OD EMISJI DO JAKOŚCI POWIETRZA struktura emisji zanieczyszczeń na Dolnym Śląsku czynniki wpływające na dyspersję zanieczyszczeń

Transkrypt

1 OD EMISJI DO JAKOŚCI POWIETRZA struktura emisji zanieczyszczeń na Dolnym Śląsku czynniki wpływające na dyspersję zanieczyszczeń Eko Forum Lądek Zdrój, 11 marca 2016 r. Piotr Muskała Uniwersytet Wrocławski Zakład Klimatologii i Ochrony Atmosfery

2 Kilka słów o zanieczyszczeniach Zanieczyszczenia powietrza to substancje lotne, ciecze oraz ciała stałe nie będące jego pierwotnym składnikiem

3 Kilka słów o zanieczyszczeniach Zanieczyszczenia powietrza to substancje lotne, ciecze oraz ciała stałe nie będące jego pierwotnym składnikiem GŁÓWNE ŹRÓDŁA ZANIECZYSZCZEŃ: NATURALNE wybuchy wulkanów pożary procesy eoliczne rozkład materii organicznej ANTROPOGENICZNE spalanie paliw (ciekłych, stałych, gazowych) procesy przemysłowe składowanie, utylizacja odpadów rolnictwo

4 Kilka słów o zanieczyszczeniach Zanieczyszczenia powietrza to substancje lotne, ciecze oraz ciała stałe nie będące jego pierwotnym składnikiem GŁÓWNE ŹRÓDŁA ZANIECZYSZCZEŃ: NATURALNE wybuchy wulkanów pożary procesy eoliczne rozkład materii organicznej ANTROPOGENICZNE spalanie paliw (ciekłych, stałych, gazowych) procesy przemysłowe składowanie, utylizacja odpadów rolnictwo Całkowita roczna emisja pyłu na świecie

5 Kilka słów o zanieczyszczeniach Podstawowe kategorie zanieczyszczeń: substancje chemiczne w postaci gazów lub pary (tlenki węgla, tlenki siarki, amoniak, tlenki azotu, węglowodory i ich pochodne, fluor, fenole) cząstki w postaci stałej - pyły (np. sadza, pyły z cementowni, związki ołowiu, chromu, czy kadmu, popiół lotny, pyły metalurgiczne) organizmy wirusowe, bakteryjne oraz grzyby, których skład gatunkowy lub ilość jest odmienna od pierwotnego składu mikroflory kropelki cieczy kwasów, zasad, rozpuszczalników itp.

6 Kilka słów o zanieczyszczeniach Podstawowe kategorie zanieczyszczeń: substancje chemiczne w postaci gazów lub pary (tlenki węgla, tlenki siarki, amoniak, tlenki azotu, węglowodory i ich pochodne, fluor, fenole) cząstki w postaci stałej - pyły (np. sadza, pyły z cementowni, związki ołowiu, chromu, czy kadmu, popiół lotny, pyły metalurgiczne) organizmy wirusowe, bakteryjne oraz grzyby, których skład gatunkowy lub ilość jest odmienna od pierwotnego składu mikroflory kropelki cieczy kwasów, zasad, rozpuszczalników itp.

7 Kilka słów o zanieczyszczeniach Podstawowe kategorie zanieczyszczeń: substancje chemiczne w postaci gazów lub pary (tlenki węgla, tlenki siarki, amoniak, tlenki azotu, węglowodory i ich pochodne, fluor, fenole) cząstki w postaci stałej - pyły (np. sadza, pyły z cementowni, związki ołowiu, chromu, czy kadmu, popiół lotny, pyły metalurgiczne) organizmy wirusowe, bakteryjne oraz grzyby, których skład gatunkowy lub ilość jest odmienna od pierwotnego składu mikroflory kropelki cieczy kwasów, zasad, rozpuszczalników itp.

8 Kilka słów o zanieczyszczeniach Podstawowe kategorie zanieczyszczeń: substancje chemiczne w postaci gazów lub pary (tlenki węgla, tlenki siarki, amoniak, tlenki azotu, węglowodory i ich pochodne, fluor, fenole) cząstki w postaci stałej - pyły (np. sadza, pyły z cementowni, związki ołowiu, chromu, czy kadmu, popiół lotny, pyły metalurgiczne) organizmy wirusowe, bakteryjne oraz grzyby, których skład gatunkowy lub ilość jest odmienna od pierwotnego składu, mikroflory, bioalergeny kropelki cieczy kwasów, zasad, rozpuszczalników itp.

9 Kilka słów o zanieczyszczeniach Podstawowe kategorie zanieczyszczeń: substancje chemiczne w postaci gazów lub pary (tlenki węgla, tlenki siarki, amoniak, tlenki azotu, węglowodory i ich pochodne, fluor, fenole) cząstki w postaci stałej - pyły (np. sadza, pyły z cementowni, związki ołowiu, chromu, czy kadmu, popiół lotny, pyły metalurgiczne) organizmy wirusowe, bakteryjne oraz grzyby, których skład gatunkowy lub ilość jest odmienna od pierwotnego składu mikroflory kropelki cieczy kwasów, zasad, rozpuszczalników itp.

10 Kategorie emisji antropogenicznej Podstawowe rodzaje emisji zanieczyszczeń powietrza: emisja punktowa (energetyka zawodowa i przemysł) emisja powierzchniowa (sektor komunalno-bytowy) emisja liniowa (transport) emisja z rolnictwa (emisja z maszyn, upraw, hodowli, ferm, łąk, lasów)

11 Kategorie emisji antropogenicznej Podstawowe rodzaje emisji zanieczyszczeń powietrza: emisja punktowa (energetyka zawodowa i przemysł) emisja powierzchniowa (sektor komunalno-bytowy) emisja liniowa (transport) emisja z rolnictwa (emisja z maszyn, upraw, hodowli, ferm, łąk, lasów)

12 Kategorie emisji antropogenicznej Podstawowe rodzaje emisji zanieczyszczeń powietrza: emisja punktowa (energetyka zawodowa i przemysł) emisja powierzchniowa (sektor komunalno-bytowy) emisja liniowa (transport) emisja z rolnictwa (emisja z maszyn, upraw, hodowli, ferm, łąk, lasów)

13 Kategorie emisji antropogenicznej Podstawowe rodzaje emisji zanieczyszczeń powietrza: emisja punktowa (energetyka zawodowa i przemysł) emisja powierzchniowa (sektor komunalno-bytowy) emisja liniowa (transport) emisja z rolnictwa (emisja z maszyn, upraw, hodowli, ferm, łąk, lasów)

14 Kategorie emisji antropogenicznej Podstawowe rodzaje emisji zanieczyszczeń powietrza: emisja punktowa (energetyka zawodowa i przemysł) emisja powierzchniowa (sektor komunalno-bytowy) emisja liniowa (transport) emisja z rolnictwa (emisja z maszyn, upraw, hodowli, ferm, łąk, lasów) Baza emisyjna dla województwa dolnośląskiego (WIOŚ): 6,5 tys. emitorów punktowych 13 tys. obszarów emisyjnych powierzchniowych 20 tys. obszarów emisyjnych liniowych Łącznie ok. 40 tys. obiektów (wprowadzanych do modelowania)

15 Kategorie emisji antropogenicznej PYŁ SO 2 NO x Źródło danych: Główny Urząd Statystyczny, 2014

16 Emisja źródła danych Najważniejsze źródła danych o emisji zanieczyszczeń: Urząd Marszałkowski KOBiZE zakłady przemysłowe modelowanie numeryczne (na podstawie wskaźników np. natężenia ruchu drogowego) inwentaryzacja emisji (w szczególności powierzchniowej) na poziomie gmin

17 Emisja źródła danych Najważniejsze źródła danych o emisji zanieczyszczeń: Urząd Marszałkowski KOBiZE zakłady przemysłowe modelowanie numeryczne (na podstawie wskaźników np. natężenia ruchu drogowego) inwentaryzacja emisji (w szczególności powierzchniowej) na poziomie gmin

18 Emisja źródła danych Najważniejsze źródła danych o emisji zanieczyszczeń: Urząd Marszałkowski KOBiZE zakłady przemysłowe modelowanie numeryczne (na podstawie wskaźników np. natężenia ruchu drogowego) inwentaryzacja emisji (w szczególności powierzchniowej) na poziomie gmin

19 Emisja źródła danych Najważniejsze źródła danych o emisji zanieczyszczeń: Urząd Marszałkowski KOBiZE zakłady przemysłowe modelowanie numeryczne (na podstawie wskaźników np. natężenia ruchu drogowego) inwentaryzacja emisji (w szczególności powierzchniowej) na poziomie gmin

20 Emisja źródła danych Najważniejsze źródła danych o emisji zanieczyszczeń: Urząd Marszałkowski KOBiZE zakłady przemysłowe modelowanie numeryczne (na podstawie wskaźników np. natężenia ruchu drogowego) inwentaryzacja emisji (w szczególności powierzchniowej) na poziomie gmin

21 Emisja liniowa i powierzchniowa źródła danych Modelowanie numeryczne: model przestrzennego rozkładu emisji podstawą modelowania są wskaźniki oraz informacja o: przebiegu dróg i natężeniu ruchu rozmieszczeniu i rodzaju zabudowy

22 Emisja liniowa i powierzchniowa źródła danych Lokalna inwentaryzacja emisji: informacja precyzyjna i aktualna aktualny stan zabudowy struktura ogrzewania (efekty programu KAWKA itp.) problem: dostępność/homogeniczność danych z różnych gmin

23 Emisja liniowa i powierzchniowa źródła danych Lokalna inwentaryzacja emisji: informacja precyzyjna i aktualna aktualny stan zabudowy struktura ogrzewania (efekty programu KAWKA itp.) problem: dostępność/homogeniczność danych z różnych gmin wypracowanie wspólnego wzorca wymiany danych pomiędzy bazą WIOŚ a lokalnymi bazami emisji (?)

24 Administrator wojewódzkiej bazy emisji: WIOŚ Baza danych WIOŚ wykorzystywana jest do: rocznej oceny jakości powietrza krótkoterminowych prognoz jakości powietrza (LIFE-APIS/PL) zasilania krajowej bazy GIOŚ

25 Dokumenty i narzędzia tworzone w oparciu o bazę służą: mieszkańcom regionu specjalistom z zakresu ochrony powietrza lokalnym samorządom

26 Dokumenty i narzędzia tworzone w oparciu o bazę służą: mieszkańcom regionu specjalistom z zakresu ochrony powietrza lokalnym samorządom planowanie przestrzenne POP lokalizacja przemysłu, turystyki itp. (lokalne tło zanieczyszczeń) walka z niską emisją

27 Niska emisja * największa * najgorzej zinwentaryzowana

28 Niska emisja * największa * najgorzej zinwentaryzowana Struktura emisji pyłu zawieszonego PM10 w 2013 r. źródło WIOŚ Wrocław

29 Niska emisja * największa * najgorzej zinwentaryzowana

30 INWERSJA

31 INWERSJA Efekt oddziaływania zjawiska dym zatrzymany przez inwersję w przygruntowej warstwie atmosfery

32 INWERSJA

33 INWERSJA dzień

34 INWERSJA wieczór i noc rozwój inwersji radiacyjnej

35 INWERSJA wzrost stężenia PM2.5

36 INWERSJA rola rzeźby terenu: case study - kotlina Photo: Michał Rażniewski

37 INWERSJA rola rzeźby terenu: case study - kotlina spływ chłodnego powietrza Photo: Michał Rażniewski

38 INWERSJA rola rzeźby terenu: case study - kotlina stagnacja chłodnego powietrza spływ chłodnego powietrza Photo: Michał Rażniewski

39 INWERSJA rola rzeźby terenu: case study - kotlina stagnacja chłodnego powietrza spływ chłodnego powietrza zasięg inwersji Photo: Michał Rażniewski

40 INWERSJA rola rzeźby terenu: case study - kotlina spływ chłodnego powietrza zasięg inwersji niska emisja Photo: Michał Rażniewski

41 INWERSJA rola rzeźby terenu: case study - kotlina spływ chłodnego powietrza zasięg inwersji niska emisja kumulacja zanieczyszczeń Photo: Michał Rażniewski

42 INWERSJA rola rzeźby terenu: case study - kotlina spływ chłodnego powietrza zasięg inwersji ciepłownia Photo: Michał Rażniewski

43 INWERSJA rola rzeźby terenu: case study - kotlina spływ chłodnego powietrza zasięg inwersji ciepłownia emisja powyżej inwersji Photo: Michał Rażniewski

44 INWERSJA rola rzeźby terenu Photo: Michał Rażniewski

45 INWERSJA rola rzeźby terenu grawitacyjny spływ chłodnego powietrza Photo: Michał Rażniewski

46 INWERSJA rola rzeźby terenu grawitacyjny spływ chłodnego powietrza zasięg inwersji Photo: Michał Rażniewski

47 INWERSJA rola rzeźby terenu grawitacyjny spływ chłodnego powietrza zasięg inwersji kumulacja zanieczyszczeń, SMOG Photo: Michał Rażniewski

48

49 Precyzyjna inwentaryzacja emisji ze źródeł komunalnobytowych - benefity: możliwość aplikacji o środki na poprawę jakości powietrza lokalne tło zanieczyszczeń jako czynnik lokalizacji przemysłu argumenty za i przeciw poprawa stanu powietrza w miejscowościach uzdrowiskowych, turystycznych itd. realizacja POP, programów walki z niską emisją precyzyjna prognoza jakości powietrza

50 Przykładowe źródła finansowania działań na rzecz poprawy jakości powietrza: program KAWKA Gazela-BIS Poprawa jakości powietrza Poprawa efektywności energetycznej Wspieranie rozproszonych, odnawialnych źródeł energii Infrastruktura i środowisko

51 Inwentaryzacja emisji duże miasta: sieć ciepłownicza obszary/budynki podłączone do sieci obszary/budynki niepodłączone do sieci plany rozwoju sieci ciepłowniczej osiedlowe kotłownie węglowe/gazowe duże i małe osiedla struktura ogrzewania indywidualnego (paliwa)

52 Inwentaryzacja emisji mniejsze miejscowości: struktura ogrzewania indywidualnego (paliwa) obszary/osiedla podłączone do lokalnych ciepłowni specyfika miejscowości położenie względem rzeźby terenu niekorzystne warunki anemoorograficzne (np. w kotlinie) miejscowość uzdrowiskowa/turystyczna możliwość wykorzystania alternatywnych źródeł energii (wiatr, biomasa, )

53 Baza emisji najważniejsze problemy Najważniejsze problemy przy inwentaryzacji emisji: różne, niespójne źródła danych w źródłach brak pełnej informacji o zakładach przemysłowych dokładność inwentaryzacji emisji liniowej i powierzchniowej uzależniona od czynników zewnętrznych homogeniczność danych do modelowania: emisja z ościennych jednostek administracyjnych informacja w skali roku konieczność konstrukcji profili emisyjnych

54 Aktualizacja bazy emisyjnej wsparcie gmin 1. Rok budowy 2. Powierzchnia użytkowa budynku/budynków [m 2 ] 3. Sposób ogrzewania oraz moc (proszę dopisać obok): sieciowe (zużycie energii).. [GJ/rok] kocioł gazowy kocioł węglowy kocioł olejowy ogrzewanie elektryczne OZE (jakie?) Źródło do celu przygotowania ciepłej wody użytkowej: takie samo jak ogrzewanie gazowe elektryczne OZE (jakie?) inne (jakie?) 5. Zużycie paliwa w budynku/budynkach: Paliwo nr. 1 Typ paliwa (węgiel, gaz, olej, drewno itd.) Roczne zużycie [ton/rok, m 3 /rok] proszę podać wybraną jednostkę Paliwo nr. 2

55 Dziękuję za uwagę