VÝSLEDKY MĚŘENÍ ZNEČIŠTĚNÍ OVZDUŠÍ V BOLATICÍCH 12. 12. 211 27. 1. 212 Zpracoval: Český hydrometeorologický ústav, pobočka Ostrava Mgr. Blanka Krejčí
Lokalita CZ I - Bolatice Měření 12. 12. 211-27. 1. 212 Bolatice - škola, 49 57 9.13" s. š., 18 5 18.18" v. d., 258 m n. mořem (Podkladové mapy převzaty z www.mapy.cz)
Měření Měření znečišťujících látek v ovzduší probíhalo měřidly umístěnými v mobilním měřícím voze ČHMÚ. Měřicí vůz je vybaven obdobně jako stacionární automatizované stanice ČHMÚ analyzátory s kontinuálním měřením koncentrací oxidu siřičitého (SO 2 ), oxidů dusíku (NO- NO 2 -NO X ), suspendovanými částicemi PM 1, oxidu uhelnatého (CO), přízemního ozonu (O 3 ) a benzenu a toluenu. Měření škodlivin je doplněno sledováním doprovodných meteorologických veličin, tj. směru a rychlosti větru, teploty a vlhkosti vzduchu, atmosférického tlaku a globálního slunečního záření na 1 m vysokém stožáru. Měřicí vůz
Umístění měření v Bolaticích (pohled z místa měření)
12.12.211 13.12.211 13.12.211 14.12.211 15.12.211 16.12.211 17.12.211 17.12.211 18.12.211 19.12.211 2.12.211 21.12.211 21.12.211 22.12.211 23.12.211 24.12.211 24.12.211 25.12.211 26.12.211 27.12.211 28.12.211 28.12.211 29.12.211 3.12.211 31.12.211 1.1.212 1.1.212 2.1.212 3.1.212 4.1.212 5.1.212 5.1.212 6.1.212 7.1.212 8.1.212 9.1.212 9.1.212 1.1.212 11.1.212 12.1.212 13.1.212 14.1.212 15.1.212 15.1.212 16.1.212 17.1.212 18.1.212 19.1.212 19.1.212 2.1.212 21.1.212 22.1.212 23.1.212 23.1.212 24.1.212 25.1.212 26.1.212 26.1.212 Koncentrace znečišťujících látek [µg.m -3 ], směr větru [ ] Teplota [ C], rychlost větru [m.s -1 ] Průměrné hodinové hodnoty v Bolaticích, 12. 12. 211 27. 1. 212 4 1 35 3 25 2 15 1 5 8 6 4 2-2 -4-6 -8-1 -12 SO2 CO/1 NO2 PM1 benzen O3 směr větru teplota rychlost větru
Porovnání denních průměrných koncentrací znečišťujících látek v Bolaticích s lokalitami stacionárního imisního monitoringu ČHMÚ v České republice a WIOŚ v Polské republice, 12. 12. 211 27. 1. 212 Bolatice Ostrava- Fifejdy Ostrava- Zábřeh Ostrava- Přívoz Bohumín Věřňovice Studénka Opava- Kateřinky Rybnik Wodzislav SO 2 Průměr 9.3 5.1 7.7 5.7 9.7 13. 4.3 4.5 22. 25.4 Maximum 27.2 24.5 29.2 27. 34.8 44.7 27.6 23.1 143. 18. Minimum 3.7 1.5 1.9 1.4 3. 4.8 1.3 1.4 5. 5. N > 125 1 NO 2 Průměr 13.5 2.3 19.8 21.5 19.3 14.8 15.8 27.5 22. 26.8 Maximum 3.4 5.8 48. 46.2 42.1 37.6 37.8 58. 57. 62. Minimum 4.8 8.6 6.2 5.8 4.6 3.6 3.8 6. 6. 1. PM 1 Průměr 38.6 24.5 21.6 27.4 34.3 35.1 23.7 18. 62.2 - Maximum 86.7 87.5 72. 99.6 155.5 258.9 67.2 69. 593. 414. Minimum 9.7 4.5 3.9 6.8 7.7 9.9 5.7 3.9 15. 12. N > 5 1 5 4 6 7 8 4 3 13 21 CO Průměr 618.9 - - 438.8 - - - - 193.1 77.8 Maximum 1117.4 - - 1179.6 - - - - 689. 336. Minimum 239.1 - - 264.8 - - - - 33. 24. O 3 Průměr 36.4 32. - - - - 34.9 36.3 33.7 3.8 Maximum 59.7 57. - - - - 62.5 61.1 63. 63. Minimum 9.3 5.4 - - - - 7.2 4.9 7. 6. Benzen Průměr 3.3 2.9-3.2 - - - - 7.2 - Maximum 7.7 9.6-19.3 - - - - 21.2 - Minimum 1.3.8 -.8 - - - -.5 - Vysvětlivky: - Koncentrace jsou uvedeny v µg.m -3 - N > 125, N >5... počet denních hodnot vyšších než denní imisní limit pro příslušnou znečišťující látku dle Nařízení vlády č. 42 ze dne 2. 2. 211, kterým se mění nařízení vlády č. 597/26 Sb. o sledování a vyhodnocování kvality ovzduší - Údaje z polských stanic jsou převzaty z http://stacje.katowice.pios.gov.pl/monitoring (neverifikovaná data) Průměrná koncentrace oxidu siřičitého SO 2 v Bolaticích byla v sledovaném období vyšší než na lokalitách v Ostravě, Opavě a ve Studénce, srovnatelná s Bohumínem, ale přibližně poloviční ve srovnání s městskými lokalitami v Polsku. Minimální denní koncentrace byla v Bolaticích vyšší než na Ostravsku, obdobná jako v oblasti Bohumína a Věřňovic a nižší než v Polsku. Maximální denní koncentrace byly srovnatelné s nejbližšími českými lokalitami, maximální koncentrace v Polsku byly několikanásobně vyšší. K překročení denního imisního
limitu (125 µg.m -3 ) na lokalitě v Bolaticích nedošlo; limit byl 1 x překročen pouze v polském Rybniku. Průměrné i maximální denní koncentrace oxidu dusičitého NO 2 byly v Bolaticích srovnatelné s ostatními českými porovnávanými pozaďovými lokalitami (Věřňovice, Studénka) a nižší než na českých i polských městských lokalitách. Na žádné lokalitě nedošlo k překročení krátkodobého (hodinového) imisního limitu 2 µg.m -3. Denní imisní limit není pro tuto veličinu stanoven. Průměrná koncentrace suspendovaných částic PM 1 byla v Bolaticích vyšší než na Ostravsku, srovnatelná s Bohumínem a Věřňovicemi. Maximální krátkodobá denní koncentrace byla nižší než 1 µg.m -3 (obdobná jako např. v Ostravě-Fifejdách), ale výrazně nižší než v Bohumíně a Věřňovicích a několikanásobně nižší než na lokalitách v Polsku. Naproti tomu minimální denní koncentrace byla v Bolaticích obdobná jako ve Věřňovicích. Vyšší minimální koncentraci byly naměřeny pouze na polských lokalitách. V Bolaticích 1 x došlo k překročení denního imisního limitu 5 µg.m -3, což tvoří 22 % všech průměrných denních hodnot ve sledovaném období. Na ostatních lokalitách v oblasti Ostravska byl počet dnů s překročením zhruba poloviční, v Bohumíně a Věřňovicích se blížil hodnotě z Bolatic. Ještě vyšší počet dnů s nadlimitní koncentrací byl naměřen v Rybniku a Wodzislawi. Průměrná koncentrace oxidu uhelnatého CO byla v Bolaticích mírně vyšší než na jediné další české dostupné lokalitě v oblasti s měřením této veličiny, Ostravě-Přívozu. Maximální i minimální denní hodnoty byly srovnatelné. Vyšší maximální denní hodnoty byly naměřeny na lokalitách v Polsku. Koncentrace přízemního ozonu O 3 byly na všech lokalitách srovnatelné (v zimním období koncentrace této látky dosahují ročního minima vzhledem k sekundárnímu vzniku této škodliviny, spojenému s působením slunečního záření). Průměrné denní koncentrace benzenu byly v Bolaticích překvapivě obdobné jako na ostravských lokalitách s tímto měřením. Na tyto naměřené výsledky z Bolatic by proto bylo vhodné v budoucnu navázat dalším měřením, spojeným s místním šetřením. V polském Rybniku byla průměrná koncentrace benzenu zhruba dvojnásobná. Maximální denní koncentrace byla srovnatelná s Ostravou-Fifejdami, nižší než v Ostravě-Přívozu. Maximální hodnota naměřená v Polsku byla mnohonásobně vyšší. V grafech na následujících listech je znázorněn průběh průměrných denních koncentrací základních měřených škodlivin během celého monitorovaného období pro všechny porovnávané lokality.
Oxid siřičitý 5 1 15 2 25 3 35 4 45 5 12.12.211 14.12.211 16.12.211 18.12.211 2.12.211 22.12.211 24.12.211 26.12.211 28.12.211 3.12.211 1.1.212 3.1.212 5.1.212 7.1.212 9.1.212 11.1.212 13.1.212 15.1.212 17.1.212 19.1.212 21.1.212 23.1.212 25.1.212 Koncentrace [µg.m -3 ] Bolatice Ostrava-Fifejdy Ostrava-Zábřeh Bohumín Věřňovice Studénka Opava-Kateř. Ostrava-Přívoz Rybnik Wodzislav Oxid dusičitý 1 2 3 4 5 6 7 12.12.211 14.12.211 16.12.211 18.12.211 2.12.211 22.12.211 24.12.211 26.12.211 28.12.211 3.12.211 1.1.212 3.1.212 5.1.212 7.1.212 9.1.212 11.1.212 13.1.212 15.1.212 17.1.212 19.1.212 21.1.212 23.1.212 25.1.212 Koncentrace [µg.m -3 ] Bolatice Ostrava-Fifejdy Ostrava-Zábřeh Bohumín Věřňovice Studénka Opava-Kateř. Ostrava-Přívoz Rybnik Wodzislav
12.12.211 14.12.211 16.12.211 18.12.211 2.12.211 22.12.211 24.12.211 26.12.211 28.12.211 3.12.211 1.1.212 3.1.212 5.1.212 7.1.212 9.1.212 11.1.212 13.1.212 15.1.212 17.1.212 19.1.212 21.1.212 23.1.212 25.1.212 Koncentrace [µg.m -3 ] 12.12.211 14.12.211 16.12.211 18.12.211 2.12.211 22.12.211 24.12.211 26.12.211 28.12.211 3.12.211 1.1.212 3.1.212 5.1.212 7.1.212 9.1.212 11.1.212 13.1.212 15.1.212 17.1.212 19.1.212 21.1.212 23.1.212 25.1.212 Koncentrace [µg.m -3 ] Suspendované částice PM 1 6 5 4 3 2 1 Bolatice Ostrava-Fifejdy Ostrava-Zábřeh Bohumín Věřňovice Studénka Opava-Kateř. Ostrava-Přívoz Rybnik Wodzislav Oxid uhelnatý 2 18 16 14 12 1 8 6 4 Bolatice Ostrava-Přívoz Rybnik Wodzislav 2
Ozon 1 2 3 4 5 6 7 12.12.211 14.12.211 16.12.211 18.12.211 2.12.211 22.12.211 24.12.211 26.12.211 28.12.211 3.12.211 1.1.212 3.1.212 5.1.212 7.1.212 9.1.212 11.1.212 13.1.212 15.1.212 17.1.212 19.1.212 21.1.212 23.1.212 25.1.212 Koncentrace [µg.m -3 ] Bolatice Ostrava-Fifejdy Studénka Opava-Kateř. Rybnik Wodzislav Benzen 5 1 15 2 25 3 12.12.211 14.12.211 16.12.211 18.12.211 2.12.211 22.12.211 24.12.211 26.12.211 28.12.211 3.12.211 1.1.212 3.1.212 5.1.212 7.1.212 9.1.212 11.1.212 13.1.212 15.1.212 17.1.212 19.1.212 21.1.212 23.1.212 25.1.212 Koncentrace [µg.m -3 ] Bolatice Ostrava-Fifejdy Ostrava-Přívoz Rybnik
Koncentrace znečišťujících látek [µg.m -3 ] Teplota [ C] Průměrný denní chod hodinových hodnot znečišťujících látek a teploty vzduchu v Bolaticích, 12. 12. 211 27. 1. 212 6 4 5 3 4 3 2 2 1 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2 21 22 23 24 SO2 NO2 CO/1 O3 PM1 benzen teplota Časové údaje jsou uvedeny v UTC, t. j. o hodinu méně než je "občanského" času středoevropského. Měřené škodliviny vykazují denní chod obvyklý pro zájmovou oblast a zimní období - topnou sezónu. U PM 1 (nejvýrazněji), SO 2, NO 2, CO i benzenu jsou viditelná dvě denní maxima - ranní a večerní špičky krátkodobých koncentrací. U PM 1, CO a SO 2 nastává dopolední maximum v 1 hodin UTC, večerní špička je plošší, mezi 16. 21. hodinou UTC. Ranní špička NO 2 nastává už v 7 hodin UTC, večerní maxima se časově shodují s PM 1, CO a SO 2. U benzenu je výrazné ranní maximum mezi 9. 1. hodinou UTC, odpolední plošší špička pak v obdobném čase jako u ostatních škodlivin. U CO a méně výrazně u SO 2 a benzenu jsou večerní maximální koncentrace vyšší než v ranní špičce, u ostatních škodlivin jsou hodnoty obou maxim srovnatelné. Opačný chod (korespondující s denním chodem venkovní teploty vzduchu) s denním maximem kolem poledne a ranním a večerním minimem je typický pro koncentrace přízemního ozonu.
Závislost znečištění na směru proudění - větrné a škodlivostní růžice Bolatice, 12. 12. 211 27. 1. 212 Pro hodnocení vztahu mezi znečištěním ovzduší a směrem proudění byly vypočteny z průměrných naměřených 1hodinových hodnot znečišťujících látek a měření směru a rychlosti větru větrné růžice, růžice imisního zatížení lokality a růžice průměrných a maximálních koncentrací. Větrné růžice (relativní četnosti výskytu proudění z daného směru). Do kategorie bezvětří byly zahrnuty všechny průměrné 1hodinové údaje naměřené při rychlosti větru menší než.5 m.s -1, směr proudění byl rozdělen do 16 tříd (šestnáctisměrná růžice). V lokalitě Bolatice je vyhodnocení směru proudění poněkud limitováno blízkostí budov (hlavně v severním sektoru), které mohly ovlivnit výsledky měření. Zatímco podíl bezvětří tvořil na lokalitě 17 % všech hodinových měření, podíl imisního zatížení lokality při bezvětří tvoří u většiny škodlivin 25 % (s výjimkou SO 2, kde se jedná o 18 % a odpovídá tak větrné růžici). Škodlivostní (koncentrační) růžice ukazují, při kterých směrech větru jsou hodnoty koncentrací v dané lokalitě nejvyšší, bez ohledu na jejich četnost: růžice průměrných koncentrací (průměrné koncentrace v závislosti na směru proudění vypočtené jako aritmetický průměr ze všech platných 1hodinových koncentrací dané škodliviny naměřených v hodnoceném období při proudění z příslušného směru) a růžice maximálních koncentrací (maximální 1hodinová koncentrace z daného směru). Nejvyšší průměrná koncentrace SO 2 byla naměřena ve směru VSV, maximální koncentrace shodně přicházejí ze SV směrů. Růžice maximálních koncentrací NO 2 je poměrně vyrovnaná, v průměrných koncentracích opět převažují SV směry.obdobný tvar má růžice průměrných koncentrací PM 1, ale maximální hodnoty znečištění byly u této škodliviny naměřeny v JZ a SSV směru (předpoklad lokálního vlivu blízkých zdrojů). U CO má růžice průměrných koncentrací opět podobný tvar jako u předchozích škodlivin s nejvyššími hodnotami z SSV a VJV směru, maximální koncentrace byla ale naměřena v JZ a JJZ směrech (podobně jako u PM 1 ). Velmi podobný tvar jako u PM 1 má růžice maximálních koncentrací benzenu; růžici průměrných koncentrací dominuje nejvyšší hodnota ve směru SSV. Růžice imisního zatížení lokality (součet koncentrací při proudění z daného směru vyjádřený v procentu celkového součtu koncentrací na dané lokalitě v hodnoceném období) ukazují, ze kterých směrů je lokalita nejvíce zatížena znečištěním ovzduší. Lokalita může být např. nejvíce zatížena ze směru s nízkými hodnotami koncentrací, ale s vysokou četností směru větru a naopak. Při plošně homogenně rozložených koncentracích škodlivin v ovzduší by vzhledem ke způsobu výpočtu růžice imisního zatížení odpovídaly větrným růžicím. Z jejich odlišnosti je možno usuzovat na významnější zdroje ve směru, ze kterého je transportováno relativně více škodlivin než odpovídá větrné růžici. U všech škodlivin se projevilo nižší imisní zatížení než odpovídá větrné růžici ze směrů JZ- JJZ a ZSZ-SZ. U SO 2 se v růžici imisního zatížení projevil proti větrné růžici větší podíl znečištění ze severních směrů. U PM 1 vyšší hodnoty přicházejí ze S-SV směrů. To ukazuje
na roli dálkového přenosu znečištění od severu-východu (z Polska, Ostravsko-Karvinska) v kombinaci s vlivem místních zdrojů (lokální topeniště) - jak ukazuje růžice maximálních koncentrací. U NO 2 vyšší imisní zatížení než podle větrné růžice přináší JV směr. Růžice imisního zatížení CO se nejvíce ze všech škodlivin shoduje s větrnou růžicí. Pouze u benzenu se projevilo vyšší imisní zatížení pocházející z JJZ směru (kromě S-SV směru jako u ostatních škodlivin). Lze zde předpokládat vliv lokálních zdrojů vytápění v obci. Oxid siřičitý (imisní zatížení při bezvětří: 18 %) SSZ 3 S SSV SZ 25 2 SV ZSZ Z 15 1 5 VSV V ZJZ VJV JZ JV JJZ J JJV Větrná růžice v % průměrná konc. SO2 v µg.m-3 /2 imisní zatížení SO2 v % maximální konc. SO2 v µg.m-3 /2
Oxid dusičitý (imisní zatížení při bezvětří: 26 %) SZ SSZ 35 3 25 S SSV SV 2 ZSZ Z 15 1 5 VSV V ZJZ VJV JZ JV JJZ J JJV Větrná růžice v % průměrná konc. NO2 v µg.m-3 imisní zatížení NO2 v % maximální konc. NO2 v µg.m-3 /2 Suspendované částice PM 1 (imisní zatížení při bezvětří: 25 %) SSZ 28 S SSV SZ 23 18 SV ZSZ Z 13 8 3-2 VSV V ZJZ VJV JZ JV JJZ J JJV Větrná růžice v % průměrná konc. PM1 v µg.m-3 /5 imisní zatížení PM1 v % maximální konc. PM1 v µg.m-3 /8
Oxid uhelnatý (imisní zatížení při bezvětří: 24 %) SSZ 3 S SSV SZ 25 2 SV ZSZ Z 15 1 5 VSV V ZJZ VJV JZ JV JJZ J JJV Větrná růžice v % průměrná konc. CO v µg.m-3 /1 imisní zatížení CO v % maximální konc. CO v µg.m-3 /1 Benzen (imisní zatížení při bezvětří: 25 %) SSZ 28 24 S SSV SZ 2 SV 16 ZSZ Z 12 8 4 VSV V ZJZ VJV JZ JV JJZ J JJV Větrná růžice v % průměrná konc. BZN v µg.m-3 *2 imisní zatížení BZN v % maximální konc. BZN v µg.m-3
Doporučení Vzhledem k výše popsaným výsledkům měření provedených v období 12. 12. 211 27. 1. 212 by bylo vhodné provést v lokalitě Bolatice obdobné měření v netopné (letní) sezóně a prověřit předpoklad výrazného vlivu lokálních topenišť na koncentrace škodlivin naměřené v Bolaticích v zimním (topném) období.