Autor RNDr. Bohumil Kotlík Organizace Státní zdravotní ústav, Praha Název textu Koncepce měření mobilní jednotkou v Praze Blok BK5 - Imisní monitoring Datum Prosinec 2001 Poznámka Text neprošel redakční ani jazykovou kontrolou
Koncepce měření mobilní jednotkou v Praze 1. Úvod Pro hodnocení zátěže populace znečišťujícími látkami z ovzduší v Praze se obvykle používají výsledky měření ze stacionárních stanic, které podrobně popisují vývoj imisní situace v čase (dlouhodobé časové řady) a modelové výpočty (emisní bilance). Přitom síť stacionárních stanic nemůže být již z ekonomických důvodů natolik zahuštěna, aby pokryla měřením všechny hodnocené zájmové lokality. V pražské aglomeraci proto stále existují místa, kde jedinou dostupnou informací o kvalitě ovzduší jsou modelové výpočty či výsledky bilančních emisních modelů. Přitom výstupy z těchto modelů a jejich vazby na reálně měřené hodnoty v síti stacionárních stanic jsou často, a to pro nejistoty skryté ve vstupních údajích, napadnutelné. Druhým možným přístupem je doplnit (zahustit) existující dlouhodobé časové řady získávané v síti stacionárních stanic o mobilní měření. Mobilní či semimobilní měření jsou totiž tím, že pokrývají prostorovou variabilitu, schopny doplňovat někdy i verifikovat měření v síti stacionárních stanic AIM a tím rozšířit informace o další prostorové hledisko. Lze přitom s výhodou využít již existující výsledky dlouhodobě koncipovaného měření realizovaného Státním zdravotním ústavem v Praze doplněného o výsledky dalších krátkodobých kampaňových mobilních měření, která umožní pokrýt prostorovou variabilitu hodnocených lokalit. Pomocí statistických postupů pak lze, při adekvátním naplánování a splnění všech podmínek pro měření, postupně vytvářet izokoncentrační mapy kvality ovzduší včetně dalších typů zpracování. 2. Měření kvality ovzduší v Praze 2.1. Prvky měření kvality ovzduší v Praze! Pražská aglomerace je pokryta kontinuálním měřením 13 stacionárních stanic provozovaných ČHMÚ, které v různých variantách spektra sledovaných látek měří poletavý prach frakce PM 10 (do konce roku 1996 TSP), SO 2, NO, NO 2, NO X, CO a O 3.! Tuto síť doplňuje 9 stanic využívajících aspirační (24 hodinové hodnoty) postupy, které provozuje hygienická služba. Manuální stanice jsou v současné době zaměřeny na sběr hodnot NO X, poletavého prachu frakce TSP a vybraných prvků 2
(As, Cd, Cr, Mn, Ni a Pb). Výběrově jsou v sítí hygienické služby sledovány hodnoty oxidu uhelnatého.! Na stanicích 774 (ČHMÚ) a 457 (SZÚ - HS) jsou sledovány 24 hodinové imisní koncentrace vybraných organických látek (PAU - polycyklických aromatických uhlovodíků a VOC - těkavých organických látek).! Státní zdravotní ústav (SZÚ) dále provozuje v Praze mobilní měřící jednotku, Síť stacionárních měřících stanic v Praze která v dlouhodobě koncipovaném systému měření sbírá od roku 1994 data o stavu znečištění ovzduší a vývoji imisních hodnot v hlavním městě. Hodnocená plocha pražské aglomerace přitom zahrnuje cca 500 km 2. 2.2. Modelové postupy hodnocení kvality ovzduší Pro plošná zpracování měřených ( bodových ) imisních hodnot ze sítě stacionárních stanic jsou používány emisní modely. 2.3. Měření mobilními systémy v ČR Nová historie používání mobilních systémů v ČR sice začíná rokem 1991, kdy jej zakoupila KHS Plzeň, ale v podstatě až v letech 1993 až 1995 realizovala OHS (dnes KHS) Pardubice na flexibilnějším principu náhodných (souvisí to s možnostmi následného statistického zpracování dat) měření v městských sítích. Vyhodnocení naměřených hodnot pomocí postupu vypracovaného NRL pro venkovní ovzduší SZÚ, kdy byla naměřená data převedena do plošného zobrazení bylo natolik přesvědčující, že Pardubická studie byla brzy následována dalšími dvěma podobně postavenými studiemi (Praha 1994 až 1996 a Brno 1995 až 1996). V Praze a v Brně v současnosti probíhá druhá fáze měření postupná aktualizace datových souborů z období 1994 až 1996. Další oblastí, kde probíhá v současnosti měření v síti náhodných měření, je okres Karviná. 3
2.4. Měření mobilním systémem SZÚ v Praze Měření bylo již od počátku koncipováno jako dlouhodobý projekt vnitřně dělený do víceletých etap měření přerušovaného zpracováním a vyhodnocením naměřených údajů. Na základě výsledků se vždy v případě potřeby systém měření optimalizuje. Základním cílem první dvouleté etapy bylo vytvoření vstupního souboru reálných imisních hodnot získaného v husté síti měřicích bodů. Následně byly střední naměřené hodnoty základních sledovaných škodlivin (CO, SO 2, NO, NO 2, NO X a O 3 ) převedeny do plochy a zpracovány v GISu (proložením polygonů) ve tvaru izokoncentračních map. Součástí zpracování bylo i komplexní vyjádření kvality ovzduší formou Indexu kvality ovzduší IKO). Souběžně byla zpracována ekvivalentní metoda převodu výsledků bodových měření do plochy postupy lineární interpolace a ordinary krigingu. Čtyřletý cyklus zvolený jako optimální pro nutnou aktualizaci datových souborů (jeden rok jedna subsíť) danou vývojem imisní zátěže a předpokládanou dynamikou zdrojů umožňuje i postupné zpracování získaných datových souborů. Tomu odpovídá i druhá etapa měření (2000 2003), která začala po zpracování výsledků z první etapy a optimalizaci systému měření. Pozn.: Zpracování výsledků trvalo tři roky (1997 až 1999) také proto, že některé postupy zpracování naměřených dat bylo zapotřebí nejdříve vyvinout a ověřit. Předpokládaným začátkem třetí čtyřleté etapy je tedy rok 2005. 2.4.1. Cíle mobilního měření v Praze! provést hlubší analýzu kvality ovzduší v hlavním městě; Vytvořit z reálných měřených hodnot základní izokoncentrační mapy kvality ovzduší pro základní sledované škodliviny (CO, SO 2, NO, NO 2, NO X a O 3 ) v Praze s vazbou na existující zdroje. Tyto izokoncentrační mapy pak pravidelně aktualizovat a případně doplnit o další látky (BTX, poletavý prach frakce PM 10 )! využít vzniklé výstupy z měření k definování zón podle úrovně znečištění ovzduší v Praze; (viz. Direktiva EU 96/60) Tyto výstupy lze společně s modelovými výpočty využít i k optimalizaci sítě AIM měřící kvalitu ovzduší v Praze.! ověřit reprezentativnost hodnot ozónu a oxidu dusnatého naměřených na stacionárních stanicích provozovaných ČHMÚ v Praze; (Vazba na navrhovaný zákon o ochraně ovzduší) 4
! nalézt relace/vztahy/vazby mezi sítí AIM a měřenými místy; Předpokladem bylo, že pomocí korelačních matic bude možno kvantifikovat odhad imisní zátěže (odhad bude mít vždy pravděpodobnostní charakter), a tak mít k dispozici významně přesnější informaci o kvalitě ovzduší v celé hodnocené ploše. Výsledky také umožní lokalizovat oblasti, které bude možno mnohem přesněji popsat na základě výsledků ze stacionárních stanic. (Oblasti srovnatelné úrovně znečištění či podobné časové variability zdrojů - zvláště liniových).! identifikovat lokality s významnou imisní zátěží obyvatelstva ( hot spots ), které se v pražské aglomeraci majoritně váží na dopravní situaci; (Pro tyto lokality je potom možno vždy připravit cílená krátkodobá/kampaňová doplňující měření mobilním systémem/mobilními systémy spojená i s dalšími existujícími postupy měření kvality ovzduší.! Posledním záměrem bylo validovat existující modelové výpočty soubory reálných naměřených koncentrací; 2.4.2. Konfigurace mobilní měřící jednotky provozované SZÚ Konfigurace mobilní jednotky zahrnuje auto do nosnosti 4,5 tuny vybavené pro měření základních parametrů kvality ovzduší:! analyzátory Horiba řady 350 E - SO 2, NO X /NO 2 /NO, CO, O 3! analyzátor FAG - poletavý prach frakce (variabilně TSP/PM 10 )! odpovídající elektrické vybavení a vyhodnocovací počítačový systém (IDA 720/ WIN), systém lokalizace v souřadnicové síti GPS III, Plus! doplňkově i zařízení pro definované odběry vzorků ovzduší (prach frakce PM 10 pro stanovení kovů, organické látky - VOC, PAH, PAN)! systém má bateriové jištění (na 8 hodin provozu). 2.4.3. Detekční limity instalovaných analyzátorů analyzátor SO 2 1 ppb analyzátor NO / NO 2 / NO x 1 ppb analyzátor CO 100 ppb analyzátor O 3 1 ppb analyzátor prašného aerosolu - frakce TSP 0-10 µg/m 3 5
Podmínky měření jsou vždy úplně charakterizovány souběžně sledovanými mikroklimatickými/ meteorologickými parametry (rychlost větru, směr větru, sluneční záření, tlak vzduchu, vlhkost a teplota vzduchu). Přes dlouhodobě zvažované rozšíření mobilního systému o analyzátor BTX se v současné době zatím nepředpokládá, a to především z finančních důvodů, změna či rozšíření spektra měřených látek. 2.4.4. Zajištění kvality QA/QC: Mobilní měřicí jednotka má uznaný systém jakosti - Od 7.12.1999 je mobilní systém akreditován podle kritérií ČSN EN 45001 Českým institutem pro akreditaci (č. osvědčení 283/1999) jako zkušební laboratoř č. 1137.2 pro měření imisních koncentrací oxidu siřičitého, oxidu dusíku, oxidu uhelnatého, ozónu, poletavého prachu v ovzduší a měření teploty, barometrického tlaku a relativní vlhkosti. Existence uznaného systému jakosti by měla být i nadále minimálním požadavkem na všechny prvky měření kvality ovzduší v Praze. Obecně jsou principy zajištění kvality automatizovaných systémů rozvedeny v článku Problematika zajištění kvality a kontroly kvality u automatických systémů měřících kvalitu venkovního ovzduší, Ochrana ovzduší, 6/2000. 2.4.4. První etapa 1994 až 1996 První dvouletá etapa studie měření pražské aglomerace mobilním systémem byla připravena v roce 1993. Etapa, realizovaná v období 1994 až 1996, zahrnovala poznání stavu znečištění ovzduší. (SZÚ, zpráva monitoringu 1997). Základním použitým principem pro zjištění míst, ve kterých se bude měřit kvalita ovzduší, bylo vytvoření pravoúhlého souřadnicového systému proloženého mapou Prahy ve směru orientace S-J a Z-V. Takto vzniklá síť byla rozdělena na čtyři dílčí vzájemně se překrývající sítě (subsítě - tzv. "meandrové pásy"). V sestrojeném pravoúhlém souřadnicovém systému (Gauss-Krügerově) tak vznikly průsečíky, které vyznačují měřící místa. 6
V pražské aglomeraci byla jako optimální zvolena vzdálenost průsečíků 2 km. Výsledná hustota měřících bodů každé subsítě činí 1 měřící místo na 4 km 2. Použitý postup bodového měření za účelem plošného zmapování území města Prahy vychází z "Technických předpisů pro kontrolu kvality ovzduší" (TA LUFT - Technische Anleitung zu Reinhaltung der Luft). Vzniklé rovnoměrné rozdělení měřících míst má vzhledem k poloze zdrojů náhodný charakter. Důsledkem je objektivní měření imisních koncentrací sledovaných látek. Pro průběh celého systému měření je důležitým faktorem náhodnost určení počátečního bodu subsítí a po ukončení jednoho cyklu náhodnost změny počátečního bodu pro další cyklus měření. Náhodností je vyloučena systematická chyba způsobená možností cyklického charakteru výskytu (denní či týdenní cykly) škodlivin na určitém místě a v určitém čase. Tento systém zaručuje hlavní požadavek, kterým je náhodnost měření. Použitý režim měření (všední dny mimo sobot a nedělí) dále záměrně z hodnocení vylučuje lokální minima a maxima (maxima - sobota dopoledne a neděle odpoledne, minima sobota odpoledne a neděle dopoledne) plynoucí ze standardního antropogenního týdenního cyklu (právě týden se ukazuje jako časový interval nejméně závislý na změnách klimatických podmínek a nejvíce postihující antropogenní vlivy). Výše uvedený princip poskytl pilotní studii 120 průsečíků, tedy možných měřících míst. Z tohoto celkového počtu bylo vybráno 80 reálně použitelných (dostupných) měřících míst, u kterých nelze dále předpokládat významné ovlivnění měřených hodnot lokálními podmínkami (topografie, orografie atp.). Měření v jednom pracovním týdnu bylo rozvrženo do čtyř dnů tak, že v jednom dni je provedeno čtyři až pět 30ti minutových měření jedné dílčí sítě. V průběhu týdne byly tedy proměřeny všechny čtyři dílčí sítě. Jeden den, který nebyl stabilně určen, aby byla vyloučena systematická chyba, byl vyhrazen pro kalibraci přístrojů a celkovou údržbu měřícího systému. Souhrn první etapy. Mobilní měřící systém, provozovaný Státním zdravotním ústavem, realizoval v období květen 1994 až květen 1996 proměření pražské aglomerace v meandrovém systému čtyř subsítí, to představovalo 80 měřících míst. Zvolený princip náhodného odběru vzorků umožnil základní zpracování výsledků v grafickém informačním systému ve formátu izokoncentračních imisních map včetně dalších typů vyhodnocení. 7
2.4.5. Vyhodnocení a zpracování hodnot naměřených v první etapě (94-96) 2.4.5.1. Zpracování imisních izokoncentračních map Izokoncentrační mapy byly vytvořeny ve vrstvách GIS ve spolupráci s fy Hydrosoft Veleslavín a zahrnují střední hodnoty CO, NO, NO 2, NO X, SO 2 a indexu kvality ovzduší (IKO). 8
(Pozn. Použitý postup náhodné 30ti minutové měření ovzduší vede k vysoké hodnotě driftu při měření poletavého prachu proto nejsou zde tyto hodnoty zpracovány.) Metodika převodu datových souborů získaných na jednotlivých měřících místech do "plochy" byla v roce 1992 a později v roce 1997 (postup lineární interpolace a ordinary krigingu) zpracována v Státním zdravotním ústavu. Výsledky byly presentovány v ročence IMIP v roce 1997 a jsou zpřístupněny na příslušné internetové adrese, dále byly presentovány ve zprávě Monitoring ovzduší (SZÚ, 1997). 2.4.5.2. Ověření representativnosti zvoleného postupu měření Následným krokem bylo ověření, že zvolený interval měření (7.00 hod až 16.00 hod.) charakterizuje úroveň znečištění v proměřovaných lokalitách a že získané střední hodnoty nejsou zatíženy systematickou chybou danou nepokrytím celého dne. Byla testována a nalezena shoda imisních charakteristik - ročních průměrů pokrývajících interval měření mobilním systémem a imisních charakteristik z kontinuálního měření AIM na hladině významnosti 95 %. V letech 1994 až 1996 sledoval ČHMÚ v Praze kvalitu ovzduší (SO 2, NO, NO 2, NOx, TSP/PM 10, výběrově O 3 a CO) na 12 automatických měřících stanicích státní imisní sítě AIM. (13. stanice začala měřit až od konce roku 1995). Automatické stanice byly osazeny analyzátory Thermo Environment - řada 42 a podléhají provoznímu řádu SIS. Z těchto stanic byly vybrány tři : 9
! č. 774 - Libuš, Praha 4 - vyšší poloha, bez významného bodového zdroje v okolí, střední dopravní zátěž! č. 780 - Vysočany, Praha 9 - střední dopravní zátěž, střední poloha a bodové zdroje v okolí! č. 804 - Počernická, Praha 10 - střední dopravní zátěž Pro tyto tři stanice a vybrané tři škodliviny tj. CO, NO X a TSP (vzhledem k majoritní dopravní zátěži) byly z naměřených 30-ti minutových koncentrací spočteny:! roční aritmetické průměry za období 05/94 až 04/95 a 05/95 až 04/96! roční aritmetické průměry za období 05/94 až 04/95 a 05/95 až 04/96 pro vybraný interval - 7.00 až 16.00 hod., všední dny! některé deskriptivní statistické parametry Srovnáním vypočtených středních hodnot za celé období a za vybraný interval byly získány relační vztahy (poměr celé období/vybraný interval).! TSP v rozsahu 0,85 až 0,92! NOX v rozsahu 0,85 až 1,01! CO v rozsahu 1,00 až 1,05 Je zřejmé, že výsledky mobilních měření mírně nadhodnocují střední hodnoty TSP, jsou srovnatelné pro NO X a zcela nevýznamně podhodnocují střední hodnoty CO. Výsledky tak potvrdily vhodnost použitého měření mobilním systémem v síti. 2.4.5.3. Vyhodnocení vztahů/relací mezi měřící sítí automatických stanic a výsledků získaných mobilním systémem Cílem bylo vyhodnotit výsledky mobilních měření ve vztahu k datům získaným ze stacionární sítě AIM v Praze, odhadnout do jaké míry lze měření stanic AIM vztahovat na jejich širší okolí a posoudit zda a v kterých oblastech Prahy jsou koncentrace O 3 a NO 2 významně korelovány. Byly vybrány stanice AIM! pro porovnání O 3 (771 - Náměstí Republiky, 774 - Libuš a 780 - Vysočany)! pro porovnání NO 2 (771 - Náměstí Republiky, 774 - Libuš a 780 - Vysočany, 777 - Veleslavín a 789 - Kobylisy - měření ozonu zavedeno v r. 1996) V průběhu dalšího zpracování byla vyhledána párová data (zdroj databáze ČHMÚ) pro každé měřící stanoviště. Byla provedena jejich logaritmická transformace (podmínkou korektní aplikace korelační analýzy je normalita rozdělení zkoumaných veličin). Předpoklad normality je lépe splněn pro transformované koncentrace (rozdělení koncentrací je přibližně lognormální). Pro párovaná data byly stanoveny korelační koeficienty, ty byly vyneseny do map. 10
Po následné objektivní analýze byly pro každou stanici AIM a oba polutanty zkonstruovány korelační mapy - pole korelací je zde prezentováno izočarami. Na mapách byly vyznačeny oblasti na území Prahy, které mají významnou korelaci s alespoň jednou stanicí AIM (R>0,8). Pro vybrané body ležící v takových oblastech byly sestrojeny regresní přímky. Závěry: Ozón byly potvrzeny poměrně rozsáhlé oblasti těsně korelované se stanicemi AIM 771 - Náměstí Republiky a 774 - Libuš. Nízkou korelaci vykazují měřící body ležící v oblastech vysoké frekvence dopravy (zvýšené koncentrace NO, NO 2 ). Třetí stanice AIM 780 - Vysočany má korelační vazbu s většinou území Prahy výrazně nižší. Oxid dusičitý - korelační pole jsou pro všechny stanice silně nehomogenní, výrazné jsou singularity v okolí dopravních tahů (záporné hodnoty korelačních koeficientů). Severozápadní oblast Prahy je dobře korelována s AIM 777 - Veleslavín (R>0,7). 11
Oblasti v okolí dopravních tahů s vysokými emisemi oxidů dusíku vykazují výrazně odlišný režim chování koncentrací těchto látek ve srovnání se zbytkem území. Tím je lokálně ovlivněna též homogenita pole koncentrací ozonu na území Prahy. 2.4.6. Měření mobilním systémem SZÚ v Praze druhá etapa 2000 až 2003 Druhá etapa měření mobilním systémem v pražské aglomeraci začala v roce 2000 a její konec je plánován na rok 2003. Cílem je postupně aktualizovat existující datové soubory a pomocí statistických postupů vyhodnotit změny v dynamice imisních koncentrací, respektive dynamice majoritních liniových zdrojů na sledovaném území. Systém měření z první etapy (1994 až 1996) byl modifikován tak, aby každý rok byla proměřena jedna ze čtyř subsítí. Ostatní postupy a prvky mobilních měření v síti byly zachovány. 2.4.6.1. Rok 2000 Do konce roku 2000 bylo proměřeno prvních 20 měřících míst jedné subsítě. Díky dříve zvolenému principu měření v meandrové síti tyto body pokrývají celé hodnocené území. Přes nižší hustotu měřících bodů (vzdálenost bodů v této síti je 4 km) bylo provedeno základní statistické vyhodnocení změn a vývoje proti období 1994 až 1996. 2.4.6.2. Statistické zpracování hodnot naměřených v roce 2000 V roce 2000 byly ve spolupráci s katedrou sociální geografie PřF UK statisticky analyzovány trendy na hodnotách škodlivin naměřených v subsíti C. Pro zjištění posunu byl použit statistický program SPSS. Testování vycházelo z T testu, který je používán pro posouzení průměrů na hladině významnosti 95 %. Cílem bylo postupně aktualizovat datové soubory získané v první etapě měření (1994 1996) včetně vyhodnocení změn v imisní zátěži a vyhodnotit možné změny trendů sledovaných škodlivin. Testování nalezlo:! signifikantní výrazný pokles imisních hodnot u oxidu siřičitého - SO 2! méně výrazný signifikantní pokles u oxidu uhelnatého - CO, oxidu dusičitého - NO 2 a oxidu dusnatého NO! signifikantní nárůst imisních hodnot ozónu - O 3 Testování nepotvrdilo/nenalezlo žádný signifikantní posun středních hodnot u sumy oxidů dusíku - NO X a u hodnot poměru oxidu dusnatého NO ku oxidu 12
dusičitému - NO 2 (poměr NO/NO 2 je empiricky odvozeným indikátorem intenzity dopravní zátěže). 2.4.6.3. Rok 2001 V roce 2001 pokračovala druhá etapa měření, proměřována byla další subsíť - D. Výsledky nejsou zapracovány měření za rok 2001 není dosud ukončeno. 2.4.6.4. Období 2002 až 2003 Plánováno proměření posledních dvou subsítí A a B. Režim měření zůstane do ukončení této fáze zachován. 2.4.7. Vyhodnocení a zpracování hodnot naměřených v druhé etapě (2000 až 2003) Po proměření všech 80 měřících bodů po aktualizaci výsledků z první etapy bude pokračovat zpracování aktualizovaných datových souborů a budou vyhodnoceny celkové změny v imisní situaci. Data ve formě aktualizovaných izokoncentračních map budou dána k dispozici správním úřadům (stejně jako se tomu stalo v roce 1997). V druhé úrovni budou aktualizovány relace/vztahy/vazby mezi sítí AIM. 2.4.7.1. Zpracování izokoncentračních imisních map Izokoncentrační mapy budou opět zpracovány ve vrstvách GIS a budou zahrnovat střední hodnoty CO, NO, NO 2, NO X, SO 2 a indexu kvality ovzduší (IKO). 2.4.7.2. Vyhodnocení vztahů/relací mezi měřící sítí automatických stanic a výsledků získaných mobilním systémem Předpokládaným výstupem je kvantifikace odhadu imisní zátěže (odhad bude mít vždy pravděpodobnostní charakter), a tak mít k dispozici významně přesnější informaci o kvalitě ovzduší v celé hodnocené ploše. Pomocí korelačních matic bude možno lokalizovat oblasti, které bude možno mnohem přesněji popsat na základě výsledků ze stacionárních stanic. (Oblasti srovnatelné úrovně znečištění či podobné časové variability zdrojů - zvláště liniových). 2.4.7.3. Optimalizace režimu měření, rozšíření spektra sledovaných látek, cílené studie Po ukončení druhé etapy měření (rok 2003) a po vyhodnocení naměřených hodnot:! v případě potřeby bude během roku 2004 optimalizován systém měření pro další etapu (2005 2008) V této etapě se předpokládá: o doplnění konfigurace mobilního systému o měření organických látek 13
(v první úrovni BTX); o změna měřené frakce poletavého prachu na PM 10 ; o doplnění měřených parametrů o intenzitu dopravy;! budou připraveny podklady umožňující zpracování krátkodobých cílených doplňujících měření v tzv. hot spots ; Po identifikaci lokalit s významnou imisní zátěží obyvatelstva ( hot spots ) budou, v případě potřeby/společenské objednávky připravena projektována cílená krátkodobá kampaňová doplňující měření mobilní jednotkou/mobilními jednotkami spojená i s dalšími existujícími postupy měření kvality ovzduší. Jako další možné doplnění mobilních měření, zejména při hodnocení gradientu a vývoje imisních koncentrací v uličních kaňonech, nejvíce slibuje v současnosti systém LIDAR, který umožňuje proměření vertikálních i horizontálních řezů koncentrací NO 2, SO 2 nebo O 3 ).! budou zpracovány podklady pro optimalizaci rozmístění stanic AIM tak, aby byly representativně pokryty všechny typy zón (pozaďová, residenční, obchodní, dopravní a průmyslová) a typy znečištění (průmyslové, dopravní) tak, jak to požaduje rámcová direktiva EU 96/62. 3. Diskuse Diskusi nad předkládanou koncepcí lze v podstatě rozdělit do třech částí. 3.1. Úprava režimu měření Je samozřejmě možno zvažovat zahuštění měřicích bodů nebo prodloužení měřených intervalů na jednotlivých měřících místech. Jedná se zcela určitě o oprávněný požadavek v případě cílených asociovaných studií (například hlubší analýza bodu/lokality s významně vyšší imisní zátěží, měření v uličních kaňonech); tam je naopak nutno tyto požadavky akceptovat. Proti úpravám režimu běžícího dlouhodobého měření v pražské aglomeraci hovoří především dvě věci. Použité statistické postupy/modely umožňují vyhodnocení naměřených hodnot a presentované výstupy právě proto, že systém měření je založen na principu náhodného odběru vzorku (nezávislého na dynamice a rozložení zdrojů) a také proto, že naměřené hodnoty nejsou zatíženy chybou prvního řádu autokorelací. Pozn:Autokorelace ve statistice chyba prvního řádu, kdy hodnota okamžitě následují v časové řadě měření je více méně závislá na hodnotě předcházející. 14
Nelze tedy v současné době bez vypracování/vyvinutí nových postupů zpracování a vyhodnocení dat změnit režim stále probíhajícího měření. 3.2. Rozsah měřených a hodnocených látek Stávající konfigurace mobilního systému umožňuje měření základních škodlivin (SO 2, NO, NO 2, NO X, CO, O 3 a poletavého prachu frakce TSP). Je samozřejmě možné doplnit systém o odběrová zařízení pro záchyt vzorku pro stanovení specifických látek (PAU, VOC, PM 10, kovy). Jedná se však o diskontinuální postupy (tzv. nepřímé metody), kdy je odběr vzorku oddělen od následné analýzy; totéž platí pro libovolnou sestavu s přenosným plynovým chromatografem. Mobilní jednotka je v současnosti vybavena ke změně sledované frakce poletavého prachu odběrovou hlavicí PM 10. Měřit tuto frakci začneme až ve třetí etapě měření (nelze ji měnit v průběhu probíhajícího měření, druhé etapy). Dalším zvažovaným doplněním vybavení mobilní jednotky je analyzátor BTX, omezujícím faktorem je nedostatek investičních prostředků na pokrytí nákupu přístroje v ceně cca 1,2 mil. Kč. Druhým problémem je prozatímní neexistence kalibračních standardů vyšší hierarchie pro tyto látky v ČR. 3.3. Finanční pokrytí nákladů na měření Nejdříve si je nutno uvědomit, že SZÚ postupně investoval od roku 1994 do nákupu, provozu a údržby mobilní jednotky částku na úrovni 15 miliónů korun. Ta kryje jak investiční náklady (cca 10 miliónů korun), tak provozní náklady (cca 0,5 až 1 milión Kč/rok tj. 5 miliónů). Celková finanční pomoc magistrátu města Prahy, cestou IMIP, je zatím omezena na cca 60 tisíc Kč v roce 1997 na zpracování výsledků měření ve vrstvách GIS (fy Hydrosoft Veleslavín). Zpracovatelé této koncepce dávají tedy magistrátu města Prahy k úvaze možnost se na realizaci této studie podílet finančně. Možností je několik:! Finanční krytí účelových zpracování naměřených hodnot! Částečně krytí nákladů na údržbu a provoz! Cílená dotace na zakoupení přístroje k rozšíření spektra měřených látek 15
4. Závěr souhrn Měření mobilní jednotkou v Praze je od počátku koncipováno jako dlouhodobý projekt vnitřně dělený do víceletých etap měření. Mobilní měřící systém, provozovaný Státním zdravotním ústavem v první etapě (květen 1994 až květen 1996), proměřil pražskou aglomeraci v rozsahu 80 měřících míst. Metodika měření umožnila zpracování výsledků v grafickém informačním systému ve formátu izokoncentračních imisních map včetně dalších typů vyhodnocení. Byla ověřena representativnost zvoleného systému pořizování dat a pro NO a O 3 byly vyhodnoceny vztahy/relace mezi hodnotami měřenými v sítí automatických stanic AIM a výsledky získanými mobilním systémem. Na základě měření v období 1994 až 1996 byla připravena druhá etapa (2000 2003). Cílem je postupně aktualizovat datové soubory získané v první etapě (1994 1996) a vyhodnotit změny imisní zátěže a trendy sledovaných škodlivin. V další etapě měření (od roku 2005) se předpokládá doplnění konfigurace mobilního systému o měření organických látek (v první úrovni o měření benzenu, toluenu a sumy xylenů - BTX), změna měřené frakce poletavého prachu na PM 10 a doplnění měřených parametrů o intenzitu dopravy. Systém měření a vyvinuté postupy vyhodnocení naměřených dat jsou na takové úrovni, že ve spojení se sítí automatických stanic AIM v nadále umožní:! pravidelná zpracování výsledků měřených látek v grafickém informačním systému ve formátu izokoncentračních imisních map v husté síti měřících bodů;! přípravu podkladů umožňující zpracování krátkodobých cílených doplňujících měření v tzv. hot spots ;! zpracování podkladů pro optimalizaci rozmístění stanic AIM tak, aby byly representativně pokryty všechny typy zón (pozaďová, residenční, obchodní, dopravní a průmyslová) a typy znečištění (průmyslové, dopravní) tak, jak to požaduje rámcová direktiva EU 96/62; 16