hrvatski

Interpretacija i procjena razina onečišćenja zraka u gradu Zagrebu na osnovi meteoroloških parametara

Sakupljanje uzoraka lebdećih čestica iz zraka, određivanje dnevnih vrijednosti koncentracija i kemijskog sastava lebdećih čestica nužni su postupci definiranja razine onečišćenja zraka na nekom području. Sakupljanje frakcija sitnih čestica izuzetno je važno s gledišta negativnih zdravstvenih učinaka na ljudsku populaciju. Iz navedenih razloga u svijetu se napušta praćenje onečišćenja zraka krupnim česticama i težište se stavlja na određivanje koncentracija i kemijskog sastava frakcija sitnih čestica (PM10 i PM2.5). Dosadašnja istraživanja utjecaja vremenskih stanja na razine onečišćenja zraka u Hrvatskoj uključivala su razdoblje od 6 godina (1967. – 1972. g.) uzimajući u obzir samo razine koncentracija SO2 i dima. Na području Hrvatske određivani su utjecaji daljinskog transporta samo za vremenska razdoblja do godine dana. Istraživanja su pokazala značajan utjecaj daljinskog transporta (putanja česti zraka) na razine koncentracija SO2 i sulfata te na kemijski sastav oborina. Za područje grada Zagreba potvrđen je utjecaj tipa vremena na razine koncentracija frakcija sitnih lebdećih čestica PM10 i PM2.5. Osnovni cilj ovog rada je dokazati da se na osnovi višegodišnjih dnevnih podataka o vremenskim prilikama (tipu vremena i putanjama česti zraka) mogu predvidjeti razine onečišćenja u svrhu zaštite rizičnih skupina stanovništva i poduzimanja mjera za smanjenje emisija onečišćujućih tvari u zrak. Dugogodišnji niz dnevnih vrijednosti koncentracija ukupnih lebdećih čestica određen na dvije mjerne postaje u gradu Zagrebu u razdoblju od 1985. do 2003. godine, korišten je u ovom radu za određivanje utjecaja vremenskih prilika na razine onečišćenja. Istraživanje uključuje dnevne vrijednosti koncentracija sljedećih teških metala sadržanih u lebdećim česticama: olova, mangana, željeza, cinka, bakra i kadmija. Za navedeno razdoblje korišteni su podaci o tipu vremena određeni na Državnom hidrometeorološkom zavodu i podaci o putanjama česti zraka određeni iz meteoroloških podataka na mjernoj postaji Puntijarka. Istraživanje je utvrdilo statistički značajnu ovisnost koncentracija ULČ i sadržanih metala o tipu vremena. Najviše razine koncentracija zabilježene su tijekom jugoistočnog tipa vremena, što ukazuje na dominantni lokalni izvor onečišćenja (industrijska zona) za područje grada Zagreba. Povišene razine koncentracija zabilježene su tijekom stabilnih vremenskih prilika (SE, g i radijacijski tip vremena) tijekom kojih je onemogućeno miješanje zraka i razrjeđenje onečišćenja. Rezultati također ukazuju na sezonsku ovisnost razina koncentracija. U hladnom dijelu godine zabilježene su najviše vrijednosti tijekom SE tipa vremena. Razlog tome je u povišenoj emisiji onečišćujućih tvari iz lokalnih izvora (kućna ložišta, industrija i promet) i u učestalijem jugoistočnom tipu vremena tijekom hladnog dijela godine. U proljetnom razdoblju zabilježene su najviše vrijednosti koncentracija tijekom NW tipa vremena zbog prijenosa onečišćenja sa sjeverozapada Europe koje se akumuliralo tijekom zime. Duga inverzijska stanja i visoka učestalost radijacijskog tipa vremena u ljetnim mjesecima odgovorni su za visoke razine koncentracija ljeti tijekom radijacijskog tipa vremena. Koncentracije ukupnih lebdećih čestica i u njima sadržanih metala statistički značajno ovise o smjeru dolaska česti zraka. Najviše vrijednosti koncentracija zabilježene su tijekom jugoistočnog strujanja koje je obilježeno najmanjom učestalošću. Rezultati ukazuju na industrijsku zonu kao osnovnog lokalnog izvora onečišćenja. No, koncentracije pojedinih metala međusobno različito ovise o smjeru dolaska česti zraka. Povišene vrijednosti koncentracija željeza i kadmija zabilježene su tijekom strujanja iz smjera istoka i zapada, olova i bakra iz smjera zapada, sjeverozapada i juga, te cinka iz smjera istoka. Navedeni rezultati, usprkos dominantnim lokalnim izvorima onečišćenja, ukazuju na doprinos daljinskih izvora onečišćenju zraka u gradu Zagrebu. Povišene vrijednosti olova tijekom strujanja iz smjera juga i zapada posljedica su visoke gustoće prometa na prostoru sjevera Italije. Jedino su za kadmij zabilježene povišene vrijednosti koncentracije tijekom strujanja iz smjera sjeveroistoka kao posljedica industrijske proizvodnje na području Poljske. Navedeni daljinski izvori potvrđeni su kartama emisije onečišćujućih tvari za područje Europe. Mjerna postaja za praćenje onečišćenja smještena u središtu grada nije prikladna za praćenje ovisnosti razina onečišćenja o vremenskim prilikama. Najviše zabilježene koncentracije tijekom grebena visokog tlaka posljedica su resuspenzije prethodno istaložene prašine i onemogućenog provjetravanja zbog uskih ulica omeđenih visokim zgradama. Za neke onečišćujuće tvari (ULČ, Fe i Zn) ne može se sa zadovoljavajućom statističkom značajnošću odrediti utjecaj putanje česti zraka na razine onečišćenja. Za ostale istraživane onečišćujuće tvari zamijećena je drugačija ovisnost razina koncentracija o putanji česti zraka u usporedbi s podacima za mjernu postaju IMI. Osnovni razlog je dominantan utjecaj lokalnih izvora onečišćenja u naseljenim mjestima kao što su kućna ložišta, blizina industrije i promet. Specifičnosti velikih gradova kao što su ulice, trgovi i visoke zgrade definiraju urbanu „ mikroklimu“ i preferirane smjerove strujanja. Promet, ljudska aktivnost i glatka podloga pospješuju resuspenziju prethodno istaložene prašine te unose nesigurnost u određivanju dominantnih daljinskih izvora onečišćenja. Istraživanje utjecaja vremenskih prilika na razine koncentracija frakcija sitnih čestica i u njima sadržanih teških metala (olovo, mangan i kadmij) i kiselih komponenti (sulfati, nitrati i kloridi) obuhvaća razdoblje od 2000. do 2003. godine. Usporedbom razdiobi koncentracija i faktorskom analizom utvrđeno je da se olovo nalazi u najsitnijim lebdećim česticama, dok su mangan i kadmij sadržani i u frakcijama krupnih čestica. Mala brzina sedimentacije i dugo zadržavanje sitnih čestica u zraku manifestira se statistički smanjenom ovisnošću o tipu vremena. Najviše koncentracije olova i povišene koncentracije mangana tijekom oborinskog tipa vremena posljedica su povišene gustoće prometa tijekom kišnih razdoblja. Usprkos smanjene značajnosti ovisnosti koncentracija sitnih čestica o putanji česti zraka, sitne čestice prikladnije su za istraživanje utjecaja daljinskog transporta na razine onečišćenja u Zagrebu. Najviše razine koncentracija nisu zabilježene tijekom strujanja iz smjera jugoistoka (industrijska zona) nego iz smjerova povišenih vrijednosti koncentracija metala sadržanih u frakciji krupnih čestica. Statističkim metodama utvrđeni su zasebni izvori kiselih komponenti sadržanih u lebdećim česticama. Osnovni izvor sulfata je sagorijevanje fosilnih goriva, nitrata promet, a klorida specifični industrijski procesi. Visoke vrijednosti koncentracija sulfata i nitrata tijekom vjetrovnog tipa vremena posljedica su pretvorbe SO2 i NO2 u sulfatnu i nitratnu kiselinu i produkcije sulfata i nitrata. Najviše vrijednosti sulfata i nitrata zabilježene su tijekom strujanja iz smjera jugoistoka. Istraživanje ukazuje na mogućnost procjene razina koncentracija lebdećih čestica na temelju predviđenih vremenskih prilika u svrhu zaštite kritičnih skupina stanovništva. Usprkos nereprezentativnosti mjerne postaje za praćenje onečišćenja s gledišta određivanja daljinskog transporta, moguće je procijeniti osnovne daljinske izvore onečišćenja za grad Zagreb. U budućnosti je nužno uspostaviti pozadinsku mjernu postaju za praćenje razina onečišćenja zraka sitnim česticama i obratiti pozornost na sezonske ovisnosti koncentracija koje su vezane za sezonske ovisnosti učestalosti pojedinih tipova vremena.

onečišćenje zraka; lebdeće čestice; vremenska stanja

nije evidentirano