Monitoring - badanie zmian, parametrów w czasie. Używa się tego słowa w odniesieniu do rejestracji przy użyciu kamer.
Źródła zanieczyszczenia powietrza:
Klasyfikacja:
1. naturalne wynikające z procesów zachodzących w przyrodzie:
-pożary lasów i stepów produkujące duże ilości dymów i popiołów
-czynne wulkany wyrzucające duże ilości gazów i popiołów
-burze piaskowe i pyłowe
-procesy erozji gleby
-wietrzenie górnych warstw litosfery
-wyładowania elektryczne, w wyniku których powst. ditlenek azotu i ozon
-wyziewy gorących źródeł i szczelin w ziemi
-pyły kosmiczne pochodzące z meteorytów i komet
2. sztuczne spowodowane działaniem człowieka
-emisje przemysłowe
-zanieczyszczenia komunikacyjne
-zanieczyszczenia, w tym głównie CO2 i tlenki siarki, pochodzące ze spalania paliw -płynnych i stałych w zakładach przemysłowych i paleniskach domowych
-zanieczyszczenia pyłowe powst. podczas opryskiwania środkami ochrony roślin -przenoszone z wiatrem, nieraz na duże odległości, zwłaszcza przy rozpylaniu z samolotów
-zanieczyszczenia związk. organ. m.in. węglowodorami alifatycznymi i aromatycznymi
-utlenianie się amoniaku z pól nawożonych niektórymi typami nawozów miner. i organ.
-zanieczyszczenie ozonem w stężeniu większym niż 0,03 ppm
-próbne eksplozje nuklearne
-awarie elektrowni jądrowych i zakładów wytwarzających izotopy radioaktywne. Szczególnie niebezpieczne są izotopy strontu (Sr 90) i cezu (Cs 134 i Cs 137)
Klasyfikacja zanieczyszczeń powietrza ze wzgl. na zasięg i ilość wyemitowanych zanieczyszczeń i oddziaływania:
-zanieczyszczenia podstawowe - dwutlenek siarki, dwutlenek azotu i pył, powst. głównie podczas spalania paliw w procesach wytwarzania energii i powszechnie wyst. na obszarze całego kraju
-zanieczyszczenia specyficzne - pochodzące z różnych procesów technologicznych wykorzystywanych w zakładach przemysłowych
-zanieczyszczenia emitowane ze źródeł mobilnych, głównie z pojazdów samochodowych
-zanieczyszczenia wtórne - powst. często w znacznej odległości od źródeł emisji w efekcie realizacji i przemian zachodzących w zanieczyszczonej atmosferze np. związki utleniające ( utleniacze fotochemiczne) takie jak ozon, czy też prowadzące do zakwaszenia środowiska takie jak siarczany i azotany
Emisja zanieczyszczeń w Polsce:
Największy wpływ na ilość i rodzaje zanieczyszczeń wprowadzanych do atmosfery ma struktura zużycia paliw:
-ok. 63% zużywanej w Polsce energii pierwotnej wytwarzane jest w instalacjach zasilanych paliwami stałymi - węglem brunatnym i kamiennym
-ok. 20% uzyskiwane jest przy wykorzystaniu ropy naftowej
-ok. 14% gazu ziemnego
-inne rodzaje paliw - 5% ( torf i drewno - 3,4%, paliwa odpadowe stałe i inne surowce - 1,4%, energia wiatru, słoneczna i geotermalna - 0,2%)
Klasyfikacja emisji:
-emisja ze źródeł punktowych (emitory i wyrzutnie wentylatorowe)
-ze źródeł liniowych - ciągi komunikacyjne (drogi, tory kolejowe)
-ze źródeł powierzchniowych - (hałdy popiołów, wysypiska śmieci)
według innych kryteriów emisje podzielono na:
-niską - zanieczyszczenia emitowane są z wielu małych źródeł do 50 mnpt (w tym komunikacyjnych)
-wysoką - z kominów wyższych niż 50 mnpt. Oddziaływanie tej emisji jest znacznie szersze i z reguły nie wpływa na stan czystości powietrza w bezpośrednim sąsiedztwie emitorów.
Emisja niezorganizowana - emisja zanieczyszczeń z :
-danych powierzchni
-okresowo prowadzonych procesów prowadzonych na otwartym terenie (przeładunek subst., nawożenie pól uprawnych, kruszenie minerałów itp.)
-wtórnego pylenia (drogi komunikacyjne, hałdy materiałów sypkich, powierzchnie o pylistym podłożu)
-pożary lub awarie
Trudno jest oszacować jej parametry ilościowe. Mamy z nią do czynienia w przypadku awarii z wydzielaniem do atmosf. produktów gazowych.
Celem badań jest pozyskiwanie i analizowanie danych o :
-poziomach subst. w otaczającym powietrzu
-przestrzeganiu standardom jakości powietrza
-zmianach zakwaszenia i eutrofizacji środow. na skutek depozycji zanieczyszczeń do podłoża
-ocenę skuteczności działań na rzecz warstwy ozonowej nad Polską i Europą
Monitoring jakości powietrza funkcjonuje w układzie 3-stopniowym:
-sieci krajowej, tworzonej przez stacje podstawowe i stacje nadzoru ogólnego
-sieci regionalnej, której jest sieć alarmowa
-sieci lokalnych, tworzonych i finansowanych przez podmioty gospodarcze na podst. decyzji administracyjnej
Zakres badań monitoringu jakości powietrza
Podsystem monitoringu powietrza obejmuje zadania:
-badania i ocena jakości powietrza
-pomiary stanu zanieczyszczenia powietrza metalami ciężkimi i WWA na stacjach monitoringu tła
-pomiary składu pyłu pod kątem zawartości WWA
-monitoring prekursorów ozonu
-analiza i prognoza stanu zanieczyszczenia powietrza pyłem PM10 i PM2,5 z uwzględnieniem składu chem. pyłu (m.in. metali ciężkich WWA)
-wdrożenie monitoringu pyłu PM2,5
-pomiary tła zanieczyszczenia atmosfery
-pomiary chemizmu opadów atmosf. i ocena depozycji zanieczyszczeń do podłoża
-pomiary stanu warstwy ozonowej nad Polską oraz pomiary natężenia promieniowania UV
Obszary priorytetowe dla monitiringu jakości powietrza:
-obszary występowania lub wysokiego prawdopodobieństwa wystąpienia przekroczeń
-wielkie miasta i aglomeracje miejsko-przemysłowe o wielkości >500tys. mieszkańców
-uzdrowiska
-parki narodowe
Emisja tlenków siarki w kg/1 mieszkańca
UE 25kg/1mieszk.
Polska 49 kg/1mieszk.
W późniejszym okresie
Polska 38 kg/1mieszk.
Emisja tlenków azotu w kg/1mieszk.
UE 31kg/1mieszk.
Polska 26 kg/1mieszk
W późniejszym okresie
Polska 21kg/1mieszk.
Emisja gazów cieplarnianych t/1osobę
Polska 13t/1os. 1990
10t/1os. 2003
Zmiany jakości powietrza w Polsce
1. W grupie zanieczyszczeń podstawowych (CO2, NO, NO2 i pył) najgorsze wyniki notuje się w przypadku pyłu. Mimo wyraźnego spadku krajowej emisji zanieczyszczeń gazowych zakwaszających środowisko oraz emisji pyłów od roku 1990, szczególnie w przypadku pyłu (o 77%), ditlenku siarki i ditlenku azotu (o 37%) w wielu miejscach poziom zanieczyszczenia jest wysoki
2. W latach 90-tych w stosunku do emisji z roku 1990 wykazano redukcję emisji związków metali ciężkich, zwłaszcza w przypadku miedzi, chromu i ołowiu
3. Polskę charakteryzuje wyższy niż średnia europejska poziom emisji SO2 w przeliczeniu na 1 mieszkańca (38kg)
4. Uśrednione w skali kraju stężenia SO2 w sezonie zimnym (od października do marca) bywają nawet 5 razy, a stężenia NO2 i pyłu ponad 2,5-3 razy wyższe niż w sezonie ciepłym (od kwietnia do września). Szczególnie duże różnice spowodowane tzw. niską emisją z sektora komunalno - bytowego, obserwuje się w latach z surowymi zimami. Stężenia SO2 w miastach są o ponad 30% większe niż na obszarach poza miejskich
5. Pod względem zanieczyszczenia SO2 (aglomeracja Śląska i Kraków) i pyłem, Polskie miasta należą do czołówki europejskiej, stężeniem pyłem PM10-Aglomeracja Śląska, Łódz, Trójmieście, Wrocław i Kraków.
6. Pod względem zanieczyszczenia powietrza NO2, sytuacja w Polsce wygląda nieco korzystniej, jakkolwiek w Krakowie i Łodzi przewyższa średnią miast Europejskich, z wyjątkiem Aglomeracji Śląskiej nie wystąpiło przekroczenie dopuszczalnego śródrocznego stężenia CO2 w powietrzu.
7. Stężenia ditlenku siarki na poziomie tła regionalnego są w Polsce wyższe niż w większości krajów europejskich, a zbliżone do występujących w Czechach, na Słowacji i w części Wsch. Niemiec. Poprawiła się znacznie sytuacja w „Czarnym Trójkącie” (stężenie podstawowych zanieczyszczeń poniżej norm dopuszczalnych).
Monitoring - badanie zmian, parametrów w czasie. Używa się tego słowa w odniesieniu do rejestracji przy użyciu kamer.
Źródła zanieczyszczenia powietrza:
Klasyfikacja:
1. naturalne wynikające z procesów zachodzących w przyrodzie:
-pożary lasów i stepów produkujące duże ilości dymów i popiołów
-czynne wulkany wyrzucające duże ilości gazów i popiołów
-burze piaskowe i pyłowe
-procesy erozji gleby
-wietrzenie górnych warstw litosfery
-wyładowania elektryczne, w wyniku których powst. ditlenek azotu i ozon
-wyziewy gorących źródeł i szczelin w ziemi
-pyły kosmiczne pochodzące z meteorytów i komet
2. sztuczne spowodowane działaniem człowieka
-emisje przemysłowe
-zanieczyszczenia komunikacyjne
-zanieczyszczenia, w tym głównie CO2 i tlenki siarki, pochodzące ze spalania paliw -płynnych i stałych w zakładach przemysłowych i paleniskach domowych
-zanieczyszczenia pyłowe powst. podczas opryskiwania środkami ochrony roślin -przenoszone z wiatrem, nieraz na duże odległości, zwłaszcza przy rozpylaniu z samolotów
-zanieczyszczenia związk. organ. m.in. węglowodorami alifatycznymi i aromatycznymi
-utlenianie się amoniaku z pól nawożonych niektórymi typami nawozów miner. i organ.
-zanieczyszczenie ozonem w stężeniu większym niż 0,03 ppm
-próbne eksplozje nuklearne
-awarie elektrowni jądrowych i zakładów wytwarzających izotopy radioaktywne. Szczególnie niebezpieczne są izotopy strontu (Sr 90) i cezu (Cs 134 i Cs 137)
Klasyfikacja zanieczyszczeń powietrza ze wzgl. na zasięg i ilość wyemitowanych zanieczyszczeń i oddziaływania:
-zanieczyszczenia podstawowe - dwutlenek siarki, dwutlenek azotu i pył, powst. głównie podczas spalania paliw w procesach wytwarzania energii i powszechnie wyst. na obszarze całego kraju
-zanieczyszczenia specyficzne - pochodzące z różnych procesów technologicznych wykorzystywanych w zakładach przemysłowych
-zanieczyszczenia emitowane ze źródeł mobilnych, głównie z pojazdów samochodowych
-zanieczyszczenia wtórne - powst. często w znacznej odległości od źródeł emisji w efekcie realizacji i przemian zachodzących w zanieczyszczonej atmosferze np. związki utleniające ( utleniacze fotochemiczne) takie jak ozon, czy też prowadzące do zakwaszenia środowiska takie jak siarczany i azotany
Emisja zanieczyszczeń w Polsce:
Największy wpływ na ilość i rodzaje zanieczyszczeń wprowadzanych do atmosfery ma struktura zużycia paliw:
-ok. 63% zużywanej w Polsce energii pierwotnej wytwarzane jest w instalacjach zasilanych paliwami stałymi - węglem brunatnym i kamiennym
-ok. 20% uzyskiwane jest przy wykorzystaniu ropy naftowej
-ok. 14% gazu ziemnego
-inne rodzaje paliw - 5% ( torf i drewno - 3,4%, paliwa odpadowe stałe i inne surowce - 1,4%, energia wiatru, słoneczna i geotermalna - 0,2%)
Klasyfikacja emisji:
-emisja ze źródeł punktowych (emitory i wyrzutnie wentylatorowe)
-ze źródeł liniowych - ciągi komunikacyjne (drogi, tory kolejowe)
-ze źródeł powierzchniowych - (hałdy popiołów, wysypiska śmieci)
według innych kryteriów emisje podzielono na:
-niską - zanieczyszczenia emitowane są z wielu małych źródeł do 50 mnpt (w tym komunikacyjnych)
-wysoką - z kominów wyższych niż 50 mnpt. Oddziaływanie tej emisji jest znacznie szersze i z reguły nie wpływa na stan czystości powietrza w bezpośrednim sąsiedztwie emitorów.
Emisja niezorganizowana - emisja zanieczyszczeń z :
-danych powierzchni
-okresowo prowadzonych procesów prowadzonych na otwartym terenie (przeładunek subst., nawożenie pól uprawnych, kruszenie minerałów itp.)
-wtórnego pylenia (drogi komunikacyjne, hałdy materiałów sypkich, powierzchnie o pylistym podłożu)
-pożary lub awarie
Trudno jest oszacować jej parametry ilościowe. Mamy z nią do czynienia w przypadku awarii z wydzielaniem do atmosf. produktów gazowych.
Celem badań jest pozyskiwanie i analizowanie danych o :
-poziomach subst. w otaczającym powietrzu
-przestrzeganiu standardom jakości powietrza
-zmianach zakwaszenia i eutrofizacji środow. na skutek depozycji zanieczyszczeń do podłoża
-ocenę skuteczności działań na rzecz warstwy ozonowej nad Polską i Europą
Monitoring jakości powietrza funkcjonuje w układzie 3-stopniowym:
-sieci krajowej, tworzonej przez stacje podstawowe i stacje nadzoru ogólnego
-sieci regionalnej, której jest sieć alarmowa
-sieci lokalnych, tworzonych i finansowanych przez podmioty gospodarcze na podst. decyzji administracyjnej
Zakres badań monitoringu jakości powietrza
Podsystem monitoringu powietrza obejmuje zadania:
-badania i ocena jakości powietrza
-pomiary stanu zanieczyszczenia powietrza metalami ciężkimi i WWA na stacjach monitoringu tła
-pomiary składu pyłu pod kątem zawartości WWA
-monitoring prekursorów ozonu
-analiza i prognoza stanu zanieczyszczenia powietrza pyłem PM10 i PM2,5 z uwzględnieniem składu chem. pyłu (m.in. metali ciężkich WWA)
-wdrożenie monitoringu pyłu PM2,5
-pomiary tła zanieczyszczenia atmosfery
-pomiary chemizmu opadów atmosf. i ocena depozycji zanieczyszczeń do podłoża
-pomiary stanu warstwy ozonowej nad Polską oraz pomiary natężenia promieniowania UV
Obszary priorytetowe dla monitiringu jakości powietrza:
-obszary występowania lub wysokiego prawdopodobieństwa wystąpienia przekroczeń
-wielkie miasta i aglomeracje miejsko-przemysłowe o wielkości >500tys. mieszkańców
-uzdrowiska
-parki narodowe
Emisja tlenków siarki w kg/1 mieszkańca
UE 25kg/1mieszk.
Polska 49 kg/1mieszk.
W późniejszym okresie
Polska 38 kg/1mieszk.
Emisja tlenków azotu w kg/1mieszk.
UE 31kg/1mieszk.
Polska 26 kg/1mieszk
W późniejszym okresie
Polska 21kg/1mieszk.
Emisja gazów cieplarnianych t/1osobę
Polska 13t/1os. 1990
10t/1os. 2003
Zmiany jakości powietrza w Polsce
1. W grupie zanieczyszczeń podstawowych (CO2, NO, NO2 i pył) najgorsze wyniki notuje się w przypadku pyłu. Mimo wyraźnego spadku krajowej emisji zanieczyszczeń gazowych zakwaszających środowisko oraz emisji pyłów od roku 1990, szczególnie w przypadku pyłu (o 77%), ditlenku siarki i ditlenku azotu (o 37%) w wielu miejscach poziom zanieczyszczenia jest wysoki
2. W latach 90-tych w stosunku do emisji z roku 1990 wykazano redukcję emisji związków metali ciężkich, zwłaszcza w przypadku miedzi, chromu i ołowiu
3. Polskę charakteryzuje wyższy niż średnia europejska poziom emisji SO2 w przeliczeniu na 1 mieszkańca (38kg)
4. Uśrednione w skali kraju stężenia SO2 w sezonie zimnym (od października do marca) bywają nawet 5 razy, a stężenia NO2 i pyłu ponad 2,5-3 razy wyższe niż w sezonie ciepłym (od kwietnia do września). Szczególnie duże różnice spowodowane tzw. niską emisją z sektora komunalno - bytowego, obserwuje się w latach z surowymi zimami. Stężenia SO2 w miastach są o ponad 30% większe niż na obszarach poza miejskich
5. Pod względem zanieczyszczenia SO2 (aglomeracja Śląska i Kraków) i pyłem, Polskie miasta należą do czołówki europejskiej, stężeniem pyłem PM10-Aglomeracja Śląska, Łódz, Trójmieście, Wrocław i Kraków.
6. Pod względem zanieczyszczenia powietrza NO2, sytuacja w Polsce wygląda nieco korzystniej, jakkolwiek w Krakowie i Łodzi przewyższa średnią miast Europejskich, z wyjątkiem Aglomeracji Śląskiej nie wystąpiło przekroczenie dopuszczalnego śródrocznego stężenia CO2 w powietrzu.
7. Stężenia ditlenku siarki na poziomie tła regionalnego są w Polsce wyższe niż w większości krajów europejskich, a zbliżone do występujących w Czechach, na Słowacji i w części Wsch. Niemiec. Poprawiła się znacznie sytuacja w „Czarnym Trójkącie” (stężenie podstawowych zanieczyszczeń poniżej norm dopuszczalnych).