČHMÚ nezávisle na projektových aktivitách bude pokračovat ve zkoumání znečištění ovzduší v oblasti. Letos budou zveřejněny výsledky pilotní studie identifikace zdrojů znečišťování. Výzkum bude pokračovat v inovované Státní imisní síti. 20
Zkušenosti z projektu Během intenzivní tříleté spolupráce jsme nasbírali řadu zkušeností. Díky tomuto projektu jsme se podrobněji seznámili s národními specifiky v oblasti zkoumání, hodnocení a řízení kvality ovzduší. Práce na projektu nás posunula výrazně dále v poznávání souvislostí přeshraniční problematiky znečištěného ovzduší. Naučili jsme se pohlížet na problematiku i optikou sousedů, a proto i lépe rozumět některým národním specifikům. Od dílčích znalostí, neúplných odhadů a předpokladů jsme se na základě měření, podrobných a rozsáhlých rozborů a hodnocení posunuli k odborně podloženým závěrům, které mohou být podkladem pro společné řešení problémů znečištěného ovzduší obou zemí. Předpokládáme, že navázaná spolupráce bude pokračovat. Zejména výměna emisních a imisních dat je nezbytná. Stále bohužel není samozřejmostí, že se výsledky studií a projektů před uzavřením a zveřejněním odborně oponují. 21
Poděkování Spolupracovníkům ČHMÚ, partnerům ů a dalším. 22