Modelowanie emisji cząstek stałych PM10 w miastach portowych

Podobne dokumenty
BADANIA MODELI IMISJI CZĄSTEK STAŁYCH PM10

BADANIA MODELU IMISJI CZĄSTEK STAŁYCH PM10 W ŚRODOWISKU TRAS KOMUNIKACYJNYCH

BADANIA WPŁYWU ŹRÓDEŁ MOTORYZACYJNYCH NA IMISJĘ FRAKCJI WYMIAROWYCH CZĄSTEK STAŁYCH W KANIONIE ULICZNYM

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(97)/2014

ZAGROŻENIA ZDROWIA LUDZI I ICH ŚRODOWISKA PRZEZ CZĄSTKI STAŁE W OKOLICACH TRAS KOMUNIKACYJNYCH

Monitoring i ocena środowiska

Cybernetyczny model strat mechanicznych silnika spalinowego

Badania zagrożenia środowiska cząstkami stałymi podczas eksploatacji pojazdów samochodowych

Wpływ motoryzacji na jakość powietrza

JAKOŚĆ POWIETRZA W WARSZAWIE

Zanieczyszczenia powietrza w Polsce. Zagrożenia zdrowotne

OCENA ZAGROŻENIA ŚRODOWISKA CZĄSTKAMI STAŁYMI ZE ŹRÓDEŁ CYWILIZACYJNYCH

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(92)/2013

The forecast of the pollutant emission from automotive internal combustion engines in Poland by 2030

Problemy zanieczyszczenia powietrza w Polsce i innych krajach europejskich

AM1 85,1 98, ,2 AM2 97,8 97, ,3 AM3 97,3 98,7-96,0 97,0 98,6 AM5 96,5 92,2 96,0-95,5 96,2 AM8 98,5 97,8 98,4-96,1 98,7

Stan czystości powietrza wg pomiarów Agencji Regionalnego Monitoringu Atmosfery Aglomeracji Gdańskiej.

GIS w analizie jakości powietrza

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(92)/2013

Aktualny stan jakości powietrza w Warszawie

Niska emisja definicje, charakterystyka, źródła. czyli CO WISI W POWIETRZU? - O PYŁACH I INNYCH CZĄSTKACH STAŁYCH OBECNYCH W ATMOSFERZE

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(97)/2014

Charakterystyka imisji pyłów w aglomeracji Lublin

Metodyka modelowania poziomów substancji w powietrzu

BADANIA RUCHU POJAZDÓW SAMOCHODOWYCH W WARUNKACH POLSKICH

Biogas buses of Scania

Sprawozdanie z badań jakości powietrza wykonanych ambulansem pomiarowym w Tarnowskich Górach w dzielnicy Osada Jana w dniach

Wdrożenie dyrektywy IED realne koszty i korzyści dla środowiska? Marzena Jasińska - Łodyga Grupa Ożarów S.A.

BADANIA EMISJI ZANIECZYSZCZEŃ I ZUŻYCIA PALIWA W TESTACH SYMULUJĄCYCH RZECZYWISTE WARUNKI UŻYTKOWANIA SAMOCHODU OSOBOWEGO

JAKOŚĆ POWIETRZA NA DOLNYM ŚLĄSKU

Ocena jakości powietrza dla m.gdańska za 2012 rok

Euro Oil & Fuel Biokomponenty w paliwach do silników Diesla wpływ na emisję i starzenie oleju silnikowego

OCENA JAKOŚCI POWIETRZA W WOJEWÓDZTWIE PODKARPACKIM ZA ROK 2014

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(92)/2013

5.1. Stan czystości powietrza wg pomiarów Fundacji Agencji Regionalnego Monitoringu Atmosfery Aglomeracji Gdańskiej.

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(87)/2012

BADANIA LABORATORYJNEGO URZĄDZENIA DO OGRANICZANIA EMISJI PYŁÓW Z UKŁADU HAMULCOWEGO POJAZDÓW SAMOCHODOWYCH

Powietrze w powiecie kutnowskim

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO SCOPE OF ACCREDITATION FOR TESTING LABORATORY Nr/No AB 967

Załącznik nr 2 do uchwały nr 94/17 Sejmiku Województwa Mazowieckiego z dnia 20 czerwca 2017 r.

Ocena zależności natężenia ruchu samochodowego i poziomu zanieczyszczenia powietrza tlenkami azotu (NOx) na Al. A. Mickiewicza w Krakowie

Ocena roczna jakości powietrza w województwie pomorskim - stan w 2014 roku

OCENA JAKOŚCI POWIETRZA W WOJEWÓDZTWIE PODKARPACKIM ZA ROK 2014

Ograniczenie zanieczyszczenia powietrza pyłem PM10

INFORMACJA O POMIARACH ZANIECZYSZCZEŃ POWIETRZA ATMOSFERYCZNEGO w Rumi Październik Grudzień 2015

Roczne oceny jakości powietrza w woj. mazowieckim Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska w Warszawie

Analiza jakości powietrza atmosferycznego w Warszawie ocena skutków zdrowotnych

Maksymalna ilość wyników w godzinie

Czym oddychamy? Adam Ludwikowski Mazowiecki Wojewódzki Inspektor Ochrony Środowiska

PLANOWANY KOCIOŁ. Emisja maksymalna [kg/h] Emisja roczna [Mg/rok] NO ,198 0, ,576 0,4032 0,0072 0, ,00108

PERSPEKTYWY ZRÓWNOWAŻONEGO ROZWOJU TRANSPORTU DROGOWEGO W POLSCE DO 2030 ROKU

Zanieczyszczenie Powietrza ŹRÓDŁA SKUTKI SUBSTANCJE ZANIECZYSCZAJĄCE

Czym oddychamy? Adam Ludwikowski Mazowiecki Wojewódzki Inspektor Ochrony Środowiska

JAKOŚĆ POWIETRZA W WOJEWÓDZTWIE PODKARPACKIM W LATACH

Zanieczyszczenia powietrza a przedwczesne zgony i hospitalizacje z powodu chorób układu sercowo-naczyniowego

JAKOŚĆ POWIETRZA W WOJEWÓDZTWIE PODKARPACKIM W 2013 ROKU Z UWZGLĘDNIENIEM POWIATU KROŚNIEŃSKIEGO

Działania KT nr 280 ds. Jakości Powietrza w zakresie ochrony środowiska

liczba dni z przekroczeniami pyłu PM10 w 2016 roku w Gdańsku Wrzeszczu dopuszczalna liczba dni z przekroczeniami pyłu PM10 w roku

Załącznik nr 2 do uchwały nr 97/17 Sejmiku Województwa Mazowieckiego z dnia 20 czerwca 2017 r.

Wprowadzenie. Małgorzata KLENIEWSKA. nawet już przy stosunkowo niewielkim stężeniu tego gazu w powietrzu atmosferycznym.

7. Stan powietrza Jakość powietrza atmosferycznego

Świadomi dla czystego powietrza

ACTA UNIVERSITATIS LODZIENSIS

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(87)/2012

RESEARCH ON RANDOM PROPERTIES OF POLLUTANTS EMISSION PROCESSES OF VEHICLES ENGINES UTILIZED IN CITIES

TOM I Aglomeracja warszawska

STRATEGIA WOJEWÓDZTWA ŚLĄSKIEGO W ZAKRESIE POPRAWY JAKOŚCI POWIETRZA

Poniżej prezentujemy opracowane wyniki pomiarów stężeń zanieczyszczeń, natomiast szczegółowe zestawienie danych zawiera załącznik nr 1.

Zestawienie wartości dopuszczalnych i odniesienia oraz tła zanieczyszczenia atmosfery

ANALIZA STANU JAKOŚCI POWIETRZA W WOJEWÓDZTWIE ZACHODNIOPOMORSKIM NA TLE KRAJU WG OCENY JAKOŚCI POWIETRZA ZA 2015 ROK

MEZOSKALOWE MODELE RUCHU STATKÓW MORSKICH DLA SZACOWANIA EMISJI SPALIN

Jakość powietrza w Lublinie i regionie

Monitoring powietrza w Szczecinie

Jakość powietrza na obszarze podkarpackich uzdrowisk w 2016 roku w zakresie SO 2, NO 2, PM10, PM2,5, b(a)p i ozonu SPIS TREŚCI WPROWADZENIE...

BADANIA SYMULACYJNE PROCESU HAMOWANIA SAMOCHODU OSOBOWEGO W PROGRAMIE PC-CRASH

Poziom emisji substancji szkodliwych spalin dla wybranego obszaru w Polsce na tle Unii Europejskiej

Ocena wpływu rozwoju elektromobilności na stan jakości powietrza

Jakość danych pomiarowych. Michalina Bielawska, Michał Sarafin Szkoła Letnia Gdańsk

Modelowanie przestrzennych rozkładów stężeń zanieczyszczeń powietrza wykonywane w Wojewódzkim Inspektoracie Ochrony Środowiska w Warszawie w ramach

Departament Zrównoważonego Rozwoju Biuro Ochrony Przyrody i Klimatu

CZYM ODDYCHAMY? Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska w Warszawie. Płock, styczeń 2014 r.

Prezentacja wybranej biblioteki programu R: openair opis możliwości wraz z przykładami zastosowania Kraków,

KAMPANIA EDUKACYJNA. w zakresie ochrony powietrza przed zanieczyszczeniem. Rzeszów, 9 września 2012r. Marszałek Województwa Podkarpackiego

4. OCENA JAKOŒCI POWIETRZA W AGLOMERACJI GDAÑSKIEJ

CO WISI W POWIETRZU? O PYŁACH I INNYCH CZĄSTKACH STAŁYCH OBECNYCH W ATMOSFERZE. Włodzimierz Urbaniak Uniwersytet im. A. Mickiewicza w Poznaniu

CZYM ODDYCHAMY? Mazowiecki Wojewódzki Inspektor Ochrony Środowiska Adam Ludwikowski. Warszawa kwiecień 2012 r.

KATALIZATOR DO PALIW

ABC działań ANTYSMOGOWYCH

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(87)/2012

WYZWANIA EKOLOGICZNE XXI WIEKU

Opracowanie wykonane na zlecenie członków Stowarzyszenia Mieszkańców Odolan w lutym 2018 polegało na:

ZADANIA INSPEKCJI OCHRONY ŚRODOWISKA W ZAKRESIE MONITOROWANIA JAKOŚCI POWITRZA

OCENA PRZESTRZENNEGO ROZKŁADU DWUTLENKU AZOTU NA OBSZARZE BIELSKA-BIAŁEJ

KOMLEKSOWA OCENA JAKOŚCI POWIETRZA W NOWYM SĄCZU PRZY POMOCY METODY OBLICZENIOWO- POMIAROWEJ

Środowiskowe aspekty wykorzystania paliw metanowych w transporcie

Raport za okres styczeń czerwiec 2017 r.

5. Stan powietrza Jakość powietrza atmosferycznego

SIMULATION RESEARCHES OF THE POLLUTION EMISSION BY THE VEHICLES ENGINES USED IN CITIES

Powiat starachowicki

Transkrypt:

Zeszyty Naukowe WSEI seria: TRANSPORT I INFORMATYKA, 3(1/213), s. 75-88 Zdzisław Chłopek, Leszek Piaseczny Instytut Transportu Samochodowego, Akademia Marynarki Wojennej w Gdyni Modelowanie emisji cząstek stałych PM1 w miastach portowych Modelling of Particulate matter pm1 emission in port cities Streszczenie W pracy przedstawiono wyniki badań modeli imisji cząstek stałych PM1. Są to modele zbudo wane zgodnie z kryterium podobieństwa funkcjonalnego w postaci linowej zależności imisji cząstek stałych PM1 od imisji dwutlenku azotu i imisji tlenku węgla. Identyfikacji modeli dokonano wykorzy stując wyniki badań empirycznych imisji zanieczyszczeń, prowadzonych na stacjach nadzorowania jako ści powietrza Wojewódzkiego Inspektoratu Ochrony Środo wiska w Gdańsku w 21 r. W wyniku ana lizy modeli stwierdzono duże zróżnicowanie współczynników modeli dla różnych stacji, co dowodzi znacznej wrażliwości modelowania imisji zanieczyszczeń na właściwości źródeł emisji zanieczyszczeń i warunków ich rozprzestrzeniania. Stwierdzono silniejszą korelację imisji cząstek stałych PM1 i imisji tlenku węgla niż imisji cząstek stałych PM1 i imisji dwutlenku azotu. Summary The results of research of particulate matter PM1 immission models are in the paper presented. These models are developed in accordance with criterion in the form of functional similarity: depend ence of immission of particulate matter PM1 to immission of nitrogen dioxide and carbon monoxide immission. Identification of models were made using the results of empirical studies immission of pollutants, carried out in air quality monitoring stations of the Regional Inspectorate of Environmentment in Gdansk in 21. The analysis of models was large variation coefficients of models for different stations, showing high sensitivity modelling the properties of the immission of pollutants emission sources and conditions for their dispersion. Stronger correlation was found immission particles PM1 and carbon monoxide than immission immission particulate matter PM1 and nitrogen di oxide immission. S ł o w a k l u c z o w e : cząstki stałe PM1, modelowanie imisji zanieczyszczeń, motoryzacja czcionka K e y w o r d s : particulate matter PM1, modelling of pollutant immission, motorization

Zeszyty Naukowe WSEI seria: TRANSPORT I INFORMATYKA, 3(1/213) 76 Zdzisław Chłopek, Leszek Piaseczny, Modelowanie emisji cząstek stałych PM1... Wstęp Pyły stanowią obecnie jeden z najpoważniejszych problemów ekologicznych [2, 9, 11]. Szkodliwość pyłów dla zdrowia ludzi jest znana od dawna pierwsze informacje na ten temat zawarł Georgius Agricola w swym dziele De re metalica [1] z 1524 r. Szko dliwość pyłów zależy od ich wymiarów oraz składu che micznego i mineralogicznego [4]. Ze względu na wymiar charakterystyczny, jakim jest średnica aerodynamiczna ziaren, wśród pyłów wyróżnia się przede wszystkim cząstki stałe PM1 (o wymiarach charakterystycznych mniejszych od 1 mm) oraz cząstki stałe PM2.5 (o wymiarach charakterystycznych mniej szych od 1 mm) [4]. W związku ze znaną szkodliwością pyłów cząstki stałe PM1 są od dawna na liście zanie czyszczeń, których imisja (stężenie zanieczyszczenia rozproszonego w powietrzu atmosfe rycznym, mierzone na wysokości 1,5 m nad powierzchnią Ziemi [1]) jest nadzorowana. Od 21 r. również do oceny ja kości powietrza wykorzystuje się imisję cząstek stałych PM2.5. Zgodnie z PN 64/Z 11 pył to faza stała układu dwufazowego ciało stałe gaz lub gaz ciało stałe, jeżeli stopień rozdrobnienia fazy stałej jest tak duży, że w nieruchomym po wietrzu o ciśnieniu 113,25 hpa i temperaturze 2 C ziarna ciała stałego, na które działa tylko siła ciążenia, po bardzo krótkim okresie przyspieszenia, wskutek oporu przepływu ośrodka, będą opadały ze stałą prędkością mniejszą niż 5 cm/s lub będą wykonywały ruchy Browna. Źródła emisji pyłów można sklasyfikować jako [4, 5]: naturalne, antropogenie (cywilizacyjne). Podstawowymi naturalnymi źródłami pyłów są materiały osadowe, aerozole morskie, roślinne i zwierzęce, wybuchy wulkanów i pożary lasów [4, 5]. Antropogenne źródła pyłów są związane praktycznie z całą działalnością cywiliza cyjną, przede wszystkim procesami produkcyjnymi i spalaniem paliw. Szczególnie dużo pyłów jest emitowanych z energetyki, przemysłu chemicznego, wydobywczego, metalurgicz nego oraz budowlanego, zwłaszcza z produkcji cementu. Transport jest znaczącym źró dłem emisji czą stek stałych. Przekroczenia imisji cząstek stałych PM1 w aglomeracjach miejskich występują albo w miejscach intensywnej działalności prze mysłowej, albo w pobliżu arterii komunikacyjnych. Przemysłowe źródła emisji pyłów są nieruchome, w związku z tym identyfikacja emisji pyłów jest w tym wypadku łatwiejsza niż w wypadku motoryzacyjnych źródeł emisji. Istotnym problemem jest zatem zdobycie wiedzy na temat imisji cząstek stałych w okolicach arterii komunikacyjnych. Emisja cząstek stałych z transportu samochodowego jest zdeterminowana wieloma czynnikami rysunek 1 [4].

Zeszyty Naukowe WSEI seria: TRANSPORT I INFORMATYKA, 3(1/213) Zdzisław Chłopek, Leszek Piaseczny, Modelowanie emisji cząstek stałych PM1... 77 Właściwości ekologiczne pojazdów ze względu na emisję PM Właściwości węzłów trybologicznych Właściwości ogumienia kół jezdnych Parametry pojazdów Warunki ruchu pojazdów Warunki atmosferyczne Rodzaj i jakość nawierzchni jezdnej Pojazd i otoczenie Układ wylotowy silnika Węzły trybologiczne w pojeździe Materiał ogumienia kół jezdnych Inne materiały pojazdu ulegające zużyciu Materiał nawierzchni jezdnej Rys. 1. Struktura czynników determinujących emisję cząstek stałych oraz źródeł emisji cząstek stałych Podstawowymi źródłami emisji cząstek stałych z transportu samochodowego są [4]: silnik spalinowy emitujący cząstki stałe wraz ze spalinami, węzły trybologiczne w pojeździe, ogumienie kół jezdnych i materiał nawierzchni jezdnej, ścierane w wyniku współpracy, materiały innych części pojazdu, ulegających zużyciu, pył wzniecany z nawierzchni jezdnej przez poruszające się po niej pojazdy. Emisja cząstek stałych z transportu samochodowego jest zależna m.in. od [4]: właściwości ekologicznych pojazdów ze względu na emisję cząstek stałych, przede wszystkim w zależności od rodzaju silnika (o zapłonie iskrowym lub o zapłonie samo czynnym) oraz od poziomu ekologicznego pojazdu (ze względu na emisję zanieczyszczeń), właściwości części węzłów trybologicznych w pojeździe oraz materiałów tych części, właściwości ogumienia kół jezdnych, parametrów pojazdów, charakteryzujących jego umowną wielkość i konstrukcję, warunków ruchu pojazdów, przede wszystkim prędkości i przyspieszenia (szczegól nie w wypadku utraty przyczepności kół). warunków atmosferycznych, głównie wiatru i opadów atmosferycznych, rodzaju i jakości nawierzchni jezdnej. W celu oceny zagrożenia środowiska przez pyły jest konieczna znajomość imisji po szcze gólnych frakcji cząstek stałych w nadzorowanych obszarach. Ponieważ nie ma możliwości dokonywania pomiarów imisji cząstek stałych we wszystkich

78 Zeszyty Naukowe WSEI seria: TRANSPORT I INFORMATYKA, 3(1/213) Zdzisław Chłopek, Leszek Piaseczny, Modelowanie emisji cząstek stałych PM1... miejscach szczególnie narażonych na to zagrożenie, stosuje się jako metodę dodatkową modelowanie emisji cząstek stałych na podstawie analiz wyników pomiarów wielkości łatwiejszych do wyznaczenia, np. na podstawie inwentaryzacji emisji zanieczyszczeń ze źródeł stacjonarnych oraz ze źródeł transportu samochodowego dzięki analizie natężenia ruchu i struktury pojazdów, ocenianej ze względu na ich przeznaczenie, umowną wielkość i właściwości ekologiczne. Celem modelowania jest wyznaczenie imisji cząstek stałych PM1. Osiąga się to albo dzięki modelowaniu emisji cząstek stałych PM1 oraz ich rozprzestrzeniania się, albo mode lowaniu wprost imisji cząstek stałych PM1 [2 8, 11]. W związku z tym wyróżnia się formalnie modelowanie emisji oraz imisji cząstek stałych PM1. Do modelowania emisji cząstek stałych PM1 wykorzystuje się modele tworzone na zasa dzie podobieństwa strukturalnego [4]. W modelach tych emisja cząstek stałych PM1 jest w jawny sposób zależna od wielkości charakteryzujących ruch pojazdów samochodowych. Modelo wanie imisji cząstek stałych PM1 polega na wykorzystaniu zależności korelacyj nych imi sji cząstek stałych PM1 od imisji innych zanieczyszczeń, przede wszystkim tlenków azotu (sprowadzonych do dwutlenku azotu) i tlenku węgla [2, 3, 5 8, 11]. Modele imisji czą stek sta łych PM1 są modelami tworzonymi na zasadzie podobieństwa funkcjonalnego (behawiory stycznymi). Modele zbudowane na zasadzie podobieństwa strukturalnego są dość trudne do identyfikacji, a granice zalecanych wartości parametrów są na tyle duże, że trudno jest niekiedy osiągnąć miarodajne wyniki symulacji [4]. Podobnie trudna jest identyfikacja modeli behawiorystycznych jej wyniki są słuszne jedynie dla warunków pomiarów empirycznych imisji za nieczyszczeń, jednak wyniki identyfikacji zależą od właściwości źródeł emisji zanieczyszczeń i warunków ich rozprzestrzeniania się [2, 3, 5 8, 11]. Przy statystycznym potraktowaniu pro blemu istnieje możliwość wyznaczenia skutecznych modeli imisji cząstek stałych dla określonych kategorii źródeł emisji i warunków rozprzestrze niania się zanieczyszczeń. Mimo trudności uogólnienia wyników badań modeli imisji cząstek stałych PM1, w konkretnych wypadkach zastosowania modele te okazują się zazwyczaj bardziej skuteczne niż modele emisji. Z tego powodu zdecydowano się wykorzystać w pracy modele imisji czą stek stałych PM1. 1. Wyniki badań empirycznych e m i s j i zanieczyszczeń Do identyfikacji modeli imisji cząstek stałych PM1 wykorzystano wyniki badań prowadzonych na stacjach nadzorowania jakości powietrza Wojewódzkiego Inspektoratu Ochrony Środowiska w Gdańsku w 21 r. (tabela 1).

Zeszyty Naukowe WSEI seria: TRANSPORT I INFORMATYKA, 3(1/213) Zdzisław Chłopek, Leszek Piaseczny, Modelowanie emisji cząstek stałych PM1... 79 Tab. 1. Spis stacji nadzorowania jakości powietrza Wojewódzkiego Inspektoratu Ochrony Środowiska w Gdańsku Stacja Gdańsk Śródmieście Gdańsk Stogi Gdańsk Nowy Port Gdynia Pogórze Gdańsk Szadółki Sopot Tczew Gdańsk Wrzeszcz Gdynia Dąbrowa Gdynia Śródmieście Oznaczenie stacji AM1 AM2 AM3 AM4 AM5 AM6 AM7 AM8 AM9 AM1 Stacje te są usytuowane w okolicach o zróżnicowanym charakterze urbanizacyjnym, w szczególności ze względu na intensywność ruchu pojazdów samochodowych. Na rysunkach 2 4 przedstawiono wyniki badań imisji dwutlenku azotu, tlenku węgla i cząstek stałych PM1. 7 6 AM3 AM4 AM5 AM6 AM7 AM8 5 I NO2 [µg/m 3 ] 4 3 2 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 Rys. 2. Wyniki badań empirycznych imisji dwutlenku azotu na stacjach pomiarowych Wojewódzkiego Inspektoratu Ochrony Środowiska w Gdańsku w poszczególnych miesiącach 21 r t [m]

Zeszyty Naukowe WSEI seria: TRANSPORT I INFORMATYKA, 3(1/213) 8 Zdzisław Chłopek, Leszek Piaseczny, Modelowanie emisji cząstek stałych PM1... 1 8 AM3 AM5 AM7 AM4 AM6 AM8 I CO [µg/m 3 ] 6 4 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 Rys. 3. Wyniki badań empirycznych imisji tlenku węgla na stacjach pomiarowych Wojewódzkiego Inspektoratu Ochrony Środowiska w Gdańsku w poszczególnych miesiącach 21 r. t [m] 6 5 AM1 AM2 AM3 AM4 AM5 AM6 AM7 AM8 AM9 AM1 I PM1 [µg/m 3 ] 4 3 2 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 Rys. 4. Wyniki badań empirycznych imisji cząstek stałych PM1 na stacjach pomiarowych Wojewódzkiego Inspektoratu Ochrony Środowiska w Gdańsku w poszczególnych miesiącach 21 r. W przebiegach imisji analizowanych zanieczyszczeń jest charakterystyczna ich silna zależność od poszczególnych miesięcy. Wynika to przede wszystkim z sezonowej aktywności cywilizacyjnej, głównie ogrzewania budynków w miesiącach zimnych. Przebiegi imisji zanieczyszczeń na poszczególnych stacjach mają w większości wypadków podobny charakter. Wyraźnymi wyjątkami są przebiegi imisji dwutlenku azotu na sta cjach Gdańsk Wrzeszcz i Tczew. Nie zauważa się wyraźnej re- t [m]

Zeszyty Naukowe WSEI seria: TRANSPORT I INFORMATYKA, 3(1/213) Zdzisław Chłopek, Leszek Piaseczny, Modelowanie emisji cząstek stałych PM1... 81 gularności wartości imisji czą stek stałych PM1 w zależno ści od położenia stacji. Największe wartości imisji są dla Gdyni Śród mieście, ale już dla Gdańska Wrzeszcza nie zauważa się wpływu gęstości zamieszkania i intensywnego ruchu pojazdów na imisję cząstek stałych PM1. Również w Nowym Porcie nie jest widoczny istotny wpływ działalności gospodarczej na imisję cząstek stałych PM1. Ponieważ nie na wszystkich stacjach były prowadzone badania imisji trzech rozpatrywa nych zanieczyszczeń, wybrano sześć stacji, dla których są dostępne kompletne wyniki badań. Na rysunkach 5 i 6 przedstawiono zależności korelacyjne imisji cząstek stałych PM1 od imisji dwutlenku azotu i imisji tlenku węgla. 5 4 I PM1 [µg/m 3 ] 3 2 AM3 AM5 AM4 AM6 1 AM7 AM8 Apr (3) Apr (4) Apr (5) Apr (6) 1 2 3 4 5 6 7 I NO2 [µg/m 3 ] Apr (7) Apr (8) Rys. 5. Zależności korelacyjne emisji dwutlenku azotu i emisji cząstek stałych PM1

82 Zeszyty Naukowe WSEI seria: TRANSPORT I INFORMATYKA, 3(1/213) Zdzisław Chłopek, Leszek Piaseczny, Modelowanie emisji cząstek stałych PM1... 5 4 I PM1 [µg/m 3 ] 3 2 AM3 AM5 AM4 AM6 1 AM7 AM8 Apr (3) Apr (4) Apr (5) Apr (6) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 I CO [µg/m 3 ] Apr (7) Apr (8) Rys. 6. Zależności korelacyjne emisji tlenku węgla i emisji cząstek stałych PM1 Korelacja badanych zbiorów jest silna, na co wskazują wartości współczynnika ko relacji liniowej Pearsona rysunek 7. Wartość prawdopodobieństwa nieodrzucenia hipotezy o braku korelacji liniowej Pearsona jest we wszystkich wypadkach mniejsza od,1. 1,8 r,6,4,2 AM3 AM4 AM5 AM6 AM7 AM8 AV D Stacje Rys. 7. Współczynnik korelacji liniowej Pearsona emisji dwutlenku azotu i cząstek stałych oraz tlenku węgla i cząstek stałych 2. Identyfikacja modeli e m i s j i c z ą s t e k s t a ł y c h pm1

Zeszyty Naukowe WSEI seria: TRANSPORT I INFORMATYKA, 3(1/213) Zdzisław Chłopek, Leszek Piaseczny, Modelowanie emisji cząstek stałych PM1... 83 Do identyfikacji przyjęto dwa modele emisji cząstek stałych PM1: w postaci liniowej zależności emisji cząstek stałych PM1 od dwutlenku azotu (1) I PM1 = a + a I (1) 1 NO2 w postaci liniowej zależności emisji cząstek stałych PM1 od tlenku węgla (2) I PM1 gdzie: a, a1 i a2 współczynniki modeli. = a + a I (2) Identyfikacji modeli doko nano zgodnie z kryterium minimum sumy kwadratów. W tabeli 2 i na rysunkach 8 11 przedstawiono współczynniki modeli. Na rysunkach umieszczono też wartość średnią współczynników oraz ich odchyle nie standardowe. 2 CO Tab. 2. Zidentyfikowane współczynniki modeli (1) i (2) Stacja Współczynnik Model (1) Model (2) a a1 a a2 AM3 3,53 1,528 4,84,526 AM4,689 1,394 4,15,472 AM5 1,58 1,979 4,28,555 AM6 1,369 1,255 5,63,48 AM7 15,4,45 2,697,585 AM8 24,94,32,369,56 3 2 a 1-1 -2 AM3 AM4 AM5 AM6 AM7 AM8 AV D Stacje Rys. 8. Współczynnik modelu (1) dla poszczególnych stacji oraz wartości średnie AV i odchylenia standardowe D współczynników modelu

Zeszyty Naukowe WSEI seria: TRANSPORT I INFORMATYKA, 3(1/213) 84 Zdzisław Chłopek, Leszek Piaseczny, Modelowanie emisji cząstek stałych PM1... 2 1,5 a 1 1,5 AM3 AM4 AM5 AM6 AM7 AM8 AV D Stacje Rys. 9. Współczynnik modelu (1) dla poszczególnych stacji oraz wartości średnie AV i odchylenia standardowe D współczynników modelu 6 4 a 2-2 -4 AM3 AM4 AM5 AM6 AM7 AM8 AV D Stacje Rys. 1. Współczynnik modelu (2) dla poszczególnych stacji oraz wartości średnie AV i odchylenia standardowe D współczynników modelu

Zeszyty Naukowe WSEI seria: TRANSPORT I INFORMATYKA, 3(1/213) Zdzisław Chłopek, Leszek Piaseczny, Modelowanie emisji cząstek stałych PM1... 85,6,4 a 2,2 AM3 AM4 AM5 AM6 AM7 AM8 AV D Stacje Rys. 11. Współczynnik modelu (2) dla poszczególnych stacji oraz wartości średnie AV i odchylenia standardowe D współczynników modelu Na rysunkach 12 i 13 przedstawiono współczynnik zmienności zidentyfikowanych współ czynników modeli imisji cząstek stałych PM1. 3 2,5 2 W[a ] 1,5 1,5 I PM1 (I NO2 ) I PM1 (I CO ) Rys. 12. Współczynnik zmienności współczynników modeli dla poszczególnych stacji

86 Zeszyty Naukowe WSEI seria: TRANSPORT I INFORMATYKA, 3(1/213) Zdzisław Chłopek, Leszek Piaseczny, Modelowanie emisji cząstek stałych PM1...,7,6,5,4 W[a 1 ],3,2,1 I PM1 (I NO2 ) I PM1 (I CO ),7,6,5,4 W[a 1 ],3,2,1 I PM1 (I NO2 ) I PM1 (I CO ) Rys. 13. Współczynnik zmienności współczynników modeli dla poszczególnych stacji 3. Podsumowanie Pyły stanowią poważne zagrożenie dla zdrowia ludzi i ich środowiska. Do dużych warto ści imisji poszczególnych frakcji wymiarowych cząstek stałych przyczynia się wyraźnie działalność cywilizacyjna, w tym transport samochodowy. Poważnym problemem jest ilo ściowa ocena tego zagrożenia. W związku z ograniczonymi możliwościami wykonywania ba dań empirycznych imisji pyłów stosuje się również modelowanie emisji i imisji cząstek sta łych. Przeprowadzone badania modeli imisji cząstek stałych dotyczyły aglomeracji nadmorskiej. Do identyfikacji modeli wykorzystano wyniki badań prowadzonych na stacjach nadzo rowania jakości powietrza Wojewódzkiego Inspektoratu Ochrony Środowiska w Gdańsku w 21 r. Stacje te są położone w obszarach

Zeszyty Naukowe WSEI seria: TRANSPORT I INFORMATYKA, 3(1/213) Zdzisław Chłopek, Leszek Piaseczny, Modelowanie emisji cząstek stałych PM1... 87 o znacznym zróżnicowaniu źródeł emisji zanie czyszczeń oraz warunków ich rozprzestrzeniania. Jest to wyraźnie widoczne w przebiegach imisji poszczególnych zanieczyszczeń. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono silną korelację liniową między imisjami cząstek stałych PM1 oraz dwutlenku azotu i tlenku węgla. Większe wartości współ czynnika korelacji liniowej Pearsona są dla imisji cząstek stałych PM1 i tlenku węgla. Zidentyfikowane współczynniki modeli mają znacznie zróżnicowane wartości dla po szczególnych stacji. Szczególnie duże różnice występują dla modelu imisji cząstek stałych PM1 w zależności od imisji dwutlenku azotu. Wniosek ten potwierdza wyraźną zależność współczynników mo deli imisji cząstek stałych PM1 od warunków emisji zanieczysz czeń oraz ich rozprzestrzeniania. Mimo trudności uogólniania wyników badań modeli imisji cząstek stałych PM1, wykorzystanie tych modeli jest obecnie jednym z najskuteczniejszych sposobów oceny stanu za grożenia zdrowia ludzi i ich środowiska przez pyły. Bibliografia 1. Agricola G.: De re metalica. http://www.farlang.com/gemstones/agricola metallica/. 2. Bešlić I., Šega K., Šišović A.: PM1, CO and NOx concentrations in the Tuhobić road tunnel, Croatia. Int. J. Environment and Pollution, Vol. 25, Nos. 1/2/3/4, 25. 251-262. 3. Brussels Environment. Brussels Institute for the Management of the Environment. Laboratory for Environmental Research: Black carbon, PM1 mass concentra tion, nitrogen monoxide, nitrogen oxides and particulate number concentration at the woluwe traffic site. Period July 29 June 21. Preliminary Report. September 21 4. Chłopek Z., Żegota M.: The emission of particulate matter PM1 from vehicles. Eksploatacja i Niezawodność Maintenance and Reliability Nr 1 (21)/24. 3-13. 5. Chłopek Z.: Examination of a particulate matter PM1 immission model in the environment around road transport routes. The Archives of Automotive Engineering Archiwum Motoryzacji 1/212. 23 38, 121-136. 6. Chłopek Z.: Modele behawiorystyczne emisji cząstek stałych PM1 ze źródeł transportu drogowego. Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów 1(82)/211. 111-118. 7. Chłopek Z.: Testing of hazards to the environment caused by particulate matter during use of vehicles. Eksploatacja i Niezawodność Maintenance and Reliability 2/212. 16-17.

Zeszyty Naukowe WSEI seria: TRANSPORT I INFORMATYKA, 3(1/213) 88 Zdzisław Chłopek, Leszek Piaseczny, Modelowanie emisji cząstek stałych PM1... 8. Chłopek Z.: Wykorzystanie wyników badań empirycznych nadzorowania jakości powietrza do identyfikacji modeli imisji cząstek stałych PM1. Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów 1(87)/212. 52-61. 9. Hoek G. et al.: Association between mortality and indicators of traffic related air pollution in the Netherlands: a cohort study. Lancet 22; 36:123-129. 1. Leksykon ekoinżynierii. Pod red. Gabriela Borowskiego. Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej. Warszawa 21. 11. Wang F. et. al.: Particle number, particle mass and NOx emission factors at a highway and an urban street in Copenhagen. Atmos. Chem. Phys., 1, 2745-2764, 21.