TOM I Aglomeracja warszawska

Transkrypt

1 Biuro Studiów i Pomiarów Proekologicznych EKOMETRIA Sp. z o.o Gdańsk, ul. Orfeusza 2 tel. (058) , fax (058) Informacje uzupełniające do PROGRAMÓW OCHRONY POWIETRZA dla stref województwa mazowieckiego TOM I Aglomeracja warszawska Gdańsk, październik 2008 r.

2 . Ilościowy podział źródeł zanieczyszczeń w aglomeracji warszawskiej Ilościowy podział źródeł zanieczyszczeń w strefie aglomeracji warszawskiej został wyznaczony na podstawie wyników z modelowania. Obliczenia zostały wykonane modelem CALPUFF - modelem obłoku ostatniej generacji uwzględniającym rzeźbę terenu oraz czasową i przestrzenną zmienność warunków meteorologicznych w trzech wymiarach. Model CALPUFF umoŝliwia przeprowadzenie obliczeń oddzielnie dla kaŝdego rodzaju emisji, co w konsekwencji pozwala na proste wyznaczenie udziałów procentowych poszczególnych typów emisji w imisji całkowitej pyłu zawieszonego PM 0 na danym obszarze. Konstruując program naprawczy dla danej strefy wzięto pod uwagę ładunki emisji ze wszystkich moŝliwych źródeł, równieŝ tych zlokalizowanych poza obszarem strefy. Ze względu na rodzaj i zasięg wpływu oraz na wykonywane obliczenia modelowe emisje w aglomeracji warszawskiej podzielono na następujące typy: punktową pochodzącą ze źródeł przemysłowych technologicznych i energetycznych, powierzchniową niską emisję z palenisk domowych, liniową emisję związaną z komunikacją. Wpływ emisji powierzchniowej i komunikacyjnej oraz niskiej emisji punktowej (o wysokości emitora do 30 m), a co za tym idzie zasięg imisji od nich pochodzących, ogranicza się do kilku, kilkunastu kilometrów od źródła. Z tego względu emisję ze wszystkich typów źródeł analizowano wewnątrz strefy oraz w pasie 30 km wokół stref. Poza tym pasem brano pod uwagę wpływ emisji punktowej z emitorów o wysokości powyŝej 30 m - z terenu województwa mazowieckiego. Dla potrzeb programu ochrony powietrza dla strefy aglomeracji warszawskiej model CALPUFF skonfigurowano włączając przemiany chemiczne z uwzględnieniem zmienności ozonu (na podstawie pomiarów automatycznych) i tła amoniaku oraz depozycje suchą i mokrą. Jest to podstawowy warunek prawidłowego wyznaczenia stęŝeń pyłu zawieszonego PM 0. Napływ zanieczyszczeń spoza obszaru obliczeniowego uwzględniono włączając w modelu CALPUFF moduł stęŝeń brzegowych, dzięki czemu wprowadza się czasową i przestrzenną zmienność tła. Warunki brzegowe, dla wszystkich substancji pierwotnych i wtórnych (azotany i siarczany) oraz amoniaku wyznaczono zgodnie z procedurą, według której w polach pasa zewnętrznego pola meteorologicznego określa się wartości średnioroczne substancji oraz ich comiesięczną zmienność. Od jakości dostępnej informacji zaleŝy jej zróŝnicowanie: maksymalnie moŝna uwzględnić tyle róŝnych wartości stęŝeń ile jest pól w pasie zewnętrznym. Do wyznaczenia wartości w polu zewnętrznym wykorzystano wyniki ze stacji pomiarowych systemu EMEP lub modelu EMEP. Na tej samej podstawie wyznaczono udział tła transgranicznego, napływającego na województwo mazowieckie. Na obszar Polski nałoŝono ramkę składającą się z pól o wymiarach 5x5km, w których wyznaczono wartości stęŝeń pyłu zawieszonego PM 0 pierwotnego oraz aerozoli wtórnych. Wyznaczone poziomy stęŝeń pyłu zawieszonego PM 0 wykazały, Ŝe około 85% całkowitego tła napływającego na obszar województwa mazowieckiego stanowi tło transgraniczne. Na podstawie wyników obliczeń modelowych stęŝeń pyłu zawieszonego PM 0 dla kaŝdego rodzaju emisji, wyznaczono udziały procentowe poszczególnych typów emisji w imisji całkowitej w aglomeracji warszawskiej, co przedstawiono w poniŝszej tabeli. 2

3 Tabela Udziały procentowe poszczególnych typów emisji w imisji całkowitej pyłu zawieszonego PM 0 w obszarach przekroczeń poziomu dopuszczalnego pyłu zawieszonego PM 0 oraz tlenków azotu NO 2 w aglomeracji warszawskiej Kod sytuacji przekroczenia Szacunkowy podział dla regionalnej wartości tła dla PM 0 Z państwa członkowskiego Źródła transgraniczne Mz04WarPM0a0 4,32 4,09 3,67 3,73 6,25 7,95 7,98,5,55 2,74 2,77,92,64 3,59,52,6 3,5 3,56 Razem 7,06 6,86 5,59 5,37 9,84 9,47 9,59 5, 5, Szacunkowy podział dla przyrostu wartości tła (miejskiego) dla PM 0 Ruch drogowy 5,66 5,58 5,25 5,5 5,77 4,85 3,8 2,69 2,74 Przemysł, w tym wytwarzanie ciepła i energii,86,84,73,7,9,6 0,86 0,6 0,95 elektrycznej Źródła związane z handlem i 5,79 5,58 2,88 2,82 3,7 2,66 3,65 0,6 0,95 mieszkalnictwem Razem 3,32 0,48 9,86 9,67 0,84 9, 8,33 4,49 4,58 Szacunkowy podział dla lokalnego przyrostu komponentu PM 0 Ruch drogowy 53,95 7,07 72,92 73,05 44,66 22,66 28,83 88,6 87,99 Przemysł, w tym wytwarzanie ciepła i energii elektrycznej,08,59,2 0,8,65 2,26 0,8,65,6 Mz04WarNO2a0 Mz04WarNO2a02 3

4 Źródła związane z handlem i 4,58 0 0,52, 23,0 46,5 42,44,65,6 mieszkalnictwem Razem 69,62 72,66 74,55 74,96 69,32 7,42 72,08 90,49 90,3 4

5 2. Przyczyny niezgodności dla PM 0 2. Zanieczyszczenie o charakterze transgranicznym W celu określenia przyczyn występowania przekroczeń poziomów dopuszczalnych pyłu zawieszonego PM 0 w aglomeracji warszawskiej, na podstawie wyników obliczeń modelowych wyznaczono udział zanieczyszczeń pochodzenia transgranicznego w całkowitych stęŝeniach pyłu zawieszonego PM 0. StęŜenie pyłu zawieszonego PM 0 (dla obszarów z przekroczonym poziomem dopuszczalnym stęŝeń pyłu zawieszonego PM 0 o okresie uśredniania wyników pomiarów rok kalendarzowy) oraz liczbę dni z przekroczonym poziomem dopuszczalnym (dla obszarów przekroczeń poziomu dopuszczalnego stęŝeń pyłu zawieszonego PM 0 o okresie uśredniania wyników pomiarów 24 godziny), po odjęciu stęŝeń pochodzenia transgranicznego od wartości całkowitych przedstawiono poniŝej: Kod sytuacji przekroczenia liczba dni z przekroczonym poziomem dopuszczalnym pyłu zawieszonego PM 0 stęŝenie pyłu zawieszonego PM 0 [µg/m 3 ] o okresie uśredniania wyników pomiarów rok kalendarzowy Mz04WarPM0a ,43 Jak widać, po odjęciu dni z przekroczonym poziomem dopuszczalnym stęŝeń pyłu zawieszonego PM 0 pochodzenia transgranicznego od całkowitej liczby dni z przekroczonym poziomem dopuszczalnym, stęŝenia w obszarach przekroczeń od do 5 występują poniŝej poziomu dopuszczalnego. Natomiast w obszarach 6 i 7 nadal występują przekroczenia poziomu dopuszczalnego pyłu zawieszonego PM 0 o okresie uśredniania wyników pomiarów 24 godziny (6) i rok kalendarzowy (Mz04WarPM0a0). 5

6 2.2 Niekorzystne warunki klimatyczne Kolejnym krokiem była analiza sytuacji meteorologicznej w dniach z ponadnormatywnymi stęŝeniami pyłu zawieszonego PM 0 na stacji pomiarowej automatycznego monitoringu powietrza w Warszawie przy ul. Kondratowicza. Wyniki zamieszczono poniŝej: Tabela 2 Analiza sytuacji przekroczeń stęŝeń pyłu zawieszonego PM 0 w Warszawie na stacji przy ul. Kondratowicza 8 w 2004 r. Termin przekroczenia PM0 [ug/m3] Temperatura [st. C] Kierunek wiatru Prędkość wiatru [m/s] N N SE SE SE SE NW E SE SE SE SE S W SE SE N E SE SE N W SW E SE SE NE N SE E E SE N E E E E N.29 6

7 S N N S S S SW S S E SE SE NE N SE SW SW N SE SW N SE.6 Analiza sytuacji przekroczeń stęŝeń pyłu zawieszonego PM 0 w aglomeracji warszawskiej wskazuje, Ŝe większość dni z przekroczeniami występuje w sytuacji cisz atmosferycznych. AŜ 72% przypadków przekroczeń poziomu dopuszczalnego pyłu zawieszonego PM 0 wystąpiło w dniach ze średnią prędkością wiatru w zakresie 0-,5 m/s. Przeciętna prędkość wiatru dla wszystkich dni z przekroczeniami wyniosła,22 m/s. Rozprzestrzenianie się zanieczyszczeń powietrza w przyziemnej warstwie atmosfery uwarunkowane jest szeregiem czynników meteorologicznych, do których naleŝą między innymi prędkość oraz kierunek wiatru. Cisze wiatrowe i małe prędkości wiatru pogarszają poziomą wentylację powietrza, co przyczynia się do wzrostu lokalnych stęŝeń zanieczyszczeń. W 2004 roku w obszarze aglomeracji warszawskiej zdecydowana większość sytuacji przekroczeń stęŝeń pyłu zawieszonego PM 0 (72%) wystąpiła podczas takich właśnie warunków atmosferycznych, co było główną przyczyną braku dyspersji tego zanieczyszczenia. 7