|
6.
|
Poziom koncentracji NO2 i SO2 w powietrzu
Anna Kowalska
W zakres badań jakości powietrza na stałych
powierzchniach obserwacyjnych monitoringu
intensywnego wchodzą oznaczenia stężeń
głównych zanieczyszczeń gazowych: dwutlenku
siarki i dwutlenku azotu metodą pasywną z
użyciem próbników dyfuzyjnych typu Amava
z trietanoloaminą jako substancją aktywną
(Krochmal i kalina, 1997a, 1997b).
W 2017 r. pomiary stężeń SO2 i NO2
obejmowały cały rok kalendarzowy. Okres
zimowy obejmował miesiące od stycznia do
marca i od października do grudnia,
natomiast okres od kwietnia do września
zdefiniowano jako sezon letni.
Dwutlenek siarki
Niskie średnie roczne stężenia SO2
(poniżej 1 μg m-3)
występowały na SPO MI zlokalizowanych w
północno-wschodniej Polsce (Strzałowo,
Białowieża, Suwałki, Gdańsk) oraz na
powierzchni w Kruczu (województwo
wielkopolskie). W Chojnowie, Łącku i
Szklarskiej Porębie średnie roczne stężenia
mieściły się w zakresie od 1,0 μg m-3
do 1,2 μg m-3,
w Piwnicznej i w Krotoszynie − w zakresie od
1,4 μg m-3 do 1,5 μg m-3,
zaś w Birczy wynosiły 1,7 μg m-3.
Najwyższe średnie roczne stężenie zanotowano
w Nadleśnictwie Zawadzkie: 2,5 μg m-3.
Stężenia w Zawadzkiem były istotnie wyższe
od stężeń najniższych (poniżej 1 μg m-3)
zanotowanych na pięciu wyżej wymienionych
powierzchniach (p≤0,05, test
Kruskala-Wallisa z wielokrotnym porównaniem
średnich rang).
Wartości stężeń SO2 zanotowane na
SPO MI w 2017 r. stanowiły od 65% do 123%
wartości notowanych w 2016 r. Wzrost stężeń
wystąpił w Zawadzkiem i Piwnicznej, zaś na
pozostałych powierzchniach obserwowano ich
spadek (w Strzałowie, Białowieży, Suwałkach,
Gdańsku, Kruczu, Chojnowie, Łącku i
Szklarskiej Porębie) lub podobny poziom jak
w roku ubiegłym (w Krotoszynie i Birczy).
|
Rys. 24
.
Roczny przebieg stężeń SO2 w
powietrzu na powierzchniach SPO MI w
2017 r.
|
Niskie
stężenia SO2 w nadleśnictwach
północnej i północno-wschodniej Polski
(województwa podlaskie
i warmińsko-mazurskie) wynikają m.in. z
warunków demograficznych (najniższa w kraju
gęstość zaludnienia) i stopnia
uprzemysłowienia (najniższa emisja gazowych
zanieczyszczeń powietrza z zakładów
szczególnie uciążliwych dla jakości
powietrza) (wg Rocznika Statystycznego
Województw 2016).
Średnie miesięczne stężenia SO2
mieściły się w przedziale od 0,3 do 5,3 μg m-3.
Rozkład stężeń w poszczególnych miesiącach
(ryc. 24) w zasadzie pozostawał podobny do
obserwowanego w latach poprzednich.
Niskie stężenia (od 0,3 do 2,7 μg m-3,
mediana równa 0,6 μg m-3)
notowano w miesiącach letnich (czerwic,
lipiec i sierpień), wyższe (od 0,4 do 5,3 μg m-3,
mediana równa 1,3 μg m-3)
w miesiącach zimowych (od stycznia do marca
oraz w listopadzie i grudniu) oraz w maju
(ryc. 24). Taki rozkład stężeń wynika z
występowania sezonu grzewczego i spalania
paliw opałowych, będących podstawowym
źródłem emisji SO2.
Średnie stężenia sezonu zimowego układały
się w porządku malejącym dla nadleśnictw:
Zawadzkie > Bircza > Piwniczna > Krotoszyn >
Łąck > Szklarska Poręba, Chojnów > Gdańsk,
Krucz > Suwałki, Białowieża > Strzałowo.
Średnie stężenia sezonu letniego układały
się w porządku malejącym: Zawadzkie > Bircza
> Krotoszyn > Chojnów > Łąck > Szklarska
Poręba, Piwniczna > Krucz > Gdańsk > Suwałki
> Białowieża, Strzałowo.
Istotne różnice między medianami stężeń
miesięcznych okresów w sezonach letnich i
zimowych wystąpiły jedynie w Krotoszynie,
Łącku, Birczy i Piwnicznej. Różnice pomiędzy
okresem zimowym i letnim były szczególnie
niskie w Strzałowie, Kruczu i Suwałkach.
W rozporządzeniu Ministra Środowiska z dnia
24 sierpnia 2012 r. w sprawie poziomów
niektórych substancji w powietrzu (Dz.U. z
2012, poz. 1031) poziom dopuszczalny SO2
ze względu na ochronę roślin dla roku
kalendarzowego i pory zimowej (okres od 1
października do 31 marca) został ustalony na
poziomie 20 μg·m-3. Średnie
roczne stężenia SO2 na SPO MI
zawierały się w granicach 0,6-2,5 μg·m-3,
co stanowiło od 3% do 13% wartości
dopuszczalnej. W porze zimowej zakres stężeń
wynosił od 0,6 do 3,2 μg·m-3, tj.
od 3% do 16% wartości dopuszczalnej.
Dwutlenek azotu
W 2017 roku średnie roczne stężenia NO2
stanowiły od 66% do 88% wartości z roku
2016. Powierzchnie SPO MI istotnie różniły
się pod względem stężeń NO2 (test
Kruskala-Wallisa: H(11, N = 144) = 64,94,
p≤0,001). Istotne różnice wystąpiły pomiędzy
stężeniami NO2 w Chojnowie, gdzie
występowały najwyższe stężenia NO2,
a stężeniami na pozostałych powierzchniach,
z wyjątkiem Zawadzkiego, Krotoszyna i Łącka.
Ponadto odnotowano istotne różnice między
powierzchnią w Białowieży, gdzie średnie
roczne stężenie NO2 było
najniższe, a powierzchniami w Krotoszynie,
Łącku, Chojnowie i Zawadzkiem, gdzie
notowano średnio w roku wyższe stężenia NO2
niż na pozostałych powierzchniach.
Podobnie jak w poprzednich latach, najwyższe
średnie roczne stężenia NO2
stwierdzono w rejonach Polski centralnej – w
Chojnowie (9,9 μg·m-3) i Łącku
(7,4 μg·m-3) oraz południowej – w
Zawadzkiem (7,1 μg·m-3) i
zachodniej – w Krotoszynie (6,3 μg m-3).
Wysoki poziom stężeń NO2 na tych
powierzchniach może wynikać z dużego
natężenia ruchu drogowego w niewielkiej
odległości od powierzchni, usytuowania
powierzchni w pobliżu dużych miast i/lub w
rejonach o dużej gęstości zaludnienia oraz
wysokim uprzemysłowieniu, usytuowania
powierzchni w pobliżu przenawożonych terenów
rolniczych (powierzchnia w Chojnowie −
zlokalizowana w odległości 20 km od
aglomeracji warszawskiej; powierzchnia w
Łącku − w odległości 5 km od Płocka, dużego
ośrodka przemysłu rafineryjnego;
powierzchnia w Zawadzkiem − na Górnym
Śląsku, w rejonie o największej w skali
kraju gęstości zaludnienia oraz wysokiej
urbanizacji i uprzemysłowieniu, powierzchnia
w Krotoszynie – zlokalizowana w
Wielkopolsce, regionie o najwyższym zużyciu
mineralnych nawozów azotowych w przeliczeniu
na hektar (Rocznik Statystyczny Rolnictwa
GUS 2017)).
Niższe stężenia NO2, podobnie jak
w poprzednich latach badań, występowały
w nadleśnictwach Polski północnej i
północno-wschodniej: Białowieża (3,2 μg·m-3),
Strzałowo (3,5 μg·m-3), Suwałki
(3,6 μg·m-3) i Gdańsk (4,4 μg·m-3),
w Kruczu w Wielkopolsce (4,5 μg m-3 rok-1),
oraz w rejonach podgórskich i górskich:
Bircza (3,6 μg·m-3), Piwniczna
(3,6 μg·m-3) i Szklarska Poręba
(3,9 μg·m-3).
|
Rys. 25
.
Roczny przebieg stężeń NO2 w
powietrzu na powierzchniach SPO MI w
2017 r.
|
Średnie miesięczne stężenia NO2
wahały się w granicach od 1,5 μg·m-3
do 16,6 μg·m-3 i wykazywały
wyraźną sezonowość. Na każdej powierzchni
obserwowano istotną (p≤0,05) zależność
stężenia NO2 i temperatury.
Współczynniki korelacji rangowej Spearmana
osiągały wartości od -0,76 do -0,93; ze
spadkiem temperatury wzrastało średnie
miesięczne stężenie NO2.
Najwyższe miesięczne stężenie NO2
zanotowano w styczniu w Łącku (16,6 μg m-3 m-c-1)
oraz w Chojnowie (15,6 μg m-3 m-c-1)
(ryc. 25).
Stężenia niższe niż 3 μg m-3 m-c-1
występowały w okresie letnim między
kwietniem a wrześniem w Białowieży,
Suwałkach i Strzałowie (północno-wschodnia
Polska), w Wielkopolsce w Kruczu oraz w
Piwnicznej, Birczy i Szklarskiej Porębie
(południowa Polska, rejony górskie), jednak
nie we wszystkich miesiącach w tym okresie.
Istotne różnice między medianami
miesięcznych stężeń dla okresów letnich i
zimowych wystąpiły na wszystkich
powierzchniach.
Średnie stężenia NO2 w sezonie
letnim (kwiecień-wrzesień) układały się w
porządku malejącym dla nadleśnictw: Chojnów
> Łąck > Zawadzkie, Krotoszyn > Gdańsk >
Krucz > Suwałki, Bircza > Piwniczna,
Szklarska Poręba > Strzałowo > Białowieża.
Stężenia średnie dla okresu zimowego
(styczeń-marzec i październik-grudzień) były
od 1,3 do 2,7 razy wyższe niż dla okresu
letniego. Układały się w porządku malejącym:
Chojnów > Łąck > Zawadzkie > Krotoszyn >
Krucz > Gdańsk > Szklarska Poręba >
Strzałowo, Piwniczna > Bircza > Suwałki >
Białowieża.
W roku 2016 średnie wartości stężeń NO2
wynosiły od 3,2 do 9,9 μg m-3 rok-1,
tj. odpowiednio od 11% do 33% wartości
dopuszczalnej poziomu tlenków azotu. Wartość
dopuszczalna została określona dla tlenków
azotu rozporządzeniem Ministra Środowiska (Dz.U.
z dn. 18 września 2012, poz. 1031) dla roku
kalendarzowego, ze względu na ochronę
roślin, na poziomie 30 μg m-3.
Łączna depozycja siarki i azotu
Na podstawie średnich stężeń rocznych i
sezonowych oszacowano ładunek N i S w kg S ha-1 rok-1,
jaki był deponowany na SPO MI w 2017 r. –
zastosowano metody szacowania wg Thimonier i
in. (2005) i Rihm (1996).
Gazowa depozycja siarki była najniższa (od
0,7 do 1,0 kg S ha-1 rok-1)
w nadleśnictwach północnej i
północno-wschodniej Polski: Strzałowie,
Białowieży, Suwałkach i Gdańsku.
W południowej Polsce (w Szklarskiej Porębie
i Piwnicznej) oraz w centralnej Polsce (w
Łącku i Chojnowie) wynosiła od 1,3 do 1,7 kg
S ha-1 rok-1,
w Krotoszynie – 1,9 kg S ha-1 rok-1,
w Birczy – 2,1 kg S ha-1 rok-1,
a w Zawadzkiem – aż 3,2 kg S ha-1 rok-1.
Najmniejszą depozycję azotu (około 1,0 kg N ha-1 rok-1)
odnotowano w Birczy, w rejonie podkarpackim.
Niskie ilości (od 1,2 kg do 1,4 kg N ha-1 rok-1)
zostały zdeponowane w nadleśnictwach
położonych w północnej i północo-wschodniej
Polsce: Białowieży, Gdańsku, Strzałowie i
Suwałkach, a także na powierzchni górskiej w
Piwnicznej. Pośrednie ilości (od 1,5 kg do
1,8 kg N ha-1 rok-1)
otrzymały powierzchnie w Szklarskiej
Porębie, Kruczu i Krotoszynie. W Łącku i
Zawadzkiem depozycja azotu wyniosła
odpowiednio 2,1 i 2,7 kg N ha-1 rok-1,
a najwyższa była w Chojnowie (3,8 kg N ha-1 rok-1).
Wśród powierzchni monitoringu intensywnego
można wyodrębnić trzy grupy różniące się
sumarycznym obciążeniem zanieczyszczeniami
gazowymi. Niska łączna depozycja siarki
i azotu z atmosfery występowała na
powierzchniach północnej i
północno-wschodniej Polski (w Białowieży,
Strzałowie, Gdańsku i Suwałkach) (od 2,0 do
2,3 kg N+S·ha-1·rok-1).
Powierzchnie zlokalizowane w górach i na
pogórzu (w Szklarskiej Porębie, Piwnicznej i
Birczy) charakteryzują się dość niskimi
wartościami sumarycznej depozycji N-NO2
i S-SO2 (od 2,8 do 3,1 kg N+S ha-1 rok-1).
W Wielkopolsce (powierzchnie w Krotoszynie i
Kruczu) oraz na powierzchni w Łącku
obciążenie sumarycznym ładunkiem
zanieczyszczeń gazowych było pośrednie (od
2,7 do 3,7 kg N+S ha-1
rok-1). Najbardziej obciążone
zanieczyszczeniami atmosferycznymi były
powierzchnie w Zawadzkiem i Chojnowie, o
rocznej depozycji wynoszącej odpowiednio 5,9
kg N+S ha-1 i
5,1 kg N+S ha-1.
W 2017 r. łączna depozycja siarki i azotu z
atmosfery była najniższa na powierzchniach
Polski północno-wschodniej (Białowieża,
Strzałowo, Suwałki i Gdańsk), niska – w
górach i na pogórzu (Szklarska Poręba,
Piwniczna i Bircza). Pośrednie wartości
zanotowano na powierzchniach zlokalizowanych
w Wielkopolsce (Krotoszyn, Krucz) i w Łącku,
wysokie wartości – w Zawadzkiem i w
Chojnowie.
Od 56% do 74% depozycji azotu oraz od 58% do
69% depozycji siarki przypadało na okres
zimowy.
|
