Monitoring jakości powietrza.
W procesie integracji z Unią Europejską Polska dostosowała system monitoringu do wymagań unijnych w ustawie - Prawo ochrony środowiska i w rozporządzeniach wykonawczych.
Jakość powietrza w Polsce zmonitorowana jest w ramach państwowego monitoringu środowiska;
odpowiedzialność za jego prowadzenie spoczywa na Inspekcji Ochrony Środowiska.
Zgodnie z unijną ramową dyrektywą w sprawie oceny i zarządzania jakością powietrza (96/62/EC) i 3 dyrektywami córkami w Polsce monitoruje się stężenia w powietrzu:
dwutlenku siarki,
tlenków azotu,
pyłu zawieszonego PM10 (drobne cząstki o średnicy ziaren mniejszej niż 10μm),
ołowiu (w pyle PM10),
ozonu,
benzenu
i tlenku węgla.
Ocenie podlega jakość powietrza na zewnątrz budynków na całym obszarze kraju, a nie tylko w wybranych punktach. Głównym celem monitoringu jest utrzymanie jakości powietrza tam, gdzie odpowiada ona standardom, oraz poprawa jakości powietrza na terenach, gdzie jest ona niezadowalająca.
Aby tego dokonać obszar Polski został podzielony na strefy, tj. aglomeracje pow. 250 000 mieszkańców i obszary powiatów nie wchodzące w skład aglomeracji, razem 362 stref.
Wojewódzki inspektor ochrony środowiska odpowiada za monitoring i ocenę jakości powietrza w każdej strefie na obszarze danego województwa.
Co najmniej raz na pięć lat WIOŚ wykonuje na podstawie dostępnych danych tzw. wstępną ocenę jakości powietrza, na podstawie której ustala system monitoringu w województwie (pierwsza ocena została wykonana w 2001 r).
System monitoringu jakości powietrza w województwie składa się w zależności od potrzeb, z różnych rodzajów odpowiednio wyposażonych stacji pomiarowych, stacjonarnych lub mobilnych (obsługiwanych przez WIOŚ, stacje sanitarno-epidemiologiczne i inne podmioty).
Dodatkowo, przy wykonywaniu ocen możliwe jest wykorzystywanie modelowania matematycznego i metod szacunkowych. Już na etapie przenoszenia prawa unijnego do prawa krajowego, a także w wyniku pierwszej oceny wstępnej okazało się, że w poszczególnych województwach sieci monitoringu muszą być wzmocnione, znacznie modyfikowane lub, w niektórych przypadkach, wręcz stworzone od podstaw.
W związku z powyższym, aby spełnić wymogi prawa unijnego i krajowego, uruchomiono zakrojoną na dużą skalę modernizację sieci monitoringu jakości powietrza w Polsce, w ramach projektów programu przedakcesyjnego Phare koordynowanych przez GIOŚ oraz ze środków pozyskanych bezpośrednio przez WIOŚ
. W ramach pierwszego projektu Phare m.in. zbudowano od podstaw sieci monitoringu w województwie mazowieckim i łódzkim oraz zakupiono kilkadziesiąt urządzeń do pomiaru stężeń pyłu zawieszonego.
Ze środków drugiego projektu pomocowego (obecnie realizowany) modernizowane są sieci monitoringu jakości powietrza w ośmiu województwach. Oprócz tego trwa budowa systemu zapewnienia i kontroli monitoringu jakości powietrza, składającego się z 3 regionalnych referencyjnych laboratoriów kalibracyjnych oraz krajowego laboratorium wzorców referencyjnych w Głównym Urzędzie Miar.
Na podstawie danych z wojewódzkich systemów monitoringu jakości powietrza wykonuje się coroczne oceny jakości powietrza dla każdej ze stref (dotychczas wykonano 2 oceny: za 2002 r. i 2003 r.). Jeżeli ocena wykaże, że w danej strefie standardy jakości powietrza nie są dotrzymane, wówczas wojewoda uchwala program ochrony powietrza (POP) w tej strefie, mający na celu poprawę sytuacji.
Z danych otrzymanych z pierwszej i drugiej rocznej oceny jakości powietrza wynika, że największy problem w Polsce stanowi pył zawieszony PM10. Ze względu na to zanieczyszczenie w 2003 roku na podstawie danych za rok poprzedni z 362 stref 13 zakwalifikowano do opracowania POP (w województwie łódzkim, małopolskim, mazowieckim i śląskim). W następnym roku było to odpowiednio 18 stref (oprócz wyżej wymienionych województw do POP wyznaczono strefy w woj. dolnośląskim i podkarpackim). Zakwalifikowane strefy to aglomeracje (w 2003 r.: warszawska, łódzka, krakowska, częstochowska i górnośląska; w 2004 r. dodatkowo jeszcze aglomeracja wrocławska) lub powiaty, w których wcześniej już notowano wysokie stężenia PM10. Drugim zanieczyszczeniem, które w 2004 r. zadecydowało o zaklasyfikowaniu 2 stref (aglomeracji łódzkiej i małopolskiej) do opracowania POP, był dwutlenek azotu.
Pył zawieszony w powietrzu, w którym mieści się frakcja PM10 i PM2,5, jest to mieszanina stałych i ciekłych drobnych cząstek pochodzenia naturalnego, np. znad Sahary lub pochodzenia antropogenicznego, np. z gospodarstw domowych lub wzdłuż szlaków komunikacyjnych. Niektóre cząstki emitowane są do atmosfery bezpośrednio ze źródeł, inne formują się w drodze reakcji chemicznych zachodzących pomiędzy innymi zanieczyszczeniami, stąd PM10 traktowany jest jako zanieczyszczenie „wtórne”. Długi czas trwania w atmosferze powoduje, że pył zawieszony, głównie frakcja o średnicy cząstek poniżej 2,5 mikrometra, może przemieszczać się na duże odległości i pokonywać nawet granice państw.
Charakterystyczne dla pyłu zawieszonego jest to, że jego cząstki mają różne rozmiary, różne kształty i o różny skład chemiczny, co komplikuje jego monitoring.
Cząstki o średnicy mniejszej niż 10 mikrometrów (PM10) mogą wnikać do płuc, co może potencjalnie spowodować poważne problemy zdrowotne.
Najbardziej wrażliwe na wysokie stężenia pyłu zawieszonego PM10 są osoby z chorobami serca lub płuc, osoby starsze oraz dzieci. Osoby z chorobami serca mogą odczuwać ból w klatce piersiowej, palpitacje serca, skrócenie oddechu, nadmierne zmęczenie. Wysokie stężenie PM10 może się także przyczyniać do zwiększonej liczby przypadków arytmii i zawałów.
Osoby z chorobami dróg oddechowych mogą mieć trudności z oddychaniem, ataki kaszlu. Ludzie zdrowi także mogą odczuwać podobne objawy, ale o mniejszym natężeniu. Wysokie stężenia PM10 mogą również przyczyniać się do wzrostu liczby infekcji dróg oddechowych.
Ze względu na szkodliwość drobnych frakcji pyłu Unia Europejska opracowuje obecnie standardy jakości powietrza w odniesieniu do metali ciężkich i wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych, które stanowią najbardziej toksyczne składniki pyłu. W związku z czym wdrożenie nowych regulacji unijnych będzie wymagać w ciągu najbliższych dwóch lat rozszerzenia zakresu monitoringu jakości powietrza w Polsce o nowe zanieczyszczenia. Konieczne będzie także zwiększenie udziału modelowania matematycznego wspomagającego oceny i prognozy jakości powietrza.
SO2 - metoda fluoroscencyjna
NOx, NO2 - metoda chemiluminescencji
Pył zawieszony - pochłanianie promieniowania beta
Benzen, Ksylen, Toluen - metoda chromatograficzna
m,p-ksylen - metoda chromatograficzna
CO - metoda spektrofotometrii w podczerwieni
Stan powietrza na terenie naszego kraju zależy od emisji zanieczyszczeń do atmosfery z terenu Polski, transportu transgranicznego, oraz warunków meteorologicznych (20 % Polski ma nadmiar zanieczyszczeń - transport, energetyka oparta na węglu, przemysł- niedobór instalacji oczyszczających gazy odlotowe ).
Sieć monitoringu powietrza atmosferycznego
1. Sieć krajowa
a) stacje podstawowe
b) stacje nadzoru ogólnego
Stacje podstawowe - są to stacje pomiaru stężeń podstawowych zanieczyszczeń powietrza zlokalizowanych na terenach miejskich i pozamiejskich tworzące sieć funkcjonującą w oparciu o jednolite zasady pod merytorycznym nadzorem Instytutu Ochrony Środowiska.
W skład sieci podstawowych wchodzą:
- stacje międzynarodowe
- wybrane stacje przygraniczne
- wybrane stacje nadzoru ogólnego
Pomiary prowadzone są co 24 h na zawartość SO2, NOx, pyłu zawieszonego. Pomiary te mogą być poszerzone o inne zanieczyszczenia stanowiące zagrożenie w skali globalnej lub ogólnopolskiej.
Zadania sieci podstawowych:
- dokumentacja stanu zanieczyszczeń powietrza atm. na obszarze Polski i określenie tendencji zmian tego stanu co ma na celu ocenę skuteczności działań w zakresie ochrony atmosfery w skali kraju, które wynikają z polityki ekologicznej kraju.
- weryfikacja planów zagospodarowania przestrzennego kraju
- analiza
- weryfikacja matematycznych modeli rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń w atmosferze
Stacje nadzoru ogólnego - pracują w systemie międzynarodowym, zwykle podporządkowane są jednostką naukowo badawczą. Zlokalizowane są na obszarach gęsto zaludnionych, mierzące stężenia podstawowych zanieczyszczeń (SO2, NO2,NO, pył zawieszony, opad pyłu wraz z chemizem pyłu) oraz zanieczyszczeń charakterystycznych dla danego regionu szkodliwie oddziaływujące na ludzi i stanowiące szczególne zagrożenie na danym obszarze.
Sieć tych stacji obejmuje stacje zanieczyszczenia środowiska w obszarach przygranicznych obsługiwane przez WIOŚ, wybrane stacje systemu alarmowego w aglomeracjach miejsko przemysłowych, wybrane stacje nadzoru ogólnego obsługiwane przez Wojewódzkie Stacje Sanitarno-Epidemiologiczne i WIOŚ, wybrane stacje z sieci regionalnych i lokalnych.
2. Sieci regionalne - spełniają określone zadania związane z :
- dostarczeniem informacji o wielkości stężeń zanieczyszczeń w danym regionie
- ograniczeniem uciążliwości podmiotów gospodarczych emitujących zanieczyszczenia
- decyzje lokalizacyjne odnośnie nowych inwestycji
- weryfikacji matematycznych modeli rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń w skali regionalnej
Szczególnym rodzajem sieci regionalnych są sieci alarmowe. Głównym ich zadaniem jest dostarczenie informacji o istniejących lub przewidywanych poziomach stężeń substancji niebezpiecznych dla zdrowia. Sieci alarmowe są lokalizowane na obszarach gęsto zaludnionych o wysokim stopniu zanieczyszczenia. Program pomiarowy sieci alarmowych uzależniony jest od przekroczeń stężeń. Pomiary w tej sieci powinny być zautomatyzowane i przekazywane do centralnej stacji.
3. Sieci lokalne monitoringu zanieczyszczeń atmosfery są tworzone i finansowane przez podmioty gospodarcze na decyzji administracyjnych.
Zadania:
Informacja ludności o stanie zanieczyszczeń atmosfery w strefie oddziaływania określonego obiektu
Ocena i analiza przekroczenia norm zanieczyszczeń w skali lokalnej
Weryfikacja skuteczności zakładanych programów ochrony atmosfery przed zanieczyszczeniami.
Sieci lokalne muszą spełniać wymagania podawane przez Głównego Inspektora Ochrony Środowiska.
Na naszym terenie są to:
- sieć stacji wokół Zakładów Chemicznych Police
- sieć stacji wokół Elektrowni Dolna Odra
Zaprojektowania sieci monitoringu wymaga indywidualnego podejścia do każdego projektu, a szczegółowe rozwiązania dotyczące:
- wyboru lokalizacji stanowisk pomiarowych
- programów pomiarowych
- sposobów gromadzenia i przetwarzania danych, które muszą wynikać z celów, dla których
sieci pomiarowe były tworzone.
W takim projekcie należy określić:
- rodzaje zanieczyszczeń wymagających kontroli
- typy stanowisk pomiarowych
- liczbę stanowisk poszczególnych typów dla każdego zanieczyszczenia
- lokalizację stacji pomiarowych
Każde stanowisko pomiarowe charakteryzują 2 rzeczy:
- typ stanowiska pomiarowego określający charakter informacji o stężeniu uzyskiwanych w określonym miejscu
- skala reprezentatywności wyników
Rodzaje pomiarów manualnych wykonywane na stanowiskach:
M - stanowiska zlokalizowane w obszarach zamieszkanych, potencjalnie zagrożone największymi zanieczyszczeniami występującymi w rejonie zamieszkanym na terenie miasta
S - stanowiska zlokalizowane w terenach dużej gęstości zaludnienia większej niż średnia w mieście
Z - stanowiska zlokalizowane w strefie największego wpływu obszarów przemysłowych na tereny zaludnione
W - stanowiska służące do realizacji wybranych celów specjalnych
Celem sieci alarmowej na terenach miejsko przemysłowych jest:
- wykrywanie istniejących stanów zagrożenia związanych z występowaniem wysokich stężeń substancji niebezpiecznych dal zdrowia w celu podejmowania decyzji umożliwiających wykonanie działań na rzecz zmniejszenia narażenia mieszkańców
- dostarczenie informacji niezbędnych do zaplanowania optymalnej strategii ochrony atmosfery, optymalnych kierunków rozwoju miasta i lokalizacji obiektów podlegających szczególnej ochronie.
Szczegółowe zasady projektowania sieci pomiarów stężeń powietrza atmosferycznego zostały opracowane przez Instytut Ochrony Środowiska.
Monitoring jakości powietrza w województwie zachodniopomorskim.
Monitoring jakości powietrza w województwie zachodniopomorskim funkcjonuje w ramach Wojewódzkiego Programu Monitoringu Środowiska. Wojewódzkie programy opracowywane są w oparciu o Państwowy Program Monitoringu Środowiska, który na poszczególne lata opracowywany jest w Głównym Inspektoracie Ochrony Środowiska.
Celem funkcjonowania monitoringu jakości powietrza jest zapewnienie informacji i danych dotyczących poziomów substancji w otaczającym powietrzu oraz wyników analiz i ocen w zakresie przestrzegania standardów jakości powietrza. Pozyskiwane dane stanowią podstawę do zarządzania jakością powietrza w województwie oraz do formułowania strategii ochrony powietrza na poziomie kraju i UE.
Dodatkowo w ramach obowiązków sprawozdawczych, dane te są przekazywane do Komisji Europejskiej i do konwencji międzynarodowych. Wyniki badań i roczna ocena jakości powietrza są wykorzystywane przez wojewodę do opracowania programów ochrony powietrza w strefach wskazanych do ich wykonania oraz do monitorowania skuteczności wcześniej opracowanych programów. Wyniki oceny rocznej opracowane przez WIOŚ posłużą GIOŚ do wykonania zbiorczej ceny jakości powietrza w Polsce, która będzie stanowić podstawę do kształtowania polityki w zakresie ochrony powietrza w kraju.
Zakres i sposób oceny jakości powietrza w poszczególnych strefach województwa jest określany na kolejny rok we „Wstępnej ocenie jakości powietrza dla województwa zachodnio-pomorskiego”. Obszar województwa obejmuje 21 stref, w tym 3 powiaty grodzkie: Szczecin, Świnoujście, Koszalin. Przydzielenie strefom odpowiedniej klasy w ocenie wstępnej decyduje o koniecznym do zastosowania sposobie oceny jakości powietrza.
Najbardziej intensywny program pomiarowy, oparty na pomiarach automatycznych, prowadzony jest w aglomeracji Szczecin i powiecie gryfińskim, gdzie zlokalizowane są największe punktowe źródła emisji zanieczyszczeń do powietrza.
W aglomeracji Szczecin, o liczbie ludności > 250tys., obowiązkowe jest ponadto prowadzenie automatycznych pomiarów zanieczyszczeń komunikacyjnych powietrza, przynajmniej w jednym punkcie pomiarowym. W pozostałych strefach województwa, do oceny jakości powietrza wystarczający jest mniej intensywny program pomiarowy, oparty na pomiarach manualnych, pomiarach pasywnych, obliczeniach rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń powietrzu i obiektywnym szacowaniu.
System oceny jakości powietrza w woj. Zach-pom funkcjonuje w oparciu o:
pomiary automatyczne i manualne wykonywane w stałych punktach pomiarowych, prowadzone przez WIOŚ w Szczecinie, Państwową Inspekcję Sanitarną w Szczecinie, Zespół Elektrowni Dolna Odra
pomiary wskaźnikowe (metoda pasywna) - dla zanieczyszczeń SO2, NO2 i benzenu - wykonywane przez WIOŚ w Szczecinie
obliczenia modelowe rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń powietrzu dla obszarów poszczególnych stref województwa, wykonywane przez WIOŚ w Szczecinie.
5