Analiza zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego pyłami charakterystycznymi dla niskiej emisji

Abstract

Pomimo wielu wysiłków organizacji pozarządowych i zwiększającej się z upływem czasu świadomości ludzi stan jakości powietrza w wielu polskich miastach nie uległ poprawie. Szacuje się, że z powodu zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego Europejczycy żyją średnio o 9 miesięcy krócej. Z problemem tym zmagają się mieszkańcy dużych aglomeracji miejskich oraz małych miejscowości. Nawet jeśli w danej miejscowości nie są zlokalizowane zakłady przemysłowe emitujące szkodliwe substancje do atmosfery, to źródłem zanieczyszczeń utrzymujących się na niskich wysokościach są: miejskie kotłownie, domowe piece opalane węglem i transport samochodowy. Emisja zanieczyszczeń scharakteryzowana przez wymienione cechy nosi nazwę „niskiej emisji”. Jednym z ważniejszych zadań związanych z diagnozą i przeciwdziałaniem temu zjawisku jest ciągłe monitorowanie zanieczyszczenia powietrza poprzez rozlokowane na terenach miejskich urządzenia pomiarowe – sensory oraz lokalizowanie obszarów najbardziej zanieczyszczonych. Celem prezentowanej pracy było wykonanie analizy wyników pomiarów zanieczyszczeń powietrza pyłami zawieszonymi oraz opracowanie metody lokalizacji obszarów, w których znajdują się potencjalne źródła skażenia. Terenem badań był obszar miejski Krosna – miasta w południowo-wschodniej części Polski. Do przeprowadzenia wspomnianej analizy wykorzystano metody analizy geostatystycznej. Zasadnicza trudność w zrealizowaniu tak postawionego zadania polega na tym, że punkty pomiarowe, na podstawie których czerpiemy wiedzę o skażeniach, znajdują się w przypadkowo zlokalizowanych miejscach i nie są związane ze źródłami zanieczyszczeń. Wyniki rozkładów badanych parametrów, uzyskiwane metodą krigingu, mogą sugerować, że punkty pomiarowe reprezentują źródła. Tak jest w wielu przypadkach badań środowiskowych. Na przykład mierząc natężenie hałasu w obiektach przemysłowych, ustawia się mikrofony przy źródłach hałasu (silniki, wentylatory, pompy itp.) oraz w otoczeniu (aby zmierzyć propagację hałasu w miejscach oddalonych od jego źródeł). W przypadku badań zanieczyszczeń powietrza tak nie jest. Aby zobrazować różnice w uzyskanych (różnymi metodami) wynikach, posłużono się dwiema metodami geostatystycznej analizy danych: krigingiem i symulacją warunkową. Wykonano analizę wyników pomiarów zanieczyszczeń powietrza pyłami zawieszonymi (PM1, PM2,5 i PM10) na podstawie danych rzeczywistych pozyskanych z pomiarów wykonanych na terenie miasta Krosna. Wyznaczono rejony największego skażenia powietrza. Zobrazowano uzyskane wyniki w postaci map przestrzennych rozkładów poziomu zanieczyszczenia powietrza pyłami: PM1, PM2,5 oraz PM10. Wykazano, że metoda symulacji warunkowej pozbawiona jest wady lokalizowania obszarów najbardziej zanieczyszczonych w punktach pomiarowych i dlatego charakteryzuje się lepszą skutecznością (w porównaniu z krigingiem).