Instytut Ekologii Terenów Uprzemysłowionych ul. Kossutha 6, 40-844 Katowice instytut badawczy KRS 0000058172 NIP 634-012-55-19 tel.: 32 254-60-31, faks: 32 254-17-17, e-mail: ietu@ietu.katowice.pl. www.ietu.katowice.pl PROGRAM NAPRAWCZY W ZAKRESIE REDUKCJI EMISJI PYŁU Z PROCESÓW OGRZEWANIA MIESZKAŃ W GMINIE RYDUŁTOWY Wykonano w ramach Programu Operacyjnego Współpracy Transgranicznej Republika Czeska - Rzeczpospolita Polska 2007-2013, projekt pt.: Polepszenie jakości powietrza w regionie przygranicznym Czechy-Polska zespół autorski: Stanisław HŁAWICZKA Katarzyna KORSZUN Marian CENOWSKI Ewa STRZELECKA-JASTRZĄB Czesław KLIŚ Joachim BRONDER Katowice, marzec 2012
Spis treści 1. Lokalizacja gminy objętej programem... 4 1.1. Region... 4 1.2. Gmina... 5 1.3. Stacje monitoringu jakości powietrza... 5 2. Informacje ogólne... 6 2.1. Charakterystyka gminy... 6 2.2. Liczba ludności narażonej na oddziaływanie zanieczyszczeń... 7 2.3. Dane klimatyczne... 7 2.4. Dane topograficzne... 7 2.5. Informacje na temat obiektów przyrody wymagających ochrony... 7 3. Władze lokalne odpowiedzialne za ochronę środowiska... 8 4. Jakość powietrza i jego ocena... 8 4.1. Stężenie pyłu w latach poprzedzających okres objęty programem... 8 4.2. Stężenie pyłu w okresie po rozpoczęciu projektu... 11 5. Metoda oceny emisji pyłu z ogrzewania mieszkań na obszarze gminy... 11 6. Charakterystyka źródeł emisji niskiej... 13 6.1. Charakterystyka źródeł odpowiedzialnych za zanieczyszczenie powietrza pyłem... 13 6.2. Wielkość emisji pyłu... 15 6.3. Analiza źródeł zanieczyszczeń w gminie w oparciu o Program Ochrony Środowiska dla Miasta Rydułtowy na lata 2009 2012 z uwzględnieniem perspektywy na lata 2013-2016... 17 7. Analiza uwarunkowań w zakresie emisji niskiej pyłów z procesów ogrzewania mieszkań 19 7.1. Szczegółowa analiza wybranych punktów receptorowych, w których wykazano największe przekroczenia stężeń pyłu PM10.... 23 8. Proponowane warianty działań naprawczych dla gminy Rydułtowy... 30 9. Informacje dotyczące działań lub projektów poprawy jakości powietrza w gminie... 37 9.1. Działania lokalne, regionalne, krajowe i międzynarodowe... 37 9.2. Zaobserwowane rezultaty stosowania środków poprawy jakości powietrza.... 38 9.3. Oszacowanie planowanej poprawy jakości powietrza i przewidywanego czasu potrzebnego na osiągnięcie tych celów.... 38 10. Możliwe działania prowadzące do poprawy jakości powietrza w gminie w zakresie niskiej emisji pyłu z ogrzewania mieszkań... 38 11. Spis literatury... 40 2
Wprowadzenie Wymagania krajowe, jakim powinny odpowiadać programy ochrony środowiska określa Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 5 lipca 2002 (Dz.U., nr 115). W dokumencie tym stwierdza się, że pełny zakres takiego programu powinien obejmować: część opisową obszaru objętego programem, powinien zawierać wyszczególnienie obowiązków i ograniczeń wynikających z realizacji programu oraz musi posiadać uzasadnienie zakresu zagadnień ocenianych programem. Na wstępie niniejszego opracowania należy silnie podkreślić, że przedstawiany program dla obszaru gminy Paczków nie powinien być rozumiany w kategoriach w/w Rozporządzenia. Przedstawiany program naprawczy jest rezultatem końcowej fazy projektu badawczego pt.: Polepszenie jakości powietrza w regionie przygranicznym Czechy-Polska (zwany dalej projektem CLEANBORDER), realizowanego przez Instytut Ekologii Terenów Uprzemysłowionych w Katowicach wraz z Wyższą Szkołą Górniczą - Uniwersytetem Technicznym w Ostrawie. Projekt ten był finansowany ze środków Unii Europejskiej. W założeniach projektu określono, że obszar analiz objętych Projektem obejmie po stronie polskiej 241 gmin, a celem priorytetowym jest analiza możliwości poprawy jakości powietrza w gminach, nakierowana zwłaszcza na obniżenie stężeń pyłu w powietrzu, powodowanych emisjami pyłu do powietrza z procesów spalania paliw w paleniskach i kotłowniach domowych. W projekcie, o którym mowa, nie chodziło więc o wykonanie programu ochrony powietrza dla określonej gminy wg zakresu narzuconego przywołanym wyżej Rozporządzeniem lecz, uwzględniając naukowo-badawczy charakter projektu, chodziło zwłaszcza o: opracowanie metodyki identyfikacji obszarów, w których na terenie gminy skupione są źródła emisji pyłu pochodzącej z procesów ogrzewania mieszkań, wskazanie sposobów szacowania wielkości emisji pyłu z palenisk i kotłowni domowych zlokalizowanych na zidentyfikowanych obszarach emisji w obrębie gminy, opracowanie metody oceny udziału emisji z procesów ogrzewania mieszkań w ogólnej wartości stężeń pyłu PM10 na obszarze gminy, wskazanie działań naprawczych w zakresie redukcji emisji z procesów ogrzewania mieszkań. Jest sprawą wiadomą, że wpływ na ograniczenie emisji komunalnej na drodze administracyjnej jest bardzo ograniczony. W przypadku działań naprawczych, prowadzonych na szczeblu gminy, władze lokalne są najlepiej zorientowane jaki sposób działań jest najbardziej adekwatny do wdrożenia aby uzyskać najlepszy efekt naprawczy. Bardzo często jednak podejmując w praktyce program naprawczy administracja lokalna nie posiada danych pozwalających podjąć działania o charakterze działań optymalnych dla danej gminy. Autorzy przedstawianego opracowania wyrażają nadzieję, że dane zawarte w opracowaniu, pomimo że są niewystarczające do opracowania pełnego zakresu programu ochrony powietrza, ponieważ: ograniczone są do problematyki zanieczyszczenia powietrza pyłem skupiają się jedynie na emisjach pochodzących z procesów ogrzewania mieszkań, dostarczą jednak informacji przydatnych i znajdą swoje praktyczne wykorzystanie. 3
1. Lokalizacja gminy objętej programem 1.1. Region Rydułtowy to miasto położone w województwie śląskim, w powiecie wodzisławskim, w południowo-zachodniej części Wyżyny Śląskiej na Płaskowyżu Rybnickim, który jest zaliczany do Kotliny Oświęcimsko-Raciborskiej. Położenie geograficzne miasta określają współrzędne 18 26'E i 50 04'N. Rys.1.Lokalizacja gminy Rydułtowy w powiecie wodzisławskim Granice gminy Rydułtowy (Rys.1.) wytyczają miasta: Rybnik, Radlin, Pszów oraz granice gmin: Kornowac i Gaszowice. Rydułtowy należą do aglomeracji rybnickiej. Lokalizację obszaru gminy Rydułtowy i jej powiązanie z miejscowościami sąsiadującymi przedstawono na Rys.2. Miasto jest położone w strefie nadgranicznej Czech. Rys. 2. Lokalizacja gminy Rydułtowy i jej powiązanie z miejscowościami sąsiadującymi 4
1.2. Gmina Miasto Rydułtowy jest gminą miejską i według danych Głównego Urzędu Statystycznego w 2010 r. zajmowała powierzchnię 15 km 2 ; liczba mieszkańców na terenie miasta wynosiła 21,850 tysięcy (stan na 31 grudnia 2010 r.). Rozmieszczenie obszarów zabudowy mieszkaniowej na terenie gminy przedstawiono na Rys.3. Rys.3.Gmina Rydułtowy z zaznaczonymi obszarami zabudowy mieszkaniowej 1.3. Stacje monitoringu jakości powietrza Na terenie miasta Rydułtowy dotychczas nie zlokalizowano stacji pomiarowych jakości powietrza. Jakość powietrza atmosferycznego określana jest w oparciu o dane pomiarowe uzyskiwane na stacji pomiarowej w Wodzisławiu Śląskim. Stacja ta zlokalizowana jest w centralnej części miasta, na terenie Zespołu Szkół Zawodowych na ulicy Gałczyńskiego. Położenie miasta Rydułtowy względem najbliższych stacji monitoringu jakości powietrza zlokalizowanych na terenie miasta Wodzisław Śląski i Rybnik, przedstawiono na Rys.4. Rys.4. Odległość Rydułtów od najbliższych stacji monitoringowych 5
Poniżej przedstawiono charakterystykę stacji pomiarowej w Wodzisławiu Śląskim: Rodzaj stacji: kontenerowa stacjonarna Typ stacji: tło miejskie Typ monitoringu: monitoring automatyczny Parametry mierzone na stacji: - dwutlenek siarki - dwutlenek azotu - tlenki azotu - tlenek węgla - ozon - pył zawieszony PM10 Typ obszaru: miejski Współrzędne geograficzne: N 50º00,462 E 18º27,338 2. Informacje ogólne 2.1. Charakterystyka gminy Gmina Rydułtowy jest gminą miejską, zajmującą obszar 15km 2, w tym użytki rolne stanowią 61,9%, grunty orne zajmują ponad 48% pow. gminy, lasy i tereny leśne 2,3%, łąki i pastwiska stanowią około 12% powierzchni gminy. Głównym elementem gospodarki miasta jest wydobycie węgla kamiennego w Kopalni Węgla Kamiennego Rydułtowy-Anna, należącej do Kompani Węglowej. 75% terytorium miasta znajduje się pod bezpośrednim wpływem eksploatacji górniczej. Około 1000 mieszkańców Rydułtów znajduje zatrudnienie w sektorze górniczym, co świadczy o typowo górniczym charakterze gminy. Poza kopalnią, do największych podmiotów gospodarczych działających na terenie miasta można zaliczyć m.in.: Ciepłownię Rydułtowy Sp. z o.o.; P.P.H.U. Herkules Sp. z o.o.; Rydtrans Sp. z o.o.; PREFROW Sp.z o.o.; Naprzód Sp. z o.o.; Energoport Sp. z. o.o. Stacja Paliw; Polski Koncern Naftowy Orlen S.A. Stacja Paliw nr 632; P.P.H.U. OMEN Sp. z o.o.; hipermarkety LIDL, TESCO, Biedronka, Stokrotka, Inter Marche inne - przedsiębiorstwa eksploatujące żwir, piasek, hałdy pogórnicze; firmy budowlane; przedsiębiorstwa wielobranżowe; firmy z branży przemysłu lekkiego; firmy transportowe. W 2008 roku Miasto oficjalnie otworzyło Strefę Małej i Średniej Przedsiębiorczości (SMiŚP), w celu przyciągnięcia nowych inwestorów oraz poprawy funkcjonowania przedsiębiorstw istniejących. Strefa to jedna z największych inwestycji Miasta w ciągu ostatnich lat. Strefa ma stanowić alternatywę dla górnictwa i stanowić centrum biznesowe. Właścicielem strefy jest Rydułtowski Park Przedsiębiorczości Sp. z o.o., jednoosobowa spółka Miasta Rydułtowy. Zgodnie z miejscowym planem zagospodarowania przestrzennego miasta Rydułtowy teren SMiŚP objęty jest funkcją produkcyjno- usługową. Przeznaczeniem podstawowym strefy jest działalność związana z produkcją, budownictwem, składowaniem i magazynowaniem 6
towarów oraz usługami komercyjnymi, w szczególności z zakresu rzemiosła i napraw, a także handlu hurtowego. Ten rodzaj działalności gospodarczej realizowany jest w obiektach o powierzchni sprzedażowej około 2000 m 2. 2.2. Liczba ludności narażonej na oddziaływanie zanieczyszczeń Rodzaj działalności przemysłowej prowadzonej na terenie gminy wskazuje, że potencjalnie wszyscy jej mieszkańcy mogą podlegać niekorzystnym oddziaływaniom zanieczyszczeń generowanych w wyniku prowadzonej działalności przemysłowej. Porównanie liczby mieszkańców w 2008 roku 921 764 osoby - stan na dzień 30.09.2008 r.) i w 2010 roku (21,850 tysięcy - stan na 31 grudnia 2010 r.) wskazuje na ustabilizowany charakter przepływu ludności. Szacuje się, że do 2025 r. nastąpi spadek liczby ludności o około 2 tys. co stanowi blisko 9% ludności w obecnym okresie. Populacja miasta stanowi ok. 14 % ludności zamieszkującej powiat wodzisławski oraz 0,04 % liczby ludności zamieszkującej na obszarze województwa śląskiego. Średnia gęstość zaludnienia w gminie wynosi 1464 osób/km 2 i jest wyższa w porównaniu z gęstością zaludnienia całego powiatu wodzisławskiego. Jest jednocześnie znacznie wyższa od średniej dla województwa śląskiego i średniej ogólnopolskiej. 2.3. Dane klimatyczne Miasto znajduje się w zasięgu dwóch regionów klimatycznych Śląsko-Wielkopolskiego i Nizinnego-Podkarpackiego. Występujące wiatry głównie pochodzą z kierunków południowo-zachodnich i północno-zachodnich. Klimat należy do umiarkowanych. Najchłodniejszym miesiącem zimy jest styczeń, w którym przeciętna temperatura wynosi minus 2ºC, a najcieplejszym miesiącem w roku jest lipiec ze średnią temperaturą +17 ºC. 2.4. Dane topograficzne Teren miasta położony jest na wysokości 260-300 m n.p.m. i pocięty licznymi dolinami rzek należących do zlewni rzeki Nacyny i potoku Gzel. Teren miasta jest urozmaicony i charakteryzuje się w wielu miejscach dużymi spadkami (także pochodzenia antropogenicznego szkody górnicze). Charakterystycznymi cechami krajobrazu Rydułtów są: dominujące formy antropogeniczne w postaci hałd stożkowych KWK Rydułtowy urozmaicona rzeźba terenu uwarunkowana dolinami potoków oraz osiadaniem gruntów wynikającym z eksploatacji węgla kamiennego dość gęsta zabudowa w części śródmiejskiej i rozproszona poza tą częścią mała powierzchnia lasów niewielka powierzchnia gruntów rolnych 2.5. Informacje na temat obiektów przyrody wymagających ochrony Na obszarze gminy znajdują obecnie następujące formy ochrony przyrody: 1. Otulina Parku Krajobrazowego Cysterskie Kompozycje Krajobrazowe Rud Wielkich wchodzącego w skład Zespołów Parków Krajobrazowych Województwa Śląskiego. Obejmuje ona tylko niewielki fragment miasta na północ od ul. Raciborskiej. 2. Stanowisko dokumentacyjne Skałka, stanowiące wychodnię piaskowca karbońskiego przy ul. Ofiar Terroru. Ma ono znaczenie zarówno naukowe jak i dydaktyczne. 7
3. Pomniki przyrody ożywionej w postaci 7 okazów drzew pomnikowych, należących do gatunków: buk pospolity (3), dąb szypułkowy (2), lipa drobnolistna (1) i klon pospolity (1). 4. Spośród gatunków prawnie chronionych na obszarze gminy zanotowano występowanie tylko nielicznych przedstawicieli roślin naczyniowych. Są nimi: skrzyp olbrzymi (Equisetum telmateia), kosaciec syberyjski (Iris sibirica) i barwinek pospolity (Vinca minor). Występuje tu prawdopodobnie wiele innych chronionych i rzadkich gatunków roślin, grzybów i zwierząt, zwłaszcza spośród wykazywanych w bezpośrednim sąsiedztwie gminy Rydułtowy. Należy do nich między innymi kumak nizinny (Bombina bombina) - ściśle chroniony i priorytetowy gatunek płaza bezogonowego, zamieszczony w załączniku do Dyrektywy Rady 92/43 EWG. 3. Władze lokalne odpowiedzialne za ochronę środowiska Na terenie Rydułtów instytucją odpowiedzialną za ochronę środowiska jest Wydział Ochrony Środowiska i Funduszy Zewnętrznych, działający w strukturze Urzędu Miasta. 4. Jakość powietrza i jego ocena 4.1. Stężenie pyłu w latach poprzedzających okres objęty programem Analiza jakości powietrza atmosferycznego wg opracowania Stan środowiska w województwie śląskim w 2006 roku Jak wcześniej stwierdzono, z uwagi na brak stacji monitoringu jakości powietrza na terenie miasta Rydułtowy, jakość powietrza atmosferycznego została określona w oparciu o dane pomiarowe wykonane na stacji pomiarowej w Wodzisławiu Śląskim. Uwzględniając potrzeby programu, poniżej przedstawiono jakość powietrza na terenie gminy odpowiadający stanowi w 2006 roku. Powiat wodzisławski w ocenie stanu powietrza atmosferycznego określony jest jako strefa o kodzie 4.24.45.15, o powierzchni 287 km 2 i zamieszkała przez 155 tys. osób. Tabela 1. Wynikowe klasy stref powiatu wodzisławskiego dla poszczególnych zanieczyszczeń Strefa Ochrona zdrowia ludzkiego Ochrona roślin Powiat wodzisławski benzen NO 2 SO 2 Pb O 3 CO PM10 NO x SO 2 O 3 A A C A A A C A A A Łączna klasa strefy - powiatu wodzisławskiego w celu ochrony zdrowia jest klasy C ze względu na poziomy stężeń zanieczyszczenia PM10 i SO2. W przywołanym wyżej dokumencie stwierdza się, że główną przyczyną występowania przekroczeń pyłu zawieszonego PM10 i dwutlenku siarki w okresie zimowym jest emisja z indywidualnego ogrzewania budynków, a w okresie letnim bliskość głównej drogi z intensywnym ruchem. Analiza jakości powietrza atmosferycznego w oparciu o Szóstą roczną ocenę jakości powietrza w województwie śląskim obejmującą 2007 rok Szósta roczna ocena jakości powietrza w województwie śląskim, obejmująca 2007 rok, została opracowana przez Inspekcję Ochrony Środowiska Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska w Katowicach. W ocenie tej powiat wodzisławski wchodzi w skład Strefy raciborsko wodzisławskiej (o kodzie PL.24.09.z.03) o powierzchni 1055 km 2, zamieszkałej przez 340078 osób. 8
Przedstawione w tabeli 2 dane charakteryzujące jakość powietrza strefy raciborskowodzisławskiej opracowano na podstawie wyników pomiarów wykonanych w dwóch stacjach pomiarowych w Wodzisławiu Śląskim, przy ul. Gałczyńskiego i ul. Bogumińskiej. Tabela 2. Wynikowe klasy stref dla poszczególnych zanieczyszczeń dla Strefy raciborsko - Wodzisławskiej Strefa Ochrona zdrowia ludzkiego Ochrona roślin raciborsko - wodzisławska benzen NO 2 SO 2 Pb O 3 CO PM10 B(a)P NO x SO 2 O 3 A A A A A A C C A A A Łączna klasa strefy Raciborsko - wodzisławskiej w celu ochrony zdrowia to klasa C, ze względu na poziomy zanieczyszczenia PM10 i benzo(a)pirenu. Klasa C dla zanieczyszczeń PM10 i B(a)P pociąga za sobą konieczność opracowania Programu Ochrony Powietrza dla tych zanieczyszczeń. W przywołanym wyżej dokumencie stwierdza się, że główną przyczyną występowania przekroczeń pyłu zawieszonego PM10 i B(a)P w okresie zimowym jest emisja z indywidualnego ogrzewania budynków, a w okresie letnim bliskość głównej drogi z intensywnym ruchem. Wartości średnioroczne stężeń pyłu PM10 w strefie raciborsko wodzisławskiej w roku 2007 wynosiły od 43-58 mg/m 3 (wartość dopuszczalna 40 mg/m 3 ). W tabeli 3 zestawiono wartości średnie roczne poszczególnych zanieczyszczeń mierzone na stacji pomiarowej w Wodzisławiu Śląskim w ramach Śląskiego Monitoringu Powietrza: Tabela 3. Wartości średnie roczne poszczególnych zanieczyszczeń pomierzone na stacji w Wodzisławiu Śląskim w latach 2006-2007 Zanieczyszczenie Jednostka norma 2006 2007 Dwutlenek siarki µg/m 3 20 24 15 Tlenek azotu µg/m 3 5 5 Dwutlenek azotu µg/m 3 40 27 21 Tlenek węgla µg/m 3-49 Ozon µg/m 3 47 34 Tlenki azotu µg/m 3 30 35 29 Pył zawieszony µg/m 3 40 73 58 Wyniki modelowania stężeń pyłu PM10 i PM2,5 uzyskane w ramach projektu CLEANBORDER W ramach realizowanego przez konsorcjum polsko czeskie projektu CLEANBORDER jednym z zadań było modelowanie rozkładów stężeń pyłu na obszarach poszczególnych gmin z pogranicza polsko czeskiego. Podstawą do modelowania była szczegółowa inwentaryzacja zabudowy mieszkaniowej oraz źródeł ciepła wykorzystywanych do ogrzewania mieszkań. W obliczeniach wykorzystano dane meteorologiczne z lat 2006 i 2007. Poziomy stężeń godzinnych (na podstawie których następnie obliczono wartości stężeń dobowych) były obliczane w punktach receptorowych położonych w wyodrębnionych obszarach zabudowy mieszkaniowej znajdujących się w granicach gminy. W przypadku gminy Rydułtowy w obliczeniach uwzględniono 11 punktów receptorowych. Wyniki modelowania stężeń pyłu PM10 i PM2.5 na obszarze gminy Rydułtowy w latach 2006 i 2007 oraz dane wykorzystane do obliczeń stężeń przedstawiono w tabelach 4, 5 i 6. 9
Tabela 4. Stężenia pyłu i emisja pyłu ze spalania paliw do ogrzewania mieszkań w gminie Rydułtowy wyniki modelowania dla okresu grzewczego w 2006 roku Wskaźnik Wielkość Jednostka Emisja pyłu PM 2,5 w roku Emisja pyłu PM 10 w roku Średnie stężenie pyłu PM2,5 w okresach grzewczych Średnie stężenie pyłu PM10 w okresach grzewczych Najwyższe średniodobowe stężenie pyłu PM10 w okresach grzewczych Liczba dni w czasie których średniodobowe stężenie pyłu PM10 przekraczało 5 µg/m3 Liczba dni w czasie których średniodobowe stężenie pyłu PM10 przekraczało 10 µg/m3 Liczba dni w czasie których średniodobowe stężenie pyłu PM10 przekraczało 25 µg/m3 Liczba dni w czasie których średniodobowe stężenie pyłu PM10 przekraczało 50 µg/m3 Liczba dni, w czasie których średniodobowe stężenie pyłu PM10 przekraczało 100 µg/m3 172451 kg/rok 177724 kg/rok 30.2(21.9) µg/m3 31.5(22.9) µg/m3 183(203) µg/m3 232 dni 215 dni 123(156) dni 35 dni 8(5) dni Tabela 5. Stężenia pyłu i emisja pyłu ze spalania paliw do ogrzewania mieszkań w gminie Rydułtowy wyniki modelowania dla okresu grzewczego w 2007 roku Wskaźnik Wielkość Jednostka Emisja pyłu PM 2,5 w roku Emisja pyłu PM 10 w roku Średnie stężenie pyłu PM2,5 w okresach grzewczych Średnie stężenie pyłu PM10 w okresach grzewczych 164006 kg/rok 169020 kg/rok 24.3(19.3) µg/m3 25.3(20.1) µg/m3 Najwyższe średniodobowe stężenie pyłu PM10 w okresach grzewczych 104.9(180) µg/m3 Liczba dni w czasie których średniodobowe stężenie pyłu PM10 przekraczało 5 µg/m3 Liczba dni w czasie których średniodobowe stężenie pyłu PM10 przekraczało 10 µg/m3 Liczba dni w czasie których średniodobowe stężenie pyłu PM10 przekraczało 25 µg/m3 Liczba dni w czasie których średniodobowe stężenie pyłu PM10 przekraczało 50 µg/m3 Liczba dni, w czasie których średniodobowe stężenie pyłu PM10 przekraczało 100 µg/m3 224 dni 206 dni 81 dni 22 dni 1(4) dni Tabela 6. Zakres temperatur w roku 2006 i 2007 w gminie Rydułtowy Rok Średnia temp. Min. temp. Max. temp. powietrza powietrza powietrza 2006 4.2-25.4 25.3 2007 4.9-11.4 23.5 Z wykonanej analizy poziomów stężeń wynika, że średnie stężenia pyłu PM10 pochodzącego z procesów emisji ze źródeł ciepła małej mocy, w latach 2006 i 2007 osiągały wartości, odpowiednio; 10
- 2006 r. 31.5 (22.9) g/m 3-2007 r. 25.3(20.1) g/m 3 Maksymalne dobowe stężenie pyłu PM10 pochodzącego z małych źródeł ciepła na obszarze gminy Rydułtowy wynosiło odpowiednio: - 2006 rok 183(203) g/m 3, - 2007 rok 105(180) g/m 3, Liczba dni w których wartość dobowego stężenie pyłu PM10 emitowanego z procesów ogrzewania mieszkań przekraczało 50 µg/m 3 była następująca: - 2006 rok 35, - 2007 rok 22 Z przedstawionych danych wynika, że w analizowanym obszarze okres roku 2006 charakteryzował się wyższymi poziomami stężeń pyłu. Powodem były wyższe emisje tego zanieczyszczenia wynikającą z większego zużycia paliw, co z kolei wynikało z niższych temperatur występujących w okresie grzewczym. 4.2. Stężenie pyłu w okresie po rozpoczęciu projektu Ze względu na brak stacji pomiarowej w Rydułtowach, jakość powietrza odniesioną do zanieczyszczenia pyłem określono na podstawie wyników stężeń pyłu uzyskanych ze stacji monitoringowej WIOŚ w Wodzisławiu. Wyniki stężeń pyłu PM10 jakie odnotowano w roku 2010 przedstawiono na rysunku 5. 140 120 100 80 60 40 20 0 I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Rys. 5.Miesięczne stężenia PM10 uzyskane w stacji pomiarowej w Wodzisławiu w roku 2010 Z danych na rys.4. wyraźnie wynika, że wartości stężeń pyłu w okresie grzewczym znacznie przewyższają stężenia tego zanieczyszczenia w sezonie niegrzewczym. Stężenie średnioroczne pyłu odnotowane na stacji wyniosło 64,4µg/m 3 (w sezonie grzewczym wynosiło 88 µg/m 3 ), a więc przekroczyło poziom normy wynoszącej 40µg/m 3. PM10 5. Metoda oceny emisji pyłu z ogrzewania mieszkań na obszarze gminy Do oceny stopnia zanieczyszczenia powietrza pyłem PM10 i PM2.5 na obszarze gminy Rydułtowy zastosowano metodykę opracowaną na potrzeby projektu CLEANBORDER. Metodyka polegała na przeprowadzeniu szczegółowej inwentaryzacji zabudowy mieszkaniowej wraz z określeniem struktury źródeł ciepła i paliw wykorzystywanych do ogrzewania mieszkań. Te informacje zostały opracowane na podstawie danych statystycznych 11
pochodzących między innymi z Narodowego Spisu Powszechnego przeprowadzonego w 2002 roku. Dane te zostały przeszacowane do poziomu lat 2006 i 2007, a następnie przekazane gminie w celu weryfikacji i aktualizacji. Zweryfikowane dane zostały przyjęte do obliczenia emitowanych ładunków pyłu. Do tych obliczeń wykorzystano opracowany w ramach projektu CLEANBORDER program obliczeniowy nazwany kalkulatorem emisji. Wielkość narażenia mieszkańców oszacowano na podstawie obliczonych ładunków emisji pyłu PM10 i PM2.5 z obszaru całej gminy jak rownież z poszczególnych obszarów zabudowy mieszkaniowej oraz na podstawie wskaźników jednostkowego narażenia na emisję pyłu PM10, wyrażonych jako g pyłu/mieszkańca i g pyłu/m 2 obszaru zabudowanego. W oparciu o te wskaźniki został przeprowadzony ranking mający na celu wytypowanie gmin o największym narażeniu na zanieczyszczenie pyłem PM10. W rezultacie przeprowadzonego rankingu gmina Rydułtowy znalazła się w czołówce gmin z obszaru województwa śląskiego i jej władze wyraziły zainteresowanie udziałem w opracowaniu programu naprawczego realizowanego w ramach programu CLEANBORDER. Należy w tym miejscu zaznaczyć, że zakwalifikowanie gminy do realizacji takiego programu nie wynika z przekroczenia na obszarze gminy ogólnych norm stężeniowych dla pyłu PM10 na terenie gminy nie są prowadzone pomiary stężeń i brak jest informacji o całkowitym stężeniu pyłu. Jednak przeprowadzona symulacja stężeń PM10 emitowanego przez źródła ciepła w mieszkaniach wykazała, że źródła te mogą powodować w niektórych obszarach zabudowy mieszkaniowej stężenia przekraczające poziom 25 g/m 3, co odpowiada połowie stężenia normowanego i wskazuje na duże prawdopodobieństwo, że całkowite stężenie pyłu PM10 na tych obszarach może przewyższyć poziom normowany. Przed wykonaniem ostatecznej oceny rozkładu stężeń pyłu PM10 w gminie dokonano uszczegółowienia inwentaryzacji emisji. Wykorzystano do tego celu informacje uzyskane bezpośrednio z Urzędu Gminy, na które składały się zwłaszcza dane o przebiegu sieci gazowniczej, istniejący program ochrony środowiska. Wykorzystano też dane uzyskane przez wykonawców projektu CLEANBORDER podczas wizji lokalnych, kiedy oceniano budynki mieszkalne pod względem ich izolacyjności cieplnej. Jako podkłady mapowe potrzebne do dokonanych inwentaryzacji wykorzystano zakupione mapy elektroniczne zawierające warstwy informacyjne charakteryzujące budynki (granice budynków, przeznaczenie, liczba kondygnacji, adres). Każdemu z budynków przypisano dane o powierzchni grzewczej, sposobie ogrzewania oraz wielkości zapotrzebowania na ciepło. Wykorzystując te dane przeprowadzono modelowanie rozkładów stężeń pyłu pochodzącego ze źródeł wykorzystywanych do ogrzewania mieszkań na obszarze gminy. Stężenia obliczono w 11 punktach receptorowych zlokalizowanych na obszarach zabudowy mieszkaniowej. Każdemu z wydzielonych obszarów zabudowy wg Corine przypisano co najmniej jeden punkt receptorowy. Poddano analizie wyniki obliczeń stężeń dobowych pyłu PM10 i PM2.5 oraz kierunki napływu pyłu w okresach kiedy stężenie PM10 przekraczało przyjęty dla potrzeb wykonywanego programu poziom dyspozycyjny wynoszący 25 g/m 3 (co stanowi 50 % normy dobowej PM10). Na tej podstawie stwierdzono w których obszarach w gminie mogą występować przekroczenia założonego poziomu granicznego PM10, jaka jest wymagana wielkość redukcji emisji pyłu z procesów grzewczych w mieszkaniach oraz których źródeł emisji/obszarów emisji powinny dotyczyć ewentualne działania naprawcze. Następnie zaproponowano możliwe warianty działań naprawczych. Brano pod uwagę następujące rodzaje działań prowadzących do ograniczenia emisji pyłu z procesów spalania prowadzonych dla potrzeb ogrzewania mieszkań: pełne ocieplenie mieszkań o dużych stratach ciepła częściowe ocieplenie mieszkań o dużych stratach ciepła 12
częściowe ocieplenie mieszkań o średnich stratach ciepła podłączenie mieszkań ogrzewanych piecami do nitki ciepłowniczej podłączenie mieszkań ogrzewanych z indywidualnych kotłowni węglowych starego typu do nitki ciepłowniczej wyposażenie mieszkań ogrzewanych piecami węglowymi w ogrzewanie elektryczne wyposażenie mieszkań ogrzewanych z indywidualnej kotłowni węglowej starego typu w kocioł nowego typu (automatyczny) wyposażenie mieszkań ogrzewanych z ind. kotłowni węglowej starego typu w kocioł nowego typu (komorowy) wyposażenie mieszkań ogrzewanych z ind. kotłowni węglowej starego typu w kocioł gazowy wyposażenie mieszkań ogrzewanych z ind. kotłowni węglowej starego typu w kocioł olejowy 6. Charakterystyka źródeł emisji niskiej 6.1. Charakterystyka źródeł odpowiedzialnych za zanieczyszczenie powietrza pyłem W tabeli 7 przedstawiono charakterystykę mieszkań pod względem sposobu ich ogrzewania. Uwzględniono tylko mieszkania na obszarze gminy Rydułtowy. Tabela 7. Ilość mieszkań i ich charakterystyka wg sposobu ogrzewania gmina Rydułtowy (dane GUS, 2002r.) ilość mieszkań ogółem mieszk. 6 908 CO zbiorowe mieszk. 2 548 CO indywidualne mieszk. 3 581 Piece mieszk. 757 powierzchnia użytkowa mieszkań ogółem m2 542 815.0 CO zbiorowe m2 124 477.0 CO indywidualne m2 369 941.0 Piece m2 46 502.0 ilość mieszkań zamieszkanych stale ogółem mieszk. 6 843 CO zbiorowe mieszk. 2 521 CO indywidualne mieszk. 3 558 Piece mieszk. 742 powierzchnia użytkowa mieszkań zamieszkanych stale ogółem m2 539 337.0 CO zbiorowe m2 123 365.0 CO indywidualne m2 368 440.0 Piece m2 45 637.0 ludność w mieszkaniach zamieszkanych stale ogółem osoba 22 038 CO zbiorowe osoba 7 291 CO indywidualne osoba 12 713 Piece osoba 1 975 W gminie Rydułtowy znajduje się około 6908 mieszkań, z czego 4338 posiada indywidualne źródła ciepła zaś około 2550 mieszkań ogrzewanych jest centralnie. Mieszkania ogrzewane 13
piecami stanowią około 18% wszystkich mieszkań ogrzewanych indywidualnie. Rozlokowanie zabudowy mieszkaniowej na obszarze gminy Rydułtowy przedstawiono na załączonych rysunkach 6 i 7. Rysunek 6 przedstawia rozmieszczenie budynków mieszkalnych wraz z charakterystyką stosowanych źródeł ciepła (kolor czerwony kotły węglowe, pomarańczowy-piece węglowe, brązowy ogrzewanie olejowe, żółty-ogrzewanie gazowe, niebieski-ogrzewanie elektryczne, zielony-centralne ogrzewanie) natomiast na rysunku 7 przedstawiono zróżnicowanie budynków pod względem wielkości strat ciepła (kolor czerwony-duże straty, żółty-średnie i kolor zielony- małe straty ciepła). Rys. 6. Rozmieszczenie budynków mieszkalnych ze względu na typ ogrzewania 14
Rys. 7. Rozmieszczenie budynków mieszkalnych pod względem wielkości strat ciepła 6.2. Wielkość emisji pyłu Emisja pyłów PM10 i PM2.5 w latach 2006 i 2007 w gminie Rydułtowy została oszacowana za pomocą tzw. kalkulatora, narzędzia obliczeniowego opracowanego w ramach projektu CLEANBORDER. Tabele wynikowe (tabela 8 12) zawierają również dane pomocnicze wykorzystane do obliczeń emisji tj. dane o powierzchni ogrzewanych mieszkań w podziale na różne typy źródeł ciepła, a także zapotrzebowanie ciepła w podziale na budynki o różnym stopniu ocieplenia. 2006 rok Tabela 8. Roczne zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania mieszkań Wskaźnik D21 zapotrzebowanie [h o K] Zapotrzebowanie Powierzchnia Rodzaj mieszkania na ciepło mieszkań na ciepło [W/m 2 o [GJ/m 2 ] [m 2 ] K] 1 2 3 Mieszkania o małych stratach ciepła Mieszkania o średnich stratach ciepła Mieszkania o dużych stratach ciepła Całkowite zapotrzebowanie na ciepło [GJ] 1.10 92697 0.37 168423 61825 1.60 92697 0.53 109733 58590 2.50 92697 0.83 294232 245470 4 Ogółem 0.64 572388 365885 15
Tabela 9. Inwentaryzacja instalacji grzewczych, zużycie paliw, emisja pyłu Powierzchnia Zużycie Zużycie Rodzaj ogrzewania mieszkania: ogrzewana [m 2 ] paliwa [GJ] paliwa [ton] Emisja PM10 [kg] Emisja PM2.5 [kg] 1 Ogrzewanie centralne z sieci 127707 0 0.0 0 0 2 Piece węglowe (kaflowe, żeliwne, kuchenne itp.) 3 Tradycyjne kotłownie węglowe starego typu 4 Tradycyjne kotłownie węglowe nowego typu 5 Kotłownie węglowe z automatycznym sterowaniem 48238 61670 2569.6 27751 27011 264678 307616 13982.5 141503 137812 37624 32067 1282.7 4169 3880 78444 61150 2183.9 4281 3730 6 Piece lub kotłownie węglowe 0 0 0.0 0 0 7 Kotłownie spalające węgiel brunatny 0 0 0.0 0 0 8 Urządzenia grzewcze na gaz ziemny 0 0 0.0 0 0 9 Urządzenia grzewcze na propan butan 10 Urządzenia grzewcze na paliwa gazowe 0 0 0.0 0 0 4492 3121 62.4 2 2 11 Kotłownie olejowe 8112 5960 141.9 18 16 12 Kotłownie spalające biomasę 0 0 0.0 0 0 13 Elektryczne urządzenia grzewcze 2765 0 0.0 0 0 14 Ogółem 572060 471585 177724 172451 2007 rok Tabela 10. Roczne zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania mieszkań Wskaźnik D21 zapotrzebowanie [h o K] Zapotrzebowanie Powierzchnia Rodzaj mieszkania na ciepło mieszkań na ciepło [W/m 2 o [GJ/m 2 ] [m 2 ] K] 1 2 3 Mieszkania o małych stratach ciepła Mieszkania o średnich stratach ciepła Mieszkania o dużych stratach ciepła Całkowite zapotrzebowanie na ciepło [GJ] 1.10 87810 0.35 172369 59937 1.60 87810 0.51 109733 55501 2.50 87810 0.79 294232 232529 4 Ogółem 0.60 576334 347967 16
Tabela 11.Inwentaryzacja instalacji grzewczych, zużycie paliw, emisja pyłu Rodzaj ogrzewania mieszkania: Powierzchnia ogrzewana [m 2 ] Zużycie paliwa [GJ] Zużycie paliwa [ton] Emisja PM10 [kg] 1 Ogrzewanie centralne z sieci 128588 0 0.0 0 0 2 Piece węglowe (kaflowe, żeliwne, kuchenne itp.) 3 Tradycyjne kotłownie węglowe starego typu 4 Tradycyjne kotłownie węglowe nowego typu 5 Kotłownie węglowe z automatycznym sterowaniem Emisja PM2.5 [kg] 48570 58649 2443.7 26392 25688 266503 292552 13297.8 134574 131064 37883 30496 1219.9 3965 3690 78985 58156 2077.0 4071 3548 6 Piece lub kotłownie węglowe 0 0 0.0 0 0 7 Kotłownie spalające węgiel brunatny 0 0 0.0 0 0 8 Urządzenia grzewcze na gaz ziemny 0 0 0.0 0 0 9 Urządzenia grzewcze na propan butan 0 0 0.0 0 0 10 Urządzenia grzewcze na paliwa gazowe 4523 2968 59.4 1 1 11 Kotłownie olejowe 8168 5668 135.0 17 15 12 Kotłownie spalające biomasę 0 0 0.0 0 0 13 Elektryczne urządzenia grzewcze 2784 0 0.0 0 0 14 Ogółem 576004 448491 169020 164006 Tabela 12. Wielkości emisji pyłów z niskich źródeł ciepła w gminie Rydułtowy w latach 2006 i 2007 Emisja Emisja Rok PM10 PM2.5 2006 177724 172451 2007 169020 164006 6.3. Analiza źródeł zanieczyszczeń w gminie w oparciu o Program Ochrony Środowiska dla Miasta Rydułtowy na lata 2009 2012 z uwzględnieniem perspektywy na lata 2013-2016 Podstawowymi substancjami zanieczyszczającymi powietrze atmosferyczne w mieście Rydułtowy są pył i dwutlenek azotu (transport, komunikacja i energetyka zawodowa) oraz dwutlenek siarki (energetyka zawodowa i sektor komunalno bytowy). Jedynym źródłem emisji wysokiej na terenie miasta jest Ciepłownia Rydułtowy. Zgodnie z opracowaniem Aktualizacją założeń do planu zaopatrzenia w ciepło, energie elektryczną i paliwa gazowe na obszarze Gminy Rydułtowy udział emisji wysokiej w emisji całkowitej substancji szkodliwych, przeliczonych na emisję równoważną SO 2, na terenie miasta wynosi 5,2 %. Natomiast udział emisji wysokiej w całkowitej emisji poszczególnych zanieczyszczeń jest następujący: 17
SO2 40,4%; NO2 47,6%; CO 0,9 %; Pył 2 %; B-a-P 75 %; CO 2 48,3 % Głównym źródłem emisji szkodliwych substancji do powietrza na terenie miasta jest emisja niska emisja spowodowana spalaniem paliw w kotłach zainstalowanych w indywidualnych budynkach mieszkalnych oraz z sektorze handlowo usługowym. Duży udział emisji niskiej w całkowitej emisji zanieczyszczeń spowodowany jest poprzez następujące czynniki: duża energochłonność budynków a w konsekwencji większe zużycie paliw; spalanie niskogatunkowego węgla, a często również materiałów odpadowych i odpadów komunalnych; często zły stan techniczny instalacji grzewczych; brak układów oczyszczania spalin. Udział emisji niskiej w całkowitej emisji poszczególnych zanieczyszczeń do atmosfery wynosi: SO 2 59%; NO 2 23,4%; CO 95,1 %; Pył 97,9% B-a-P 25 %; CO 2 45,5%. Miasto Rydułtowy od roku 1999, na podstawie odpowiednich Zarządzeń Burmistrza Miasta, udziela dotacji na modernizację systemów grzewczych, które polegają na wymianie niskosprawnych kotłów i pieców węglowych na wysokosprawne kotły węglowe i kotły opalane paliwami ekologicznymi lub wykorzystującymi w procesie ogrzewania odnawialne źródła energii. Dofinansowanie obejmowało inwestycje polegające na przystosowaniu źródeł ogrzewania budynków mieszkalnych wyłącznie następującymi urządzeniami cieplnymi i paliwami: energia elektryczną, gazem sieciowym, olejem opałowym, pompą ciepła, energią cieplną z sieci c.o. paliwami stałymi w kotłach posiadających odpowiedni atest energetyczno ekologiczny. Od 1999 roku do września 2008 udzielono 528 dotacji ze środków Gminnego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej na modernizację systemów grzewczych, na ogólną kwotę ponad 475 tyś zł. Do 30 września 2008 r. dokonano następujących modernizacji obejmujących następujące urządzenia: 466 wysokosprawnych kotłów węglowych; 27 kotłów gazowych; 18
22 kotłów olejowych; 12 pieców elektrycznych; 1 przyłącze do sieci c.o. Miasto zamierza kontynuować udzielanie dotacji na modernizację systemów grzewczych na podstawie odpowiednich Zarządzeń Burmistrza. W 2006 roku Miasto opracowało i uchwaliło Program Ograniczenia Niskiej Emisji, którego celem było ograniczenie emisji pochodzącej ze spalania paliwa do ogrzewania budynków mieszkalnych głównie jednorodzinnych. Do głównych założeń Programu należą: - likwidacja istniejącego źródła ciepła na inne, którego konstrukcja uniemożliwia spalanie odpadów; likwidowane źródło nie może być młodsze niż 5 lat, - dofinansowanie w ramach programu otrzymują jedynie: wysokosprawne urządzenia grzewcze przy wymianie urządzeń węglowych na inne kotły, węglowe retortowe, gazowe, olejowe, ogrzewanie elektryczne, ciepło sieciowe, a także pompy ciepła i inne czyste technologie pod warunkiem wykazania efektu ekologicznego, które będą rozpatrywane w sposób indywidualny. W szczególnych przypadkach jest możliwe dofinansowanie wymiany kotłów niewęglowych pod warunkiem zamiany na technologie wykorzystujące odnawialne źródła energii. Realizacja programu w części dot. wymiany kotłów prowadzona jest w oparciu o uzyskane na ten cel środki finansowe z Wojewódzkiego Funduszu Ochrony Środowiska w Katowicach i Powiatowego Funduszu Ochrony Środowiska. Program zakłada modernizację 350 kotłowni w rozbiciu na trzy lata. W roku 2007 zakwalifikowało się do programu 190 wniosków, w 2008 roku dokonano modernizacji 76 kotłowni, a w 2009 roku planuje się zmodernizować kolejnych 80 kotłowni. W wyniku realizacji Programu ograniczenia niskiej emisji w 2007 roku uzyskano redukcję zanieczyszczeń na poziomie niższym niż określony w założeniach do Programu w czerwcu 2006 roku. Rozbieżności te wynikają z ograniczenia liczby modernizowanych obiektów z 200 do 190 sztuk oraz niepełnego zrealizowania założeń programu. Przykładowo, dokonano montażu pieca gazowego u jednego inwestora, podczas gdy program zakładał montaż 14 pieców gazowych. Po realizacji I etapu modernizacji emisję pyłu zmniejszono o 28%. 7. Analiza uwarunkowań w zakresie emisji niskiej pyłów z procesów ogrzewania mieszkań W celu dokonania analizy gminy Rydułtowy pod względem zanieczyszczenia pyłem PM10 dokonano podziału tego obszaru na 11 podobszarów. Na każdym z tych podobszarów zlokalizowano po jednym punkcie receptorowym, dla którego modelowane były poziomy stężeń pyłu będącego rezultatem procesów ogrzewania mieszkań. Wyniki modelowania dla każdego punktu wykazały, że średnie stężenie pyłu PM10 emitowanego z indywidualnych źródeł ciepła w okresach grzewczych osiągnęło na obszarze gminy Rydułtowy w 2006 roku poziom od kilku do 23 g/m³. Maksymalne wartości stężeń średnich wystąpiły w 3 punktach receptorowych na obszarze miasta Rydułtowy, osiągając poziom w zakresie 18 23 g/m³. Przyjmując, że w gminie Rydułtowy całkowite stężenie pyłu PM10 (czyli uwzględniające oddziaływanie wszystkich źródeł emisji, nie tylko źródła emisji niskiej) w okresie grzewczym wynosiło 88 g/m³ można stwierdzić, że udział niskich źródeł ciepła w wielkości imisji pyłu PM10 na obszarze miasta osiąga poziom do 26%. Wynika z tego, że pozostałe źródła, w tym napływ transgraniczny, stanowią udział w całkowitym stężeniu pyłu wynoszący około 74 %. Jedyną dotychczas wielkością charakteryzującą udział określonej składowej emisji pyłu w 19
tworzeniu ogólnej wartości stężeń pyłu w rejonie Rydułtów, były szacunki wykonane dla strefy raciborsko-wodzisławskiej (w ramach Programu Ochrony Powietrza dla stref w województwie śląskim) określające udział napływu transgranicznego ze strony czeskiej. Z danych wynikało, że udział napływu transgranicznego ze strony czeskiej, w ogólnej wartości stężeń pyłu w tym obszarze można ocenić na około 5 g/m³. Szczegółową analizę stanu jakości powietrza w gminie Rydułtowy przeprowadzono na podstawie modelowania rozkładów stężeń pyłu w punktach receptorowych, rozlokowanych na obszarze gminy, zgodnie z metodyką opisaną w rozdziale 5. Podstawą do analizy były wyniki obliczeń stężeń godzinowych PM10 i PM2.5 w 11 punktach receptorowych, w okresach grzewczych w latach 2006 i 2007. Rozmieszczenie punktów receptorowych na obszarze gminy Rydułtowy przedstawiono na rys. 8. Rys.8. Rozmieszczenie budynków wyposażonych w różne typy ogrzewania oraz rozmieszczenie punktów receptorowych do obliczeń stężeń na terenie gminy Rydułtowy Pierwszy etap analizy polegał na obliczeniu stężeń 24 godzinnych (dobowych), które porównano z odpowiednią wartością stężenia dopuszczalnego. Wyniki modelowania stężeń pyłu PM10 w 11 punktach receptorowych na obszarze gminy Rydułtowy, w okresach grzewczych 2006 i 2007, zawiera tabela 13. W każdym punkcie receptorowym określono: - ilości godzin w latach 2006 i 2007, w których obliczone stężenie przekraczało przyjętą wartość graniczną 25 g/m 3 (stanowiącą 50% normy D24), - wartości maksymalne stężeń dobowych, - 36-te wartości stężeń dobowych 20
Tabela 13. Zakres stężeń pyłu w 11 punktach receptorowych na obszarze Rydułtów (poprzez podkreślenie i pogrubienie wartości w dwu ostatnich kolumnach zaznaczono te obszary emisji w których wartość 36 go stężenia dobowego pyłu PM10 emitowanego z procesów ogrzewania mieszkań przekraczała poziom 25 g/m 3 ) Receptor/Kod obszaru emisji Liczba godzin > 25 ug/m 3 Max. stęż. 24 h 36- te najwyższe stężenie 24 h 2006 r. 2007 r. 2006 r. 2007 r. 2006 r. 2007 r. 2 1958 799 84 55,2 25,9 21,2 3 1550 1210 140,8 100,5 37,8 29,5 4 934 672 164,9 180 32,3 26,4 5 691 389 65,5 49,3 19,8 15,4 2061 1151 1008 89,2 63,4 27,5 26,8 2062 445 342 46,1 79,7 18,7 13 5284 452 364 104 129,4 17,6 14,5 5303 1505 1337 118,6 87,6 34,4 33,1 5305 1039 662 98 70 27,3 20,8 5308 1127 787 146,5 59,6 27,2 24,4 5351 852 738 203,2 109,3 23,3 20,8 Analizując w poszczególnych punktach receptorowych (reprezentujących obszary zabudowy mieszkaniowej na obszarze gminy) poziomy obliczonych stężeń pyłu PM10 emitowanego z małych źródeł ciepła można ocenić stopień zanieczyszczenia powietrza i wielkość narażenia mieszkańców na to zanieczyszczenie. Założono, że znaczące narażenie występuje w sytuacji, kiedy wartość 36 go stężenia dobowego pyłu PM10 przekracza poziom wynoszący 25 g/m 3. Uzasadnieniem wyboru takiego poziomu odniesienia jest fakt, że dla tej sytuacji istnieje duże prawdopodobieństwo, iż całkowite stężenie pyłu PM10 w powietrzu przekracza wtedy normę D24 wynoszącą 50 g/m 3. Spośród receptorów uwzględnionych w tabeli 13, w których wartość 36 go stężenia dobowego pyłu PM10 emitowanego z procesów ogrzewania mieszkań przekraczała poziom 25 g/m 3 są receptory zlokalizowane w obszarach emisji o kodach: 2, 3, 4, 2061, 5303, 5305 i 5308. Uwzględniając wartości stężeń zestawione w tabeli 13 zdecydowano, że do dalszych analiz możliwości redukcji emisji pyłu z procesów ogrzewania mieszkań zostaną wybrane obszary emisji o kodach 3, 4, 5303. W tabeli 14 przedstawiono charakterystykę wszystkich analizowanych receptorów pod kątem wyznaczonych poziomów stężeń pyłu PM10. Podobnie, jak wykazano to omawiając wyniki w tabeli 13, również dane w tabeli 14 wskazują, że obszary emisji o kodach 3, 4, 5303 są w grupie obszarów znacznie obciążonych emisjami tego zanieczyszczenia, czego potwierdzeniem są wysokie poziomy stężeń PM10. Analizując w określonym punkcie receptorowym kierunki napływu pyłu PM10 można określić obszar, gdzie zlokalizowane są źródła emisji mające decydujący wpływ na kształtowanie stężeń pyłu w tym receptorze. Takie kierunki napływu mogą wskazywać obszary, w których redukcja emisji może dać efekt obniżenia stężenia pyłu w analizowanym punkcie receptorowym. Istotną informacją zawartą w tabeli 14 jest wskazanie, w opisie poszczególnych receptorów, przeważających kierunków napływu, podczas których wystąpiły podwyższone lub szczególnie wysokie poziomy stężeń pyłu. W tabeli wskazano również możliwe powody generowania podwyższonych emisji pyłu, które mogą być odpowiedzialne za kreowanie wysokich stężeń pyłu w analizowanych receptorach. W przypadku obszarów emisji o kodach 3, 4, 5303 pyły zawarte w napływających masach powietrza generowane mogą być w obrębie starej zabudowy mieszkaniowej, ogrzewanej głównie za pomocą indywidualnych źródeł ciepła, zwłaszcza pieców i kotłów zasilanych węglem. 21
Tabela 14. Charakterystyka obliczonych poziomów stężeń pyłu PM10 w punktach receptorowych na obszarze gminy Rydułtowy Receptor/Kod obszaru emisji Ocena narażenia w receptorze 2 W okresie 2006 i 2007 liczba godzin ze stężeniem powyżej 25 µg/m 3 wynosiła odpowiednio 1960 w 2006r. i 800 w 2007r., co plasuje ten receptor w grupie znacznie obciążonych emisją pyłu PM10. Maksymalne stężenie 24 godzinne pyłu PM10 osiągało poziom 84 i 55 µg/m 3 natomiast wartość 36-tego stężenia wynosiła 26 i 21 µg/m 3. Receptor jest położony w północnej części miasta Rydułtowy, a o poziomie stężeń decydują głównie źródła lokalne. Stężenia PM10 powyżej 25 µg/m 3 występowały w sytuacji napływu powietrza z kierunku SW. Na tym kierunku znajduje się stara zabudowa mieszkaniowa ogrzewana głównie za pomocą indywidualnych źródeł ciepła zasilanych paliwem stałym. 3 W roku 2006 i 2007 liczba godzin ze stężeniem powyżej 25 µg/m 3 wynosiła odpowiednio 1550 i 1210, co plasuje ten receptor w grupie znacznie obciążonych emisją pyłu PM10. Maksymalne stężenie 24 godzinne pyłu PM10 osiągało poziom 141 µg/m 3 w 2006 i 101 µg/m 3 w 2007, natomiast wartość 36-tego stężenia wynosiła 38 i 30 µg/m 3. Receptor jest położony w pobliżu Rynku Rydułtów, a o poziomie stężeń decydują głównie źródła lokalne. Stężenia PM10 powyżej 25 µg/m 3 występowały w sytuacji napływu powietrza z kierunku SW i N. Na tych kierunkach znajduje się stara zabudowa mieszkaniowa ogrzewana głównie za pomocą indywidualnych źródeł ciepła zasilanych paliwem stałym. 4 W latach 2006 i 2007 liczba godzin ze stężeniem powyżej 25 µg/m 3 wynosiła odpowiednio 934 i 672, co plasuje ten receptor w grupie znacznie obciążonych emisją pyłu PM10. Maksymalne stężenie 24 godzinne pyłu PM10 osiągało poziom 165 i 180 µg/m 3, natomiast wartość 36-tego stężenia wynosiła 32 i 26 µg/m 3. Receptor jest położony w południowo - zachodniej części miasta, a o poziomie stężeń decydują głównie źródła lokalne zlokalizowane na kierunkach E i NE. Na tych kierunkach znajduje się stara zabudowa mieszkaniowa ogrzewana głównie za pomocą indywidualnych źródeł ciepła zasilanych paliwem stałym. 5 W okresie 2006 i 2007 liczba godzin w których wystąpiły stężenia powyżej wartości 25 µg/m 3 wynosiła 691 w 2006 i 391 w 2007, co plasuje ten receptor w grupie średnio obciążonych emisją pyłu PM10. Stężenie 24 godzinne pyłu PM10 osiągnęło poziom 65 i 49 µg/m 3. Wartość 36-tego stężenia wynosiła 20 i 15 µg/m 3. Receptor jest położony we wschodniej części miasta. W sytuacjach podwyższonych stężeń pyłu przeważał napływ PM10 z kierunku NW i W. 2061 W roku 2006 i 2007 liczba godzin ze stężeniem powyżej 25 µg/m 3 wynosiła kolejno 1151 i 1008, co plasuje ten receptor w grupie znacznie obciążonych emisją pyłu PM10. Maksymalne stężenie 24 godzinne pyłu PM10 osiągało poziom 89 i 63 µg/m 3 natomiast wartość 36-tego stężenia wynosiła 28 µg/m 3 w 2006 i 27 µg/m 3 2007r. Receptor jest położony w centralnej części miasta, a o poziomie stężeń decydują głównie źródła lokalne na kierunku SW, gdzie znajduje się zabudowa mieszkaniowa, w której główne źródło ciepła stanowią piece i kotły węglowe. 2062 W okresie 2006 i 2007 roku liczba godzin ze stężeniem powyżej 25 µg/m 3 wynosiła 445 w 2006r. i 342 w 2007, co plasuje ten receptor w grupie mało obciążonych emisją pyłu PM10. Wartość 36-tego stężenia 24 godzinnego pyłu PM10 nie przekroczyła w obu latach poziomu 25 µg/m 3 osiągając maksymalnie 19 µg/m 3 w 2006r. Receptor jest znacznie oddalony od centrum gminy, a o poziomie stężeń decydują głównie źródła lokalne w obrębie obszaru lokalizacji receptora. 5284 W roku 2006 i 2007 liczba godzin ze stężeniem powyżej 25 µg/m 3 wynosiła 452 w 2006 i 364, co plasuje ten receptor w grupie mało obciążonych emisją pyłu PM10. Wartość 36-tego stężenia 24 godzinnego pyłu PM10 nie przekroczyła w obu latach poziomu 25 µg/m 3 osiągając maksymalnie 18 µg/m 3 w 2006r. Receptor jest położony w południowej części gminy, a o poziomie stężeń decydują głównie źródła lokalne na kierunku W i NW. 5303 W okresie 2006 i 2007 liczba godzin ze stężeniem powyżej 25 µg/m 3 wynosiła 1505 w 2006r. i 1337 w 2007, co plasuje ten receptor w grupie znacznie obciążonych emisją pyłu PM10. Maksymalne stężenie 24 godzinne pyłu PM10 osiągało poziom 119 i 88 µg/m 3, natomiast wartość 36-tego stężenia wynosiła 34 µg/m 3 w 2006 i 33 µg/m 3 2007r. Receptor jest położony w centralnej części miasta, a o poziomie stężeń decydują głównie źródła lokalne na kierunku SW, gdzie znajduje się zabudowa mieszkaniowa, w której główne źródło ciepła stanowią piece i kotły węglowe. 22
5305 W okresie 2006 i 2007r. liczba godzin ze stężeniem powyżej 25 µg/m 3 wynosiła 1039 w 2006 i 662 w 2007, co plasuje ten receptor w grupie średnio obciążonych emisją pyłu PM10. Maksymalne stężenie 24 godzinne pyłu PM10 osiągało poziom 98 i 70 µg/m 3, natomiast wartość 36-tego stężenia wynosiła 27 µg/m 3 w 2006 i 21 µg/m 3 w 2007r. Receptor znajduje się w centrum gminy, a udział w stężeniach mają zwlaszcza źródła położone na południe i wschód od receptora. 5308 W roku 2006 i 2007 liczba godzin ze stężeniem powyżej 25 µg/m 3 wynosiła 1127 w 2006 i 787 w 2007, co plasuje ten receptor w grupie znacznie obciążonych emisją pyłu PM10. Maksymalne stężenie 24 godzinne pyłu PM10 osiągało poziom 147 i 60 µg/m 3, natomiast wartość 36-tego stężenia wynosiła 27 µg/m 3 w 2006 i 24 µg/m 3 w 2007r. Receptor jest położony w północno-wschodniej części gminy i decydujący udział w stężeniach pyłu mają źródła położone na południe i południowy zachód od receptora. 5351 W okresie 2006 i 2007r. liczba godzin ze stężeniem powyżej 25 µg/m 3 wynosiła 852 w 2006 i 738 w 2007, co plasuje ten receptor w grupie średnio obciążonych emisją pyłu PM10. Maksymalne stężenie 24 godzinne pyłu PM10 osiągało poziom 203 i 109 µg/m 3, natomiast wartość 36-tego stężenia wynosiła 23 µg/m 3 w 2006 i 21 µg/m 3 w 2007r. Receptor położony jest we wschodniej części gminy, a o poziomie stężeń decydują głównie źródła lokalne, zlokalizowane w niedużej odległości od receptora na kierunku W i E, gdzie znajduje się zabudowa mieszkaniowa, w której główne źródło ciepła stanowią kotły węglowe. W następnym rozdziale szczegółowej analizie poddane są punkty receptorowe zlokalizowane na obszarach emisji o kodach 3, 4, 5303, czyli obszarach, w których wykazano największe przekroczenia stężeń pyłu PM10. Przedstawione też będą szczegółowe dane o kierunkach napływu zanieczyszczeń pyłowych na obszary o w/w kodach. Przedstawione róże wiatru ilustrują jednocześnie sposób, na podstawie którego identyfikowano kierunki napływów o których mowa w tabeli 14. 7.1. Szczegółowa analiza wybranych punktów receptorowych, w których wykazano największe przekroczenia stężeń pyłu PM10. Spośród 11 analizowanych punktów receptorowych wybrano 3, w których stwierdzono największe przekroczenia stężeń pyłu PM10. Brana pod uwagę była 36-ta wartość dobowego stężenia pyłu PM10, bowiem znaczące narażenie występuje, kiedy wartość tego stężenia przekracza próg wynoszący 25 g/m 3 (istnieje duże prawdopodobieństwo, że całkowite stężenie pyłu PM10 w powietrzu przekracza wtedy normę D24 wynoszącą 50 g/m 3 ). Dodatkowo przyjęto założenie, ze stężenie pyłu w powietrzu jest w sposób liniowy powiązane z emisją tego zanieczyszczenia. Tym samym krotność przekroczenia poziomu 25 g/m 3 przez 36-tą wartość stężenia dobowego determinuje zakres niezbędnych działań naprawczych. W przypadku trzech wybranych punktów receptorowych (3, 4, 5303) w gminie Rydułtowy oznacza to, że działania naprawcze powinny dać następujące efekty wyrażone redukcją wielkości emisji PM10: receptor 3 - obniżenie emisji o 51% w obszarze oddziaływania na receptor receptor 4 - obniżenie emisji o 29% w obszarze oddziaływania na receptor receptor 5303 - obniżenie emisji o 38% w obszarze oddziaływania na receptor 23
Na potrzeby szczegółowej analizy wybranych punktów receptorowych pod kątem możliwości redukcji emisji pyłu, a tym samym redukcji stężeń pyłu PM10, wokół receptorów wyznaczono nowe podobszary, których zasięg wyznaczono w zależności od lokalizacji niskich źródeł emisji w najbliższym otoczeniu punktu. Na rysunku 9 przedstawiono wyznaczone podobszary wokół analizowanych punktów receptorowych. Podobszar 3 Rys. 9. Wyznaczone podobszary wokół analizowanych punktów receptorowych Podobszar 3 (z punktem receptorowym 4) obejmuje pd-zach część gminy i wytyczają go: granica gminy od strony Kalwarii - jezioro Zawalisko -ul.gen.j.bema - ul.w.wróblewskiego. Na rysunku 10 przedstawiono kierunki napływu mas powietrza, kiedy stężenie pyłu przekraczało wartość 25 g/m 3. 24
2006 2007 Rysunek 10. Udział przeważających kierunków napływu zanieczyszczeń pyłowych w rejonie podobszaru 3 Na rysunku 11 przedstawiono trajektorie wsteczne mas powietrza z pyłem docierających nad podobszar 3 w dniu 9 stycznia i 27 stycznia 2006 roku, kiedy odnotowano najwyższe dobowe stężenie pyłu PM10. Trajektorie wyliczono za pomocą programu HYSPLIT (www.arl.noaa.gov), a do przeprowadzenia obliczeń wykorzystano zestaw danych meteorologicznych GDAS pobranych z tej samej strony internetowej co program HYSPLIT. Każdy dzień zawiera zestaw trajektorii sięgających 24 godziny wstecz, obliczonych z częstotliwością co godzinę. Uzyskane obrazy wskazują, że podobszar 3, w okresie, kiedy odnotowano najwyższe dobowe stężenia pyłu PM10 znajdował się pod wpływem mas powietrza napływających z kierunku wschodniego oraz północno-wschodniego. Rys. 11. Trajektorie wsteczne mas powietrza docierającego do punktu receptorowego 4 dnia 9 i 27 stycznia 2006 roku Aby możliwe było zaproponowanie rodzaju i zakresu niezbędnych działań naprawczych w poszczególnych podobszarach gminy wymagana była inwentaryzacja źródeł emisji pyłu w każdym z podobszarów oraz oszacowanie emitowanego ładunku pyłu PM10. Powierzchnie mieszkań ogrzewane za pomocą różnych rodzajów źródeł ciepła w poszczególnych podobszarach Rydułtów zostały określone za pomocą narzędzi GIS. Do obliczenia emisji pyłu 25