Zadanie 2. Temat 3. Ocena jakości powietrza atmosferycznego i powietrza w pomieszczeniach, w aspekcie narażenia dzieci dr inż. Krzysztof Klejnowski, mgr Jadwiga Błaszczyk mgr Andrzej Krasa, mgr inż. Wioletta Rogula-Kozłowska tech. Patrycja Rogula
Cel pracy Ocena jakości powietrza atmosferycznego pod kątem stężenia pyłu zawieszonego, pyłu opadającego i zawartości metali w pyle na terenach narażonych na oddziaływanie emisji z procesów produkcji metali nieżelaznych. Ocena jakości powietrza w pomieszczeniach, gdzie przebywają dzieci (Przedszkola i Szkoły Podstawowe). Sieć Naukowa Środowisko a Zdrowie 27
Zakres pracy Analiza historycznych danych o zanieczyszczeniu powietrza pyłem opadającym, zawieszonym i metalami ciężkimi, w obszarach szczególnego zagrożenia występowania podwyższonych stężeń i opadu pyłu oraz metali. Określenie liczebności cząstek i zbadanie składu frakcyjnego pyłu na badanych obszarach wewnątrz i na zewnątrz budynków, w których przebywają dzieci (Szkoły Podstawowe i Przedszkola na terenie Katowic-Szopienic).
Metodyka Analizę danych historycznych wykonano dla dwóch obszarów województwa śląskiego, objętych oddziaływaniem emisji z hut metali nieżelaznych zlokalizowanych w Katowicach Szopienicach i w Piekarach Śląskich. W analizie wykorzystano dane publikowane w wydawnictwach i na stronach internetowych instytucji prowadzących monitoring zanieczyszczeń powietrza w dawnym województwie katowickim i w obecnym województwie śląskim. Jako podstawowy przedział czasu przyjęto lata 1985-27.
Metodyka Przeprowadzono analizę zanieczyszczenia powietrza pyłem opadającym, w tym ołowiem. Prześledzono zmiany w ilości opadu pyłu na przestrzeni wielu lat oraz zmiany w opadzie ołowiu. Przeanalizowano dane dotyczące stężenia pyłu zawieszonego PM1 w obszarze obejmującym znaczną część dawnego Górnośląskiego Okręgu Przemysłowego, m.in. miasta: Bytom, Piekary Śląskie, Katowice, Chorzów, Zabrze. Przedmiotem analizy były także stężenia zawartych w pyle PM1 metali ołowiu, kadmu i niklu.
Metodyka Rozpoznania ilości cząstek stężenia ilościowego dokonano z rozdzieleniem pyłu na sześć przedziałów wielkości cząstek:.5 µm >da>.3 µm, 1. µm >da>.5 µm, 2.5 µm >da>1. µm, 5. µm >da>2.5 µm, 1 µm >da>5. µm, da>1 µm. Badania liczby cząstek prowadzono optycznym licznikiem cząstek TSI Aero Trak (OCL). Badania obejmowały dwa Przedszkola i dwie Szkoły Podstawowe na terenie dzielnicy Katowic w Szopienicach.
Wyniki badań prowadzonych w 27 TARNOWSKIE GÓRY Miasteczko Śląskie Świerklaniec Ożarowice Mierzę cice krotność wartości odniesienia [-] 2 PIEKARY ŚLĄSKIE Wojkowice BĘDZIN Psary DĄBROWA GÓRNICZA krotność wartości odniesienia [-] 2 Radzionków Bobrowniki Psary 1.5 1 CHORZÓW SIEMIANOWICE ŚLĄSKIE Czeladź SOSNOWIEC 1.5 1 BYTOM PIEKARY ŚLĄSKIE Wojkowice.5.5 ZABRZE SIEMIANOWICE ŚLĄSKIE CHORZÓW Czeladź BĘDZIN.2.1 KATOWICE MYSŁOWICE JAWORZNO.2.1 ŚWIĘTOCHŁOWICE RUDA ŚLĄSKA KATOWICE Wartość bezwzględna spadku opadu pyłu w rejonie Piekar Śląskich między latami 23 i 1985 wyrażona jako krotność wartości odniesienia 2 g/(m2rok). 25 5 [m] TYCHY Lędziny Imielin 25 5 [m] Wartość bezwzględna spadku opadu pyłu w rejonie Katowic Szopienic między latami 23 i 1985 wyrażona jako krotność wartości odniesienia 2 g/(m2rok).
Wyniki badań prowadzonych w 27 TARNOWSKIE GÓRY Miasteczko Śląskie Świerklaniec Ożarowice Mierzęcice krotność wartości odniesienia [-] 1 PIEKARY ŚLĄSKIE Wojkowice BĘDZIN Psary DĄBROWA GÓRNICZA krotność wartości odniesienia [-] 1 5 SIEMIANOWICE ŚLĄSKIE Czeladź 5 Radzionków BYTOM PIEKARY ŚLĄSKIE Bobrowniki Wojkowice Psary 2 1.5 CHORZÓW SOSNOWIEC 2 1.5 ZABRZE SIEMIANOWICE ŚLĄSKIE CHORZÓW Czeladź BĘDZIN.2.1 KATOWICE MYSŁOWICE JAWORZNO.2.1 ŚWIĘTOCHŁOWICE RUDA ŚLĄSKA KATOWICE 25 5 [m] TYCHY Lędziny Imielin 25 5 [m] Wartość bezwzględna spadku opadu ołowiu w rejonie Piekar Śląskich między latami 23 i 1985 wyrażona jako krotność wartości odniesienia 1 mg/(m2rok). Wartość bezwzględna spadku opadu ołowiu w rejonie Katowic Szopienic między latami 23 i 1985 wyrażona jako krotność wartości odniesienia 1 mg/(m2rok).
16 14 12 PIEKARY ŚLĄSKIE 118 1 8 6 78 79 58 59 69 63 67 7 72 73 67 4 2 2 21 22 23 24 25 26 16 14 12 1 8 6 4 2 134 117 BYTOM 66 69 66 74 63 72 58 2 21 22 23 24 25 26 16 14 12 1 8 146 ZABRZE 111 13 87 91 92 91 84 91 77 8 73 6 4 2 16 14 12 1 8 6 4 2 87 115 79 RUDA ŚLĄSKA 72 6 6 67 65 66 51 51 2 21 22 23 24 25 26 2 21 22 23 24 25 26 16 14 13 CHORZÓW 12 1 12 99 8 67 7 73 67 7 6 4 2 16 14 12 1 8 6 4 2 SIEMIANOWICE ŚLĄSKIE 55 62 5 2 21 22 23 24 25 26 2 21 22 23 24 25 26 16 14 12 MIASTECZKO ŚLĄSKIE Żyglinek 1 88 8 6 4 68 6 59 55 45 42 44 39 36 36 33 2 16 14 12 1 8 6 4 2 MIASTECZKO ŚLĄSKIE Śródmieście 34 3 29 23 27 16 Średnioroczne stężenia pyłu PM1 w rejonie Piekar Śląskich i Katowic Szopienic w latach -26 pomiary manualne WSSE w Katowicach. 2 21 22 23 24 25 26 2 21 22 23 24 25 26
16 14 12 1 8 6 4 2 85 131 KATOWICE Szopienice 91 73 76 7 81 67 71 67 56 52 16 14 12 1 8 6 4 2 91 17 KATOWICE Śródmieście 75 54 59 61 69 59 64 52 56 55 2 21 22 23 24 25 26 2 21 22 23 24 25 26 16 14 12 1 8 6 4 2 SOSNOWIEC 81 56 67 68 65 57 58 51 57 56 16 14 12 1 8 6 4 2 89 112 DĄBROWA GÓRNICZA 82 69 58 55 65 2 21 22 23 24 25 26 2 21 22 23 24 25 26 16 14 12 1 8 6 4 2 92 113 MYSŁOWICE 93 71 71 72 67 59 65 56 16 14 12 1 8 6 4 2 JAWORZNO 53 58 46 45 43 2 21 22 23 24 25 26 2 21 22 23 24 25 26 16 14 12 1 8 6 4 2 TYCHY 49 64 55 55 59 63 5 56 5 16 14 12 1 8 6 4 2 8 123 ŁAZISKA GÓRNE 83 91 15 94 Średnioroczne stężenia pyłu PM1 w rejonie Piekar Śląskich i Katowic Szopienic w latach - 26 pomiary manualne WSSE w Katowicach. 2 21 22 23 24 25 26 2 21 22 23 24 25 26
5 45 4 35 3 25 2 15 1 5 447 PIEKARY ŚLĄSKIE 348 266 273 258 284 194 173 164 177 166 134 2 21 22 23 24 25 26 5 45 4 35 3 25 2 15 1 5 328 BYTOM 271 183 166 176 151 124 29 179 s tężenie średnioroczne [ng/m 3 ] 2 21 22 23 24 25 26 5 45 4 35 3 25 2 15 1 5 ZABRZE 178 224 149 137 129 115 121 96 13 86 86 8 5 45 4 35 3 25 2 15 1 5 163 21 RUDA ŚLĄSKA 143 117 112 111 94 72 88 59 66 2 21 22 23 24 25 26 s tężenie ś rednioroczne [ng/m 3 ] 2 21 22 23 24 25 26 5 45 4 35 3 25 2 15 1 5 CHORZÓW 211 235 188 15 142 146 143 11 5 45 4 35 3 25 2 15 1 5 SIEMIANOWICE ŚLĄSKIE 11 14 86 2 21 22 23 24 25 26 s tężenie ś rednioroczne [ng/m 3 ] 2 21 22 23 24 25 26 5 45 4 35 3 25 2 15 1 5 394 351 244 238 249 282 MIASTECZKO ŚLĄSKE Żyglinek 311 288 397 223 245 223 5 45 4 35 3 25 2 15 1 5 MIASTECZKO ŚLĄSKIE Śródmieście 98 78 77 58 74 76 Średnioroczne stężenia ołowiu zawartego w pyle PM1 w rejonie Piekar Śląskich i Katowic Szopienic w latach - 26 pomiary manualne WSSE w Katowicach. 2 21 22 23 24 25 26 s tężenie ś rednioroczne [ng/m 3 ] 2 21 22 23 24 25 26
5 45 4 35 3 25 2 15 1 5 391 352 354 28 23 24 246 KATOWICE Szopienice 25 313 221 189 296 2 21 22 23 24 25 26 5 45 4 35 3 25 2 15 1 5 KATOWICE Śródmieście 182 23 151 111 1 11 112 74 96 68 63 86 2 21 22 23 24 25 26 5 45 4 35 3 25 2 15 1 5 SOSNOWIEC 221 15 149 145 124 84 98 72 8 78 5 45 4 35 3 25 2 15 1 5 DĄBROWA GÓRNICZA 261 217 16 13 17 83 113 2 21 22 23 24 25 26 2 21 22 23 24 25 26 5 45 4 35 3 25 2 15 1 5 MYSŁOWICE 188 176 17 124 112 116 118 77 1 71 5 45 4 35 3 25 2 15 1 5 JAWORZNO 6 81 62 57 68 2 21 22 23 24 25 26 2 21 22 23 24 25 26 5 45 4 35 3 25 2 15 1 5 TYCHY 81 87 73 76 6 66 61 53 5 5 45 4 35 3 25 2 15 1 5 ŁAZISKA GÓRNE 17 153 116 13 87 89 Średnioroczne stężenia ołowiu zawartego w pyle PM1 w rejonie Piekar Śląskich i Katowic Szopienic w latach - 26 pomiary manualne WSSE w Katowicach. 2 21 22 23 24 25 26 2 21 22 23 24 25 26
Wyniki badań prowadzonych w 27 1% Przedszkole ul. Hallera 6 17-październik 27 1% Szkoła Podstawowa ul. Korczaka 17-październik 27 9% 8% 7% 6% 5% da>1 1>da>5. 5.>da>2.5 2.5>da>1. 9% 8% 7% 6% 5% da>1 1>da>5. 5.>da>2.5 2.5>da>1. 4% 3% 2% 1.>da>.5.5>da>.3 4% 3% 2% 1.>da>.5.5>da>.3 1% 1% % #/m3 #/m3 #/m3 #/m3 Sala pusta Sala z dziećmi Sala z dziećmi Plac zabaw siedzącymi bawiącymi się % #/m3 #/m3 #/m3 Sala gimnast Sala z dziećmi Boisko 1% 9% 8% 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% % Przedszkole ul. Hallera 6 27-listopad 27 #/m3 #/m3 #/m3 Sala pusta Sala z dziećmi siedzącymi Sala z dziećmi bawiącymi się da>1 1>da>5. 5.>da>2.5 2.5>da>1. 1.>da>.5.5>da>.3 1% 9% 8% 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% % Szkoła Podstawowa ul. Korczaka 27-listopad 27 #/m3 #/m3 #/m3 Sala gimnast Sala z dziećmi Boisko da>1 1>da>5. 5.>da>2.5 2.5>da>1. 1.>da>.5.5>da>.3 Udział procentowy cząstek z sześciu przedziałów wielkości w całkowitej liczbie cząstek pyłu
Średnie ilościowe stężenie cząstek z rozdzieleniem pyłu na sześć przedziałów wielkości cząstek na przykładzie Szkoły Podstawowej przy ul. Wiosny Ludów Szkoła Podstawowa ul. Wiosny Ludów 17 październik 27 Wewnątrz budynku Zewnątrz budynku da [µm] korytarz #/m 3 Sala z dziećmi #/m 3 boisko #/m 3.5>da>.3 1152324 99588272 81699952 1.>da>.5 2467816 233 24355948 2.5>da>1. 3115864 314117 22687 5.>da>2.5 945218 18941 354727 1>da>5. 259326 331751 118976 da>1 3937 59249 15528 27 listopad 27 Wewnątrz budynku Zewnątrz budynku da [µm] korytarz #/m 3 Sala z dziećmi #/m 3 boisko #/m 3.5>da>.3 16156587 158386128-1.>da>.5 4263687 3271524-2.5>da>1. 629584,7 34577-5.>da>2.5 1636813 774228-1>da>5. 372526,67 25724,33 - da>1 5224,667 441,333 -
Podsumowanie wyników i wnioski stwierdzono znaczne obniżenie opadu pyłu w ostatnich latach w stosunku do lat przed rokiem, a zwłaszcza do lat przed 199. wielkość opadu ołowiu na przestrzeni opisywanych lat zmniejszyła się w niektórych miejscach nawet kilkadziesiąt razy, a większości kilkakrotnie, miejscami najbardziej narażonymi na depozycję pyłu z ołowiem były i są okolice lokalizacji Hut Metali Nieżelaznych (Piekary Śląskie, Miasteczko Śląskie, Katowice-Szopienice), stężenia pyłu zawieszonego PM1 i zawartych w nim metali utrzymują się na raczej stałym poziomie i nie wykazują widocznych trendów spadkowych na przestrzeni lat.
Podsumowanie wyników i wnioski Na podstawie prowadzonych pomiarów ilości cząstek pyłu poszczególnych frakcji wewnątrz pomieszczeń, w których przebywają dzieci i na zewnątrz, ustalono, że w Szkołach Podstawowych i Przedszkolach występuje wyraźny wpływ ilościowy źródeł pyłu wewnętrznego. Sugeruje to, że powietrze zewnętrzne tylko w niewielkim stopniu wpływa na jakość powietrza wewnętrznego w badanych budynkach.
Proponowana tematyka badań na rok 28 W celu przeprowadzenia kompletnej analizy narażenia dzieci na pył, zwłaszcza na obszarach skażonych pyłem zawierającym metale toksyczne ołów, kadm, zaproponowano: Zbadanie stężenia masowego pyłu frakcji, która jak wynika z powyższych wniosków jest dominująca, a jednocześnie powoduje najgroźniejsze efekty zdrowotne ( PM2.5). Badania te należy przeprowadzić wewnątrz badanych pomieszczeń oraz na zewnątrz budynków. Zbadanie zawartości metali, w tym zwłaszcza kadmu i ołowiu w PM2.5.