„Identifikácia pôvodcov znečisťovania ovzdušia v meste Ružomberok“

Transkript

„Identifikáciapôvodcovznečisťovaniaovzdušiavmeste
Ružomberok“
2
Zpracovateléstudie/odbornágarance
Část1 Část2 Část3 Část4 Část5 Část6 Část7 Závěry
Příloha1
Mgr.JiříBílek,Ph.D.,EnvitechBohemia
Mgr.JiříBílek,Ph.D.,ENvitechBohemia
Ing.LiborObal,TESOOstrava
Ing.VladimírLollek,E-ExpertOstrava
prof.Ing.HelenaRaclavská,CSc.,VŠBTuOstrava
celýtým
3
OBSAH
ČÁST1:REGIONAJEHOZDROJE........................................................................................................................7
1.1.POPISREGIONU...........................................................................................................................................................8
1.2.PODNEBÍ.......................................................................................................................................................................9
1.3.DEMOGRAFIE.............................................................................................................................................................10
1.4.POPISZDROJŮZNEČIŠŤOVÁNÍOVZDUŠÍ................................................................................................................11
1.4.1.SituacevRožomberoku.................................................................................................................................13
1.4.2.Průmyslovézdroje...........................................................................................................................................14
1.4.3.Lokálnítopeniště..............................................................................................................................................16
1.4.4.Doprava................................................................................................................................................................18
ČASŤ2:ODBERYVZORIEK..............................................................................................................................21
2.1.MONITOROVANÉLOKALITY....................................................................................................................................22
2.2.SYSTÉMMERANIA.....................................................................................................................................................24
2.3.HARMONOGRAMMERANIA.....................................................................................................................................25
2.4.METEOSTANICA........................................................................................................................................................34
2.5.ODBERVZORIEK.......................................................................................................................................................35
2.6.ODOBRANÉVZORKY.................................................................................................................................................36
ČÁST3:ODBĚRYEMISÍ.......................................................................................................................................43
3.1.ZÁKLADNÍCHARAKTERISTIKYMĚŘENÉHOZDROJE............................................................................................44
3.2.ZÁKLADNÍCHARAKTERISTIKYMĚŘICÍCHMÍST(DLEČSNISO10780).......................................................45
3.3.MĚŘENÉVELIČINYAMETODYPROVEDENÍ,NÁVAZNOSTMĚŘIDEL:................................................................45
3.4.VÝSLEDKYMĚŘENÍ...................................................................................................................................................46
3.4.1.Výsledkyměřeníobjemovéhoprůtokuplynu,koncentracíahmotnostníchtoků
znečišťujícíchlátek......................................................................................................................................................47
3.4.2.Objemovýprůtokodpadníhoplynu..........................................................................................................49
3.5.VELIČINY,ZNAČKY,INDEXY:...................................................................................................................................52
ČÁST4:IMISNÍDATA..........................................................................................................................................53
4.1.IMISNÍDATAZAUTOMATICKÝCHSTANIC.............................................................................................................54
4.2.GLOBÁLNÍMETEOROLOGICKÁSITUACE................................................................................................................56
4.3.PRŮMĚRNÉHODNOTYNAMĚŘENÉNAODBĚROVÝCHMÍSTECH(PM10VΜG/M3)....................................59
4.4.METEOROLOGICKÉPARAMETRY(TEPLOTAAVÍTR)..........................................................................................62
ČÁST5:ANALYTICKÁČÁST...............................................................................................................................64
5.1.METODIKASTANOVENÍ...........................................................................................................................................65
5.1.1.MetodikastanoveníEC/OC..........................................................................................................................65
5.1.2.IdentifikacechemickéhosloženíostatníchanorganickýchčásticmetodouSEM
senergiovoudisperzí(EDAX).................................................................................................................................66
5.1.3.Pyrolýzníplynováchromatografieshmotnostněspektrometrickoudetekcí(Py-GC/MS).
..............................................................................................................................................................................................66
5.2.VÝSLEDKY..................................................................................................................................................................67
5.2.1Organickýuhlíkaelementárníuhlík........................................................................................................67
5.2.2Sekundárníanorganickéaerosoly.............................................................................................................75
5.2.3Analýzavodorozpustnéfrakcevemisích–MONDI...........................................................................80
5.2.4Zhodnocenívodorozpustnéfrakce............................................................................................................82
5.3.PŮVODORGANICKÝCHLÁTEKIDENTIFIKOVANÝCHVIMISÍCHRUŽOMBEROK..............................................83
5.3.1Markeryprobiogenní(přírodní)hmotu................................................................................................83
5.3.2Aromatickétěkavéuhlovodíky–skupinaBTEX(benzen,toluen,xyleny,ethylbenzen)....84
5.3.3.Alifatickéuhlovodíky......................................................................................................................................84
5.3.4.Alkanaly(aldehydy)aketony(alkanony).............................................................................................85
5.3.5.Karboxylovékyseliny–alkanovékyseliny.............................................................................................85
5.3.6.Alkanoly(alkoholy).........................................................................................................................................85
4
5.3.7.Geochemickémarkery(molekulárnífosilíe,biomarkery).............................................................85
5.3.8.Polycyklickéaromatickéuhlovodíky(PAU).........................................................................................87
5.3.9.Fenoly,fenolickélátky....................................................................................................................................88
5.3.10.Anhydrosacharidy.........................................................................................................................................88
5.3.11.Markeryprospalováníplastů,těkáníplastů...................................................................................88
5.3.12.Markeryproemisezpřípravyaúpravypotravin...........................................................................88
5.3.13.Esteryvosků.....................................................................................................................................................89
5.4.ZHODNOCENÍEMISNÍCHZDROJŮNAJEDNOTLIVÝCHLOKALITÁCH...............................................................110
5.5.ZÁVĚRANALYTICKÉČÁSTI...................................................................................................................................113
5.6.CHARAKTERISTIKAANORGANICKÝCHČÁSTICVPM10...................................................................................115
5.7.LITERATURA...........................................................................................................................................................116
ČÁST6:MAPOVÉKOMPOZICEAZPĚTNÉTRAJEKTORIE.....................................................................118
6.1.HYSPLIT..................................................................................................................................................................119
ZPĚTNÉTRAJEKTORIEŠÍŘENÍPRODÁLKOVÝPŘENOS.......................................................................119
MODELHYSPLIT................................................................................................................................................119
TRAJEKTORIEKONSTRUOVANÉZLOKÁLNÍCHMETEOROLOGICKÝCHDAT.................................120
6.2.VĚTRNÉRŮŽICE.....................................................................................................................................................145
6.3.MAPOVÉKOMPOZICE............................................................................................................................................147
PROSTOROVÁDISTRIBUCEVYBRANÝCHLÁTEKNAÚZEMÍMĚSTARUŽOMBEROK..................147
ČÁST7:DOTAZNÍKOVÉŠETŘENÍ.................................................................................................................155
7.1.RESPONDENTI........................................................................................................................................................156
7.2.DOTAZNÍK...............................................................................................................................................................158
7.3.ZÁVERŠETRENIA...................................................................................................................................................171
ČÁST8:ZÁVĚRYADOPORUČENÍ.................................................................................................................173
ČÁST9:PŘÍLOHA1.ANALÝZY-MIKROSONDA.......................................................................................174
ČÁST10:PŘÍLOHA1:ZDRAVOTNÍVÝZNAMVYBRANÝCHLÁTEK....................................................256
9.1.SUSPENDOVANÉČÁSTICEPM10........................................................................................................................257
9.2.OXIDYDUSÍKU........................................................................................................................................................258
9.3.TĚŽKÉKOVY...........................................................................................................................................................259
9.4.BENZO(A)PYREN...................................................................................................................................................260
11.POUŽITÉZKRATKY....................................................................................................................................262
5
6
ČÁST1:REGIONAJEHOZDROJE
7
1.1.Popisregionu
Okres Ružomberok je součástí Žilinského kraje (viz. schématická mapka) a město
Ružomberokležípraktickyuprostředokresu.
Polohaokresujepomocísouřadnicvymezenasouřadnicemisever-49°10´,západ19°04´,jih
48°46´,východ19°27´.Rozlohaokresuje647km2.Územíokresujehornaté(od438maždo
1753m)auprostředpřecházídoLiptovskékotliny.
Pohoří vytvářejí přirozenou hradbu a oddělují Liptov od regionů Oravy, Turce a Horehroní.
NajihujsounízkéTatry,nazápaděVelkáFatraanaseveruChočskévrhy.
8
1.2.Podnebí
Vzhledem k poloze výškové členitosti je podnebí regionu velmi různorodé. Nejteplejší je
LiptovskákotlinavokolířekyVáh.Nestudenějšíjsouvrcholovéčástiúzemí.
Jednotlivé roky se liší zejména počtem studených dní (mrazivých a ledových) a minimální
teplotou. Průměrná teplota je dlouhodobě kolem 80C. Vrcholové části mají průměrnou
teplotu, resp. 20C. Průměrné množství srážek je dlouhodobě mezi 700-800 mm. Průměrný
počet dní se srážkami se v údolí Váhu pohybuje kolem 110. Sněhová pokrývka v Liptovské
kotlinětrvápřibližně130dní.PoměrnětypickéjsouvLiptovskékotliněteplotníinverzeas
nimisouvisejícímlhy,zejménavpřechodnémobdobíatopnésezóně.
7
10
8
8
8
8
8
9
8
8
9
8
25
34
23
40
23
28
40
40
23
34
51
22
37
-17
-20
-20
-18
-23
-19
-22
-23
-12
-18
-18
-14
-24
2010
ledovédny
minimální
teplota
8
2009
1997 1998 2000 2001 2002 2004 2005 2006 2007 2009 2010 2011 2012
2007
průměrná
teplota
Tab.:statistickýpřehledteplot(ŠÚSR,www.slovak.statistics.sk)
15
teplota0C
10
2012
2011
2006
2005
2004
2002
2001
2000
-5
1998
0
1997
5
-10
-15
-20
-25
minimálníteplota
průměrnáteplota
-30
Graf:vývojteplot,trendodroku1997,(ŠÚSR,www.slovak.statistics.sk)
Teplota je klíčový parametr pro lokální topeniště. Studené a dlouhé zimy vedou k
intenzivnějšímu lokálnímu vytápění. V grafu je vidět velký rozdíl v zimě 2011 a 2012. Zima
2012bylastudenějšíadásepředpokládatvíceemisízlokálníhovytápění.Proimisnísituaci
jsoudůležitérozptylovépodmínky,kdynejhoršíjenízképrouděnívětrudo0,5m/sec.
Prouděnívětruovlivňujetvarkrajinyavývojpočasívglobálnímměřítku.Nejčastějšíprouděni
vLiptovskékotlinějezápadní.
9
1.3.Demografie
Podle„StatistickéholexikonuobcíSR2011“žijevokreseRužomberokpřes58000obyvatel,
ztoho28400přímoveměstěRužomberok.Kroměokresníhoměstajevokreseještědalších
24obcí.VětšinaobyvatelžijevLiptovskékotlině.
Vokresemajímírnoupřevahuženy(51,7%)
Vokresejecelkem18600bytůa10700rodinnýchdomů.Přímoveměstěpak10100bytůa
3050rodinnýchdomů.
10
SR
okresy
Obr. 4.3 Merné územné emisie – 2013
emné emisie
2
1.4.Popiszdrojůznečišťováníovzduší
ok.km ]
O2 NOx
CO
Okres Ružomberok patří mezi okresy snejvyšší měrnou emisí na Slovensku. Vzhledem
64 7,85 2,21
ktomu, že neexistují podrobné statistiky na malé území a odhady by mohly být zatížené
17 1,59 1,77
velkouchybou,následujesrovnánízdrojůznečišťováníovzdušívširšímkontextu.
06 0,22 0,51
04 0,35 0,46
05 0,26 0,53
44 0,54 0,68
06 0,71 0,80
08 0,35 0,86
06 0,24 1,00
06 0,27 0,83
22 0,62 0,56
05 0,17 0,70
10 2,56 6,59
12 0,38 1,77
05 0,24 0,78
09 0,42 1,26
13 0,48 2,03
Obr.:měrnéemiseTZL2013,www.air.sk-NEIS
42 3,76 1,81
19 1,25 1,91
emiseTZL(t)
14 1,47 4,46 typčinnosti
27483,3
04 0,20 0,54 Vykurovaniedomácnosti
4846,4
08 0,31 1,18 Odvetviahospodárstvaspolu
2218,3
08 0,35 1,50 Priemyselnávýroba
1350,3
06 0,24 0,71 Dopravaaskladovanie
722,0
04 2,19 0,79 Dodávkaelektriny,plynu,paryastudenéhovzduchu
Veľkoobchodamaloobchod;opravamotorovýchvozidiela
04 0,46 0,52
377,6
05 0,21 0,86 motocyklov
251,4
14 0,42 1,95 Doprava
46,4
30 0,44 2,26 Poľnohospodárstvo,lesníctvoarybolov
25,0
78 1,03 2,80 Vzdelanie
24,2
14 0,59 2,02 Ťažbaadobývanie
23,0
05 0,28 0,85 Verejnásprávaaobrana;povinnésociálnezabezpečenie
12,4
82 0,56 0,99 Činnostivoblastinehnuteľností
Zdravotníctvoasociálnapomoc
11,4
20 0,40 2,32
38 1,97 2,08 Dodávkavody;čistenieaodvododpadovýchvôd;odpadyaslužby
10,2
odstraňovaniaodpadov
09 0,22 0,78
Ostatnéčinnosti
25,6
04 0,14 0,51
32581,0
64 1,01 3,51 Celkovéemisiedoovzdušia(odvetvia+domácnosti)
16 0,51 1,01
10 0,23 1,18
Tab.:emiseTZL(t)veSlovenskérepublice2013podlečinností,STATdat-Štatistickýúrad
08 0,22 0,97
Slovenskejrepubliky
10 0,36 1,37
07 0,17 0,86
09 0,24 1,06
05 0,13 0,63
11
25 1,49 4,24
08 0,31 1,12
NejvýznamnějšíškodlivoulátkouvovzdušíjsoupodobnějakovceléEvropěsuspendované
částicePM10(PM2.5)alátkynačásticevázané,zejménabenzo(a)pyren.Načásticejsou
vázanétakétěžkékovyadioxiny.Mnohotěchtolátekvykazujevysokouodolnostproti
rozkladu=perzistenci.Tytolátkysevprostředíhromadí.
7
TZL%
1
malézdroje
14
střednízdroje
3
velkézdroje
76
silničnídoprava
ostatnídoprava
Graf: Podíly jednotlivých typů zdrojů znečišťování ovzduší na emisích TZL, Slovensko 2013,
SprávaSHMÚ2013
Množstvívybranýchpersistentníchlátek(POP’s),vázanýchnatuhéčástice,kteréseuvolnído
ovzduší ze všech zdrojů na Slovensku, uvádí následující tabulka. Uvedené látky mají také
největšízdravotnívýznam.
celkemSR/rok
pau
benzo(a)pyren
dioxiny
As
PM10
PM2.5
-
19219
5368
49,4
19,6
32,7
29,1
vytápěnídomácností/rok
16175
4633
3,3
0,5
27,5
25,3
jednotka
kg
kg
g
t
kt
kt
Tab.:emisevybranýchPOP’snaSlovensku2012,SprávaSHMÚ2013
Výšeuvedenýstatistickýpřehledvedekněkolikazávěrům:
okresRužomberokpatřímezioblastisnejvyššíměrnouemisíTZL
dominantnímzdrojeznečišťováníovzdušínaSlovenskujsoulokálnítopeniště,kterévytváří
přes75%emisítuhýchčástic
vrámciSRjsoulokálnítopeništědominantnítaképroemisePAU,resp.benzo(a)pyren
těžkékovyadioxinypocházejípřevážnězprůmyslovýchprocesů
12
1.4.1.SituacevRožomberoku
Ružomberok je součástí Žilinského samosprávného kraje, který je 4 nejvíce znečištěnou
lokalitou vrámci Slovenské republiky. Absolutně nejhůře jsou na tom Košice II, které jsou
zatíženyhutnímprůmyslemsrovnatelnýmsOstravouneboKatowicemi.
600
535
500
TZLt/rok
400
94
91
KošiceIV
132
Šaľa
Malacky
157
Ružomberok
98
173
VranovnadTopľou
Košice-okolie
177
ŽiarnadHronom
Žilina
Ilava
Prievidza
0
KošiceII
100
3372
200
209
279
300
Graf:emiseTZLpodleregionůvt/rok,rok2014,www.air.sk-NEIS
Zásadní podíl na emisích TZL zprůmyslových zdrojů vRužomberoku má MONDI SCP, další
průmyslovézdrojejsouminoritní.Vykazovanéemisezprůmyslovýchzdrojů(157t/rok)tvoří
přibližně16%všechemisívokrese.
1200
TZLt/rok
1000
800
600
548
699,1
722
811
737,5
740,6
742
760,7
770,1
943,9
920,1
1003,1
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
0
941,2
200
2001
400
Graf:emiseTZLzevšechzdrojů(t/rok),www.air.sk-NEIS
13
Rok
2014
Názovzdroja
Kotolnabiomasu
Názovprevádzkovatela
Mondiscp,a.s.
TZL
14,2
SO2
132,0
2014
2014
Mondiscp,a.s.
Mondiscp,a.s.
54,0
1,9
15,2
0,4
2014
2014
Regeneračnýkotolč.1
Pecnavápno
ParoplynovézariadeniePPZ
č.1ač.2
Mondiscp,a.s.
Mondiscp,a.s.
1,1
66,8
0,1
3,8
2014
2014
RegeneračnýkotolRK3
Výrobapaliet
Mondiscp,a.s.
PELCKO
7,5
3,3
15,5
0
2013
2013
LomRužomberokIII
PKDOPRASTAV
ObalySOLO,s.r.o.
1,1
113,6
0
3,8
2014
2013
2012
2011
2010
2009
2008
2007
2006
2005
2004
2003
2002
2001
2000
1.4.2.Průmyslovézdroje
Oficiální údaje o emisních stacionárních zdrojů vokrese Ružomberok jsou kdispozici
vInventarizaciemisístředníchavelkýchzdrojů–databázeNEISvrámciwww.air.sk.
350,0
rok
TZL(t)
2014
157,1
TZLt/rok
300,0
2013
300,5
2012
230,8
250,0
2011
260,5
2010
142,1
200,0
2009
111,6
2008
97,0
150,0
2007
98,9
2006
91,1
100,0
2005
122,8
2004
207,4
50,0
2003
262,2
2002
267,3
0,0
2001
290,3
2000
238,5
Obr.:emiseTZLpodleregionůvt/rok(2014,NEIS–www.air.sk)
Emisetuhýchznečišťujícíchlátek(TZL)bylynejnižšívroce2006aodtédobyneustálerostou.
Vroce 2014 je registrovaný výrazný pokles, který je daný změnou technologie na MONDI
SCP.
VšechnyvýznamnézdrojepodletypuemisívRužomberokuevidovanévletech2013-2014
(okres)
Řazenípodleemisívt/rok(prozdrojenad1tTZL/rok)
14
Rok
2014
Názovzdroja
Kotolnabiomasu
Názovprevádzkovatela
Mondiscp,a.s.
NOx
261,0
CO
65,6
VOC
1,0
2014
2014
Mondiscp,a.s.
Mondiscp,a.s.
186,2
24,2
121,9
10,8
4,6
2,3
2014
2014
Pecnavápno
ParoplynovézariadeniePPZ
č.1ač.2
Mondiscp,a.s.
Mondiscp,a.s.
39,7
246,8
2,7
57,9
1,02
0,2
2014
2014
RegeneračnýkotolRK3
Výrobapaliet
Mondiscp,a.s.
PELCKO
154,1
16,4
151,8
87,2
9,2
0,5
2013
2013
LomRužomberokIII
Regeneračníkotoulč.2
PKDOPRASTAV
ObalySOLO,s.r.o.
0
310,9
0
97,6
0
5,8
Tab.:zdrojeznečišťováníovzdušívokreseRužomberok,všechnyzdrojenad1tTZL/rok,
ww.air.sk–NEIS
VýběremzdatabázeNEIS,jezřejmé,ženaúzemíokresusenacházívsoučasnostipouze4
zdrojeznečišťováníovzdušísemisemiTZLvyššíminež1t/rok.Největšímprovozovatelemje
MONDISCP,a.s.
180,0
160,0
TZLt/rok
140,0
120,0
100,0
80,0
60,0
40,0
20,0
0,0
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
Graf.:TrendvemisíchTZL(t/rok)zezdroje–Regeneračníkotelč.1,provozovatelMONDI
SCP,a.s.,www.air.sk-NEIS
Shrnutí
Ružomberok je významné průmyslové město Slovenské republiky a průmysl představuje
zásadnízdroj.Podletrenduemisíseprůmyslovávýrobazvyšovala,vsoučasnostiseuplatňuje
nové BAT technologie, které eliminují výrazně emise TZL. Přesto je význam průmyslu a
jmenovitěMONDISCPproregionaměstojednoznačný.
15
1.4.3.Lokálnítopeniště
Podle statistik NEIS vypouští lokální topeniště na Slovensku přibližně 28 kt TZL ročně. Tato
hodnotaseneměníodroku2005.Velmivýrazněpokleslaspotřebačernéhoahnědéhouhlí
vregionu(celkemasi70tunročně),cožodpovídázjištěnýmúdajůmvdotazníkovémšetření.
Výrazněšlavšakdolůtakéspotřebazemníhoplynu,cožjespíšeotázkoupalivovépolitiky.
30000
TZLt/rok
25000
20000
15000
10000
2014
2013
2012
2011
2010
2009
2008
2007
2006
2005
2004
2003
2002
2001
0
2000
5000
Graf:trendemisíTZL(t/rok)veSlovenskérepublice,www.air.sk-NEIS
Podle„StatistickéholexikonuobcíSR2011“žijevokreseRužomberok58000obyvatel,ztoho
28400 přímo ve městě Ružomberok. Vokrese je 18600 bytů a 10700 rodinných domů, ve
městěsenachází10100bytůa3050rodinnýchdomů.
PokudpoužijemekodhadupočtukotlůvýstupyzeSčítánídomů,bytůalidízroku2011,dá
se předpokládat, že vokrese je 3000 – 6000 domácích kotlů jako zdroje vytápění, přímo
vRužomberoku pak kolem 1500 - 2500 malých kotlů na tuhá paliva. Jedná se odhad na
základě způsobu vytápění. řada domácností se vrátila klokálnímu vytápění. Dá se také
předpokládat kombinace různých paliv. Reálné chování obyvatel není možné podchytit
přesně a obecně lze předpokládat, že emise zlokálního vytápění bude spíše horší než
odpovídástatistikám.
16
120,0
100,0
80,0
21,5
31,3
lokální
60,0
centrální
40,0
20,0
0,0
okres
město
Graf:rozděleníbytůadomůpodletypuvytápění,Sčítaníobyvatelův,domovabytová2011,
StatistickýúřadSR
JakopodporavýšeuvedenéhosloužízejménapráceVýzkumnéhoenergetickéhocentraVŠB
TU Ostrava, které se věnuje mimo jiné stanovení emisních faktorů pro různá paliva za
„objektivních“podmínek.Emisnífaktory,stanovenétýmemVŠBvčelesIng.JiřímHorákem
Ph.D., je možné použít pro reálný odhad množství emitovaných TZL zjednoho rodinného
domu.
EmiseVEC/EEA
Narok/RD*
Na1tunu
Hnědéuhlí
15,2/7,99
74,1–107,8kg
9-13kotlů
Černéuhlí
8,11/11,3
30,8-44,8kg
22-32kotlů
dřevo
1,37/10,7
7,3–12,0kg
83-137kotlů
EEA–emisnífaktorypoužívanépodleEMEP/EEA
VEC–emisnífaktorstanovenýexperimentemVECVŠB
*počítánona150m2a100GJ-www.tzbinfo.cz
Tyto emisní faktory předpokládají dodržování správných podmínek spalování a používání
definovaného paliva. Emisní faktory nejsou stanoveny pro spalování odpadů a k používání
starých nevhodných prohořívacích kotlů. Reálné emise mohou být vyšší při spalování
mokrého dřeva, při omezeném přístupu spalovacího vzduchu, při „dušení“ ohně, při
spalováníodpadků,přispalováníuhelnýchkalů–„šlamuapod.
Spalování odpadů navýší emise TZL o 2000 – 10000 % oproti spalování suchého dřeva
(Horák,ConejvíceovlivníTvůjkouř?,tzbinfo.cz).Špatně“provozované”vytápěnírodinného
domumůževyrobitaž250kgtuhýchčásticzasezónu.
17
-
Připrovozuspalovacíhozařízenízáležína:
kvalitěspalovanéhopaliva(granulometrieuhlí,vlhkostpaliva,neodpadky),
kvalitěobsluhy(nastaveníregulačníchařídícíchprvků,velikostdávkypaliva),
kvalitěúdržbyainstalace(čištěníteplosměnnýchploch,čištěníkomínu,optimálnítah,
optimálnívýkonzařízení–nepředimenzované,popř.akumulačnínádoba,maximalizace
doby,běhemnížspalovacízařízenípracujepřijmenovitýchpodmínkách)
Zdrojinformací:http://vytapeni.tzb-info.cz/provoz-a-udrzba-vytapeni/10240-praktickezkusenosti-s-emisemi-z-malych-topenist
Jaképalivoobčanépoužívajíovlivňujeřadaokolností.Nejvýznamnějšírolihrajíekonomické
příčiny,volbuvšakovlivňujíilokálnízvyklosti–zejménadostupnostpaliva.VRužomberoku
je velmi významně zastoupeno spalování dřeva, naopak klesá obliba uhlí. Tato situace je
přesněobrácenáoprotiOstravě.
Shrnutí:
Význam lokálních topenišť pro region je nesporný. Obyvatelé Ružomberoku nepovažují
lokálnítopeništězazásadníprokvalituovzduší(pouze2%tázaných).
1.4.4.Doprava
Doprava se stává v rámci Evropy velkým problémem. Je příčinou vzniku fotochemického =
oxidačníhosmogu.
́
́
Oxidačnísmogbylobjevenve40.letechvkalifornskémměstěLosAngeles.Bývá
označován
̌
́
́
́
též jako kalifornský, losangeleský, fotochemický či letní smog. Tento druh smogu má́ silné́
oxidační,́ agresivní,́ dráždivé́ (na sliznice, dýchací́ cesty, oči atd.) a toxické́ účinky. Patří k
nejzávažnějšímproblémůmznečištěníovzdušívEvropě.Koncentracímozónu,kterépřesahují
prahové hodnoty stanovené EU, je vystaveno asi 30% obyvatel evropských měst, přičemž v
důsledkuznečištěníovzdušíozónemvEvropěkaždýrokpředčasněumírána20tisíclidí.
Jde o znečištění vzduchu, které vzniká v městských oblastech vlivem působení slunečních
paprsků na některé složky dopravních exhalací. Jeho součástí jsou převážně vysoké
koncentrace přízemního ozónu, díky kterému může být pozorován jako namodralý opar, a
směsuhlovodíků,oxidůdusíku(NOx)auhlíku(CO,CO2).
SituacejevevšechvelkýchměstechEvropypodobnáavýznamdopravystálezvolnaroste.
Zatímco v zimě je význam dopravy potlačen lokálními topeništi, v létě tvoří až třetinu
znečištěníapodílísenařaděfotochemickýchprocesů,kterévedoukletnímusmogu.
18
SituaceveSlovenskérepublice
emisezdieslovýchmotorů
emisezbenzínových
motorů
emisezLPG
emisezCNG
abraze
celkem
2001
1025
51
2005
1488
44
2010
1219
24
2011
1147
23
2012
1198
22
2013
1173
21
1
0
959
2036
1
0
1315
2849
1
0
1497
2741
1
0
1461
2632
1
0
1513
2734
1
0
1470
2665
Tab:emiseTZL(t)zesilničnídopravyvSR,SprávaSHMÚ2013
Emise„pevnýchčástic“zdopravyvčetněabrazesepohybujípodhranicí3kt/rok.Jednáseo
10% emisí TZL zlokálního vytápění. Doprava nezahrnuje resuspenzi, tedy znovuzviřování
prachu, kterémůžemnožstvísuspendovanýchčásticnavýšito30-60% (Lollek,Durčanská –
Emise zautomobilové dopravy Ostrava2012). Zlepšování situace velmi napomáhá čištění
komunikaci,aletakévýsadbaizolačnízeleně.
Žilinskýsamosprávnýkrajpředstavuje2000kmcestnakterýchsevroce2014pohybovalo
321tisíc„domácích“vozidel.Krajemprochází2významnédopravníkomunikace.Jednímje
směr Žilina – Bratislava a druhou Žilina – Prešov. U obou se jedná o zásadní tranzitní
komunikace. Dálnice je stále ve výstavbě a zprovozňuje se postupně. Její vliv není možné
vsoučasnostiurčit.
19
VRužomberokuprocházíklíčovákomunikaceE50centremměstaaprotínákomunikaciE77
(BanskáBystrica–Krakow).Kvnitřnídopravěměstapřispívávýraznýtranzit.
Ve studii Air Progress (VŠB TU Ostrava, Žilinská universita, 2014) byl vytvořen dopravní
modelproŽilinskýsamosprávnýkraj.Podlevýpočtůřešitelůčinilpříspěvekdopravyvcelém
kraji81tunaztohovRužomberoku1,5tunyvroce2012.
Shrnutí
RužomberokjetranzitníměstoprodopravuzejménanavýchodSlovenskérepubliky.Význam
dopravu poroste zejména vletním, netopném období, kdy nepracují malé zdroje – není
lokální vytápění. Zhlediska vykazovaných emisí má doprava nejmenší vliv vRužomberoku,
přestolzepředpokládatzásadnívlivvokolíkomunikaceE50.
20
ČASŤ2:ODBERYVZORIEK
21
2.1.Monitorovanélokality
označenie adresa
1
Martinček87
2
Potočná3,Hrboltová
3
PriPoliklinike,Dončova
4
Sv.Anny30
5
Podcintorinom10
6
Nám.A.Hlinku21
7
ŠtefanaHýroša12
8
Klačno16
9
LiptovskáŠtiavnica43
10
Holého227–Likavka
11
Hriadky12
12
NováHrboltová
Lisková–monitorovací
13
stanice
14
Štiavnička73
15
Bystrickácesta14
16
KarolaSidora
17
Baničné20
18
Štrkovisko–Podskalami
19
AreálMondi
20
Cestadotehelne
Uvedenélokalitybolivybranépovzájomnejkonzultáciisozadávateľom.Presnéumiestnenie
prístrojovbolozávislénadostupnostielektrinyabezpečnéhoumiestneniaprístrojov.
Každá lokalita mala byť podľa zadania meraná tri krát, na začiatku, uprostred týždňa a cez
víkend. Vzhľadom kunikátnosti vzoriek ovzdušia, sme sa rozhodli každé miesto premerať
celýtýždeň,tedaaž7vzoriek.
22
23
2.2.Systémmerania
Systém merania bol po inštalácii 19.1.2015 upravený, scieľom získať maximálny možný
počet vzoriek pre vyhodnotenie. Preto zostával vzorkovací systém vdanej lokalite celý
týždeňaodoberalosakaždýdeň.Zkaždejlokalitybolozískaných3–7sádvzoriek.
ImisiePM10
Imisieboliodoberanénalokalitáchpodľaharmonogramuviď.bod3,vždysúbežnena2typy
odberovýchmédií.
OdberovézariadeniavzorkovalifrakciuPM10vsúladesEurópskounormouEN12341.
Prašnýspad
Odberprašnéhospadubolinštalovanýdlhodobonalokalitách:
• Nám.A.Hlinku
• ParkŠ.Hýroša
• Automont,Černová
• NováHrboltová
• Lisková
Prašnýspadnemávdnešnejdobeoporuveurópskejlegislatíve.Preúčelyštúdiesajednáo
doplnkovéstanovenie,zaúčelomlepšiehopochopeniaimisnejsituácie.
24
2.3.Harmonogrammerania
Miestabolipremeriavanépostupne,vždy2-3lokalitysúčasne.
Vykurovaciasezóna
Meranieod19.1.–26.1.2015
Vuvedenomtermíneprebehlomeranievlokalitách:
• Nám.A.Hlinku
• AreálAtomont
• NováHrboltová
25
Meranieod26.1.–2.2.2015
• Martinček
• Likavka
• Sv.Anny
26
Meranieod2.2.–9.2.2015
• SídliskoKlačnopriškole
• KarolaSidora
• UliceHriadky
Meranieod9.2.–16.2.2015
• Liskovac.9
• Stiavnickač.14
• Lipt.Stiavnicač.13
27
Meranieod16.2.–23.2.2015
• Potočná3,Hrboltová
• Baničné20
• Podcintorinom10
Meranieod23.2.–1.3.2015
• Mondič.20
• Štrkovisko-Podskalamič.8
• Š.Hýrošač.12
28
Meranieod1.3.–8.3.2015
• PriPoliklinike,Dončová
• Cestadotehelne
29
Nevykurovaciasezóna
Meranieod30.6.-6.7.2015
• Nám.A.Hlinku
• NováHrboltová
Meranieod6.7.-12.7.2015
• Martinček
• Likavka
• Sv.Anny
• 30
Meranieod13.7.–19.7.2015
• K.Sidorač.16
• Hriadkyč.11
• Klačnoč.8
31
Meranieod20.7.-26.7.2015
• Hrboltová,Potočnáč.2
• Baničnéč.17
• Podcintorínomč.5
Meranieod27.7.-2.8.2015
• AreálMondi
• Štrkovisko,Podskalami
• Š.Hýroša
32
Meranieod3.8.-9.8.2015
• Liskováč.13
• Štiavničkač.14
• Lipt.Štiavnicač.9
Meranieod10.8.-16.8.2015
• PriPoliklinike,Dončová
• Cestadotehelne
• AreálAutomont
33
2.4.Meteostanica
Meteostanicabolaumiestnenáodjanuáradooktóbra2015vlokaliteNámestieA.Hlinkuna
otvorenýpriestor,ktorýzabezpečujeprúdenievetrazovšetkýchsmerov.
Stanicaukladá10minútovépriemerysmeruarýchlostivetra,teploty,tlakuavlhkosti.
34
2.5.Odbervzoriek
Nakaždommiesteboliodobratévzorkynasklenenévlákno,kremeňanitrocelulózu.Vzorky
bolipriebežnetransportovanédolaboratóriiVŠBTUOstravakďaľšiemuspracovaniu.
PreodbersuspendovanýchčastícbolopoužitéodberovézariadenieLECKELMVS6.
Toto odberové čerpadlo odoberá 2,3 m3/ hod, optimálne teda 55,4 m3 za 24 hodín.
Prostredníctvomkompenzácieprietokudorovnávačerpadlorovnomernýprietokivprípade
silne exponovaného filtra. Vďaka tomu je odber vzorky rovnomerný a reprezentatívny po
celúdobuodberu.
Obr.expozíciavzoriekvovykurovacej(pravýobr.)anevykurovacejsezóne
Filtresúexponovanéviditeľne.Za24hodínjevrstvaodobranéhoprašnéhoaerosolu
zreteľná.
35
2.6.Odobranévzorky
Každáodobranávzorkabolaidentifikovanásprievodkouaúdajeodovzdanédolaboratória.
sada
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
označenie
vzorky
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
číslomiesta názovmiesta
6
Nam.A.Hlinku
12
NováHrboltová
15
AreálAutomont
6
Nam.A.Hlinku
12
NováHrboltová
15
AreálAutomont
6
Nam.A.Hlinku
15
AreálAutomont
6
Nam.A.Hlinku
15
AreálAutomont
6
Nam.A.Hlinku
12
NováHrboltová
6
Nám.A.Hlinku
12
NováHrboltová
1
Martinček
10
Likavka
1
Martinček
4
Sv.Anny
10
Likavka
1
Martinček
4
Sv.Anny
10
Likavka
1
Martinček
4
Sv.Anny
10
Likavka
1
Martinček
10
Likavka
11
Hriadky
8
Klačno
16
KarolaSidora
8
Klačno
11
Hriadky
16
KarolaSidora
8
Klačno
11
Hriadky
16
KarolaSidora
8
Klačno
11
Hriadky
16
KarolaSidora
9
LiptovskáŠtiavnica
13
Lisková
odobranýobjem
(m3)
médium
55,8
SiO2
55,9
SiO2
56,2
SiO2
100,2
SiO2
75,9
SiO2
85,5
SiO2
55,3
SiO2
55,2
SiO2
59,2
SiO2
85,1
SiO2
54,7
SiO2
56,9
SiO2
52,2
SiO2
54,8
SiO2
55,6
SiO2
53,1
SiO2
55,7
SiO2
55,7
SiO2
55,8
SiO2
56,6
SiO2
54,5
SiO2
54,9
SiO2
54,3
SiO2
219,4
SiO2
55,1
SiO2
85,1
SiO2
75,9
SiO2
57,6
SiO2
78,9
SiO2
57,9
SiO2
53,7
SiO2
53,0
SiO2
54,1
SiO2
55,0
SiO2
55,1
SiO2
55,6
SiO2
78,9
SiO2
85,1
SiO2
165,7
SiO2
50,9
SiO2
51,1
SiO2
36
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
14
9
13
14
9
13
14
9
13
14
2
5
17
2
5
2
5
17
2
5
17
2
5
17
7
18
19
7
18
19
7
18
19
7
18
19
7
18
19
3
6
20
3
20
3
6
20
Štiavnička
Lisková
Štiavnička
Lisková
Štiavnička
Lisková
Štiavnička
Hrboltová
PodCintorinom
Baničné
Hrboltová
PodCintorinom
Hrboltová
PodCintorinom
Baničné
Hrboltová
PodCintorinom
Baničné
Hrboltová
PodCintorinom
Baničné
ŠtefanaHýroša
Štrkovisko
Arealmondi
ŠtefanaHýroša
Štrkovisko
Areálmondi
ŠtefanaHýroša
Štrkovisko
Areálmondi
ŠtefanaHýroša
Štrkovisko
Areálmondi
ŠtefanaHýroša
Štrkovisko
Areálmondi
Pripoliklinike
Nam.A.Hlinku
Cestadotehelne
Pripoliklinike
Cestadotehelne
Pripoliklinike
Nam.A.Hlinku
Cestadotehelne
54,5
75,7
85,1
224,2
56,1
56,0
56,2
48,5
48,0
56,2
56,2
75,5
75,9
64,0
44,9
29,6
54,6
56,7
24,9
55,1
55,3
79,1
85,1
75,9
55,5
55,3
56,8
51,6
51,6
51,5
61,8
61,7
61,8
56,2
56,1
56,2
75,9
85,5
160,5
53,6
75,9
52,9
54,4
53,2
56,4
75,9
56,4
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
37
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
90
91
92
93
94
95
96
97
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
139
140
141
3
20
3
6
20
3
6
20
6
12
15
6
15
6
12
15
6
12
15
6
6
1
1
4
1
1
4
10
11
16
11
16
11
16
13
14
13
14
13
14
13
14
2
5
2
5
2
Pripoliklinike
Cestadotehelne
Pripoliklinike
Nam.A.Hlinku
Cestadotehelne
Pripoliklinike
Nam.A.Hlinku
Cestadotehelne
Nám.A.Hlinku
NováHrboltová
AreálAutomont
Nam.A.Hlinku
AreálAutomont
Nam.A.Hlinku
NováHrboltová
AreálAutomont
Nam.A.Hlinku
NováHrboltová
AreálAutomont
Nam.A.Hlinku
Nam.A.Hlinku
Martinček
Martinček
Sv.Anny
Martinček
Martinček
Sv.Anny
Likavka
Hriadky
KarolaSidora
Hriadky
KarolaSidora
Hriadky
KarolaSidora
Lisková
Štiavnička
Lisková
Štiavnička
Lisková
Štiavnička
Lisková
Štiavnička
Hrboltová
PodCintorinom
Hrboltová
PodCintorinom
Hrboltová
54,5
54,4
169,0
75,9
85,0
160,6
75,9
85,1
29,7
29,6
8,7
53,7
11,2
32,0
54,8
11,5
38,0
58,8
24,7
34,6
33,5
9,6
9,6
36,2
8,8
9,3
145,5
36,5
7,5
33,2
38,5
24,6
26,9
106,3
5,2
35,2
36,3
139,3
5,2
30,4
10,0
26,5
18,5
4,8
19,4
5,6
18,4
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
38
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
ZIMNÁ
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
5
2
5
2
5
18
19
18
19
18
19
18
19
18
19
3
20
3
20
3
20
3
20
3
20
3
20
PodCintorinom
Hrboltová
PodCintorinom
Hrboltová
PodCintorinom
Štrkovisko
Arealmondi
Štrkovisko
Areálmondi
Štrkovisko
Areálmondi
Štrkovisko
Arealmondi
Štrkovisko
Areálmondi
Pripoliklinike
Cestadotehelne
Pripoliklinike
Cestadotehelne
Pripoliklinike
Cestadotehelne
Pripoliklinike
Cestadotehelne
Pripoliklinike
Cestadotehelne
Pripoliklinike
Cestadotehelne
9,6
15,7
6,0
43,2
22,9
2,3
35,5
1,8
30,8
10,5
29,5
2,6
22,1
7,6
53,8
33,2
8,1
29,9
8,3
56,2
7,7
34,9
8,2
102,4
33,3
106,1
100,3
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
39
sada
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
označenie
vzorky
1
2
3
4
5
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
31
32
33
34
35
38
40
41
42
43
48
49
50
51
53
54
55
56
57
58
59
číslomiesta
1
1
1
1
1
1
1
1
2
2
2
2
3
3
3
3
3
3
4
4
4
4
4
5
5
5
5
5
5
5
9
6
6
7
7
7
7
8
8
8
8
8
9
6
názovmiesta
Martinček
Martinček
Martinček
Martinček
Martinček
Martinček
Martinček
Martinček
Hrboltová
Hrboltová
Hrboltová
Hrboltová
Pripoliklinike
Pripoliklinike
Pripoliklinike
Pripoliklinike
Pripoliklinike
Pripoliklinike
Sv.Anny
Sv.Anny
Sv.Anny
Sv.Anny
Sv.Anny
PodCintorinom
PodCintorinom
PodCintorinom
PodCintorinom
PodCintorinom
PodCintorinom
PodCintorinom
Nam.A.Hlinku
Nam.A.Hlinku
ŠtefanaHýroša
ŠtefanaHýroša
ŠtefanaHýroša
ŠtefanaHýroša
Klačno
Klačno
Klačno
Klačno
Klačno
Nam.A.Hlinku
odobranýobjem
(m3)
médium
56,9
SiO2
56,6
SiO2
55,5
SiO2
55,3
SiO2
163,1
SiO2
38,4
Nitro
38,1
Nitro
115,7
Nitro
81,3
Nitro
36,8
Nitro
42,5
Nitro
129,7
Nitro
105,7
SiO2
108,0
SiO2
169,8
SiO2
91,8
Nitro
87,3
Nitro
143,0
Nitro
53,0
SiO2
54,3
SiO2
55,0
SiO2
56,2
SiO2
55,2
SiO2
33,1
SiO2
53,9
SiO2
55,1
SiO2
53,6
SiO2
59,1
SiO2
3,0
Nitro
9,2
Nitro
44,6
SiO2
50,9
SiO2
136,9
SiO2
55,4
SiO2
55,1
SiO2
55,7
SiO2
53,2
SiO2
52,5
SiO2
54,6
SiO2
55,2
SiO2
54,0
SiO2
55,1
SiO2
55,1
SiO2
47,5
SiO2
40
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
60
61
62
63
64
65
66
67
68
70
71
72
73
74
75
77
79
81
85
86
87
88
89
90
92
93
94
95
96
97
98
99
101
102
103
104
105
107
108
109
113
115
116
117
119
120
121
9
9
9
9
9
9
9
9
10
10
10
11
11
11
11
11
12
12
12
13
13
13
13
13
13
13
13
1
14
14
14
14
15
15
15
15
16
16
16
16
16
17
17
17
17
18
18
Likavka
Likavka
Likavka
Hriadky
Hriadky
Hriadky
Hriadky
Hriadky
NováHrboltová
NováHrboltová
NováHrboltová
Lisková
Lisková
Lisková
Lisková
Lisková
Lisková
Lisková
Lisková
Martinček
Štiavnička
Štiavnička
Štiavnička
Štiavnička
AreálAutomont
AreálAutomont
AreálAutomont
AreálAutomont
KarolaSidora
KarolaSidora
KarolaSidora
KarolaSidora
KarolaSidora
Baničné
Baničné
Baničné
Baničné
Štrkovisko
Štrkovisko
55,2
52,2
55,2
18,5
19,5
26,7
19,2
69,9
36,8
54,4
55,2
55,2
55,2
52,2
55,2
x
42,2
55,1
55,2
58,3
56,9
52,2
170,8
46,7
45,5
43,7
134,9
37,6
55,1
47,7
53,4
55,2
85,7
50,7
48,6
50,1
52,3
53,1
53,3
52,2
38,5
55,2
53,3
55,2
55,2
55,2
54,7
SiO2
SiO2
SiO2
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
Nitro
SiO2
SiO2
Nitro
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
Nitro
Nitro
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
Nitro
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
41
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
LETNÁ
122
123
124
125
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
861
18
18
18
18
18
18
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
20
20
20
20
20
13
Štrkovisko
Štrkovisko
Štrkovisko
Štrkovisko
Štrkovisko
Štrkovisko
Arealmondi
Areálmondi
Areálmondi
Areálmondi
Areálmondi
Arealmondi
Areálmondi
Areálmondi
Arealmondi
Areálmondi
Cestadotehelne
Cestadotehelne
Cestadotehelne
Cestadotehelne
Cestadotehelne
Lisková
55,2
53,3
53,2
32,2
25,6
45,8
55,2
54,8
56,3
56,9
149,4
42,2
48,4
43,9
41,2
116,3
52,1
53,0
52,2
51,1
49,8
55,2
SiO2
SiO2
SiO2
Nitro
Nitro
Nitro
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
Nitro
SiO2
42
ČÁST3:ODBĚRYEMISÍ
TECHNICKÁZPRÁVA
oměřeníčíslo:M/4189/2015
43
3.1.Základnícharakteristikyměřenéhozdroje
MondiSCP,a.s.Ružomberokbylzvolensohledemnavýznamtohozdrojeproregion.
Vrámciměřeníbylyprovedenyodběrypronáslednéstanoveníkoncentracívybranýchlátek
vtuhýchZLavjednotlivýchfrakcíchPM2,5aPM10.
Odběry tuhých ZL byly prováděny standardní gravimetrickou aparaturou, vzorky pro
stanoveníPMfrakcíodběrovouaparaturouIZOMATsimpaktorem.
44
3.2.Základnícharakteristikyměřicíchmíst(dleČSNISO10780)
Označeníměřicíhomísta
Umístěníměřicíhomísta
Polohapotrubí
Rozměryměřicíhomísta
Početvzorkovacíchpřímek
Početvzorkovacíchbodů
RegeneračníkotelRK2
zaEO
vodorovná
2,0x2,7
4
16
RegeneračníkotelRK3
zaEO
vodorovná
2,5x3,6
4
16
Kotelnabiomasu
zaEO
svislá
Ø2,6
2
12
m
-
-
Polohapotrubí
m
-
-
Polohapotrubí
m
-
-
3.3.Měřenéveličinyametodyprovedení,návaznostměřidel:
Měřenéveličiny
Měřenáveličina
Metoda
Stanoveníhmotnostníkoncentracetuhých
SOPIIvyjmakap.5a6
znečišťujícíchlátekgravimetricky
(ČSNEN13284-1)
Stanovenírychlostiproudění,objemovéhoprůtoku
SOP20
plynu-(PrůtokQ)
(ČSNISO10780)
Stanoveníobsahuvodnípáryvpotrubíkondenzační
SOP20
metodouakapacitnímčidlem(H2O)
(ČSNEN14790)
Stanoveníhmotnostníkoncentracefrakce
ČSNENISO23210
PM10/PM2,5vodpadnímplynu
Použitáměřidla–diskontinuálníměření
Oborměření
Názevměřidla
Evidenčníčíslo
Rychlostplynu
Prandtlovasonda
119
Diferenčnítlakoměr
169
Tlakplynu
Tlakoměr(absolutnítlak)
72
Teploměr+termočlánek„K“
98+140,137
Teplotaplynu
OdporovýteploměrPt100
168
Vlhkostplynu
Kapacitníčidlo
168
Objemplynu
Membránovýplynoměr
181
45
3.4.Výsledkyměření
Způsobvyhodnocení
Všechny výpočty byly prováděny snezaokrouhlenými čísly. Zaokrouhlování hodnot
vtabulkáchbyloprovedenopodlestatistickýchpravidel.
Koncentraceoznačené„<“jsoukoncentracenižšínežnejistotastanoveníužitémetody.
Hodnoty měrných výrobních emisí jednotlivých sledovaných znečišťujících látek mohou být
použityprovýpočetcelkovéročníemiseznečišťujícíchlátekzměřenéhozdrojeaprovýpočet
výšepoplatkuzaznečišťováníovzdušíměřenýmzdrojem.Vpřípadě,ženebylajednoznačně
stanovena koncentrace resp. hmotnostní tok znečišťující látky nebo hodnota výrobního
parametru,nebylomožnéobjektivněvyjádřitměrnouvýrobníemisi.
Uváděné nejistoty měření jsou rozšířené nejistoty dané součinem standardní nejistoty
měřeníakoeficienturozšířeník=2,cožpronormálnírozděleníodpovídápravděpodobnosti
pokrytíasi95%.StandardnínejistotabylaurčenavsouladusdokumentemEA4/02.
Podrobnévyhodnoceníměřeníjeuvedenovpřílohách.
Parametryaprovozzdrojeznečišťování
Technologiebylyprovozoványvestandardnímrežimudlepotřebprovozovatele.
Vzhledem ktomu, že se jednalo pouze o stanovení koncentrace látek pro účely dalšího
vyhodnocenívrámciprojektu,nebylysledoványžádnéparametryměřenýchzařízení.
Měřeníbyloprovedeno:
4.8.2015–RegeneračníkotelRK2
5.8.2015–RegeneračníkotelRK3
6.8.2015–Kotelnabiomasu
46
3.4.1.Výsledkyměřeníobjemovéhoprůtokuplynu,koncentracíahmotnostníchtoků
znečišťujícíchlátek
Zdroj
Datumodběru
MondiSCP,a.s.,Ružomberok
4.8.2015
ObjemovýprůtokplynuQn
163000 m3.h-1
číslofiltru
Typvzorku
Časodběru
Q20
>PM10
Q21
PM10
Q32
PM2,5
číslofiltru
Typvzorku
710
>PM10
711
PM10
219
PM2,5
číslofiltru
Typvzorku
Časodběru
Q30
TZL
16:00-17:00
číslofiltru
Typvzorku
Časodběru
3818
TZL
17:05-18:05
odebranémnožství
V n(m3)
11:40-13:40
Časodběru
TeplotaplynuoC(Ts)
199
navážka
(mg)
Koncentrace
cn(µg.m-3)
Hmotnostnítok
3,2
1067
0,174
0,0
0
0,000
17,7
5904
0,962
navážka
(mg)
Koncentrace
cn(µg.m-3)
Hmotnostnítok
5,7
1783
0,291
0,8
250
0,041
18,8
5882
0,959
navážka
(mg)
Koncentrace
Hmotnostnítok
cn(mg.m-3)
11,5
M(kg.h-1)
1,868
Koncentrace
Hmotnostnítok
cn(mg.m-3)
11,4
M(kg.h-1)
1,851
2,998
odebranémnožství
V n(m3)
13:53-15:53
Regeneračníkotel
RK2
Zařízení
3,196
odebranémnožství
V n(m3)
1,780
odebranémnožství
V n(m3)
1,981
20,4
navážka
(mg)
22,5
M(kg.h-1)
M(kg.h-1)
Zdroj
Datumodběru
číslofiltru
Typvzorku
Q16
>PM10
Q17
PM10
Q28
PM2,5
číslofiltru
Typvzorku
668
>PM10
5.8.2015
287000 m3.h-1
Časodběru
9:10-11:10
Časodběru
11:21-13:21
672
PM10
214
PM2,5
číslofiltru
Typvzorku
Časodběru
Q31
TZL
13:30-14:30
číslofiltru
Typvzorku
Časodběru
3824
TZL
14:36-15:36
Regeneračníkotel
RK3
Zařízení
odebranémnožství
3
V n(m )
3,059
odebranémnožství
V n(m3)
2,978
odebranémnožství
3
V n(m )
1,905
odebranémnožství
V n(m3)
1,840
TeplotaplynuoC(Ts)
142
navážka
(mg)
Koncentrace
cn(µg.m-3)
Hmotnostnítok
5,1
1667
0,478
0,8
262
0,075
17,8
5819
1,670
navážka
(mg)
Koncentrace
cn(µg.m-3)
Hmotnostnítok
4
1343
0,385
M(kg.h-1)
M(kg.h-1)
0,9
302
0,087
20,7
6951
1,995
navážka
(mg)
Koncentrace
Hmotnostnítok
cn(mg.m-3)
9,1
M(kg.h-1)
2,606
Koncentrace
Hmotnostnítok
cn(mg.m-3)
11,7
M(kg.h-1)
3,354
17,3
navážka
(mg)
21,5
47
Zdroj
Datumodběru
Zařízení
139000 m3.h-1
6.8.2015
číslofiltru
Typvzorku
Časodběru
Q18
>PM10
Q19
PM10
Q29
PM2,5
číslofiltru
Typvzorku
696
>PM10
705
PM10
215
PM2,5
číslofiltru
Typvzorku
Časodběru
Q33
TZL
13:25-14:55
číslofiltru
Typvzorku
Časodběru
3826
TZL
15:00-16:30
9:13-11:13
Časodběru
11:17-13:17
odebranémnožství
V n(m3)
3,182
odebranémnožství
V n(m3)
3,464
odebranémnožství
V n(m3)
2,485
odebranémnožství
V n(m3)
2,513
Kůrovýkotel
TeplotaplynuoC(Ts)
146
navážka
(mg)
Koncentrace
cn(µg.m-3)
Hmotnostnítok
0,4
126
0,017
0,0
0
0,000
4,6
1446
0,201
navážka
(mg)
Koncentrace
cn(µg.m-3)
Hmotnostnítok
0,6
173
0,024
0,5
144
0,020
6,2
1790
0,249
navážka
(mg)
Koncentrace
Hmotnostnítok
cn(mg.m-3)
3,1
M(kg.h-1)
0,425
Koncentrace
Hmotnostnítok
cn(mg.m-3)
2,6
M(kg.h-1)
0,365
7,6
navážka
(mg)
6,6
M(kg.h-1)
M(kg.h-1)
48
3.4.2.Objemovýprůtokodpadníhoplynu
Zdroj :
Mondi SCP, a.s., Ružomberok
Místo měření :
Datum měření :
Rozměr potrubí
Regenerační kotel RK2
4.8.2015
A
2,70
B
2,00
Průřez potrubí
S
5,400
Průměrné hodnoty objemového průtoku plynu a dílčích veličin
Atmosférický tlak
pa
96100
Průměrná teplota plynu
t
198,9
T
472,1
Δp
Tlakový rozdíl
-400
Statický tlak plynu v potrubí
p
95700
ρ
0,7095
Měrná hmotnost reálného plynu
ρn
Měrná hmotnost plynu za n.p.
1,2929
Fiktivní vlhkost
f
0,1724
Teplota rosného bodu
tr
56,5
Střední rychlost plynu
v
15,4 ± 0,7
83,1
Objemový průtok vlhkého plynu
Q
299000 ± 15000
45,4
o
Qn
Objemový průtok vlhkého plynu (101325 Pa, 0 C)
163000 ± 9000
37,4
o
Objemový průtok suchého plynu (101325 Pa, 0 C) Qsn
135000 ± 7000
jednotka
m
m
2
m
Pa
o
C
K
Pa
Pa
-3
kg.m
-3
kg.m
-3
kg.m
o
C
-1
m.s
3 -1
m .s
3 -1
m .h
3 -1
m .s
3 -1
m .h
3 -1
m .s
3 -1
m .h
Složení původního plynu - objemové koncentrace v původním plynu cv
voda
17,7
%
49
Zdroj :
Mondi SCP, a.s., Ružomberok
Místo měření :
Datum měření :
Rozměr potrubí
Regenerační kotel RK3
5.8.2015
A
3,60
B
2,50
Průřez potrubí
S
9,000
Atmosférický tlak
pa
96300
t
142,0
T
415,2
Δp
Tlakový rozdíl
-380
p
95900
ρ
0,8085
ρn
1,2929
Fiktivní vlhkost
f
0,1199
tr
50,2
v
14,2 ± 0,7
128,0
Q
461000 ± 23000
79,7
o
Qn
287000 ± 16000
69,4
o
250000 ± 14000
jednotka
m
m
2
m
Pa
o
C
K
Pa
Pa
-3
kg.m
-3
kg.m
-3
kg.m
o
C
-1
m.s
3 -1
m .s
3 -1
m .h
3 -1
m .s
3 -1
m .h
3 -1
m .s
3 -1
m .h
voda
13,0
%
50
Zdroj :
Mondi SCP , a.s., Ružomberok
Místo měření :
Datum měření :
Rozměr potrubí
Kůrový kotel
6.8.2015
D
2,60
-------Průřez potrubí
S
5,307
Atmosférický tlak
pa
96300
t
146,7
T
419,9
Δp
Tlakový rozdíl
-500
p
95800
ρ
0,7994
ρn
1,2929
Fiktivní vlhkost
f
0,1439
tr
53,3
v
11,9 ± 0,6
63,0
Q
227000 ± 12000
38,7
o
Qn
139000 ± 8000
32,8
o
118000 ± 7000
jednotka
m
---2
m
Pa
o
C
K
Pa
Pa
-3
kg.m
-3
kg.m
-3
kg.m
o
C
-1
m.s
3 -1
m .s
3 -1
m .h
3 -1
m .s
3 -1
m .h
3 -1
m .s
3 -1
m .h
voda
15,2
%
51
3.5.Veličiny,značky,indexy:
Značka
c
cv
m
f
p
Dp
t
T
v
L
D
De
M
E
S
Q
Vc
r
Q
TZL
SO2
CO
CO2
O 2
TOC
NOx
Veličina
hmotnostníkoncentracelátky
objemovákoncentracelátky
hmotnostodloučenýchlátek
fiktivnívlhkostnosnéhoplynu
tlakplynu
tlakovýrozdíl
teplotaplynu
teplotaplynu
střednírychlostprouděníplynuvprůřezuměření
celkovádélkapříméhoúsekupotrubí
vnitřníprůměrpotrubíkruhovéhoprůřezuvprůřezuměření
ekvivalentníprůměrpotrubívprůřezuměření
středníhmotnostnítoklátek
měrnávýrobníemise
průřezpotrubívmístěměření
objemovýprůtok
objemvzorkuplynu
měrnáhmotnostplynu
Objemovýprůtokodpadníhoplynu
Tuhéznečišťujícílátky
Oxidsiřičitý
Oxiduhelnatý
Oxiduhličitý
Kyslík
Celkovýorganickýuhlík
OxidydusíkuvyjádřenéjakoNO2
Index
n
s
r
rO2
rb
a
Popis
Normálnítermodynamicképodmínky101325Pa,273,15K
Suchýplyn
Hodnotakoncentracepřireferenčníhodnotěkoncentracekyslíku
Referenčníhodnotakoncentracekyslíku
Rosnýbod
Okolnípodmínky
Jednotka
mg.m-3
%,ppm
mg
kg.m-3
Pa
Pa
°
C
K
m.s-1
m
mm
mm
kg.h-1
kg.X-1
m 2
3 -1, 3 -1
m .s m .h m 3
kg.m-3
m3.h-1
----
----
----
----
----
----
----
52
ČÁST4:IMISNÍDATA
53
4.1.Imisnídatazautomatickýchstanic
VRužomberoku monitorují kvalitu ovzduší kontinuálně 2 stanice. Stanice jsou od sebe
vzdálenycca1500metrů.(viz.mapka).
Stanice SHMÚ (SK508001) je umístěná vareálu mateřské školky na okraji sídliště, mezi
zástavbourodinnýchdomů,blízkomístníkomunikacesmalouintenzitoudopravy.Stanicije
možnéklasifikovatjakoměstskoupozaďovou.
Stanicebudeovlivněnazejménalokálnímvytápěnímadopravou.
StaniceMONDIj(SK508004)eumístěnavblízkostiareáluprovozovateleMONDIasi60mod
silniceprvnítřídyE50.Stanicijemožnéklasifikovatjakoměstskouprůmyslovou.
Stanicebudeovlivněnazejménadopravouaprůmyslem(zóna).
54
160,0
140,0
Mondi
120,0
SHMÚ
100,0
80,0
60,0
40,0
10.10.15
26.09.15
12.09.15
29.08.15
15.08.15
01.08.15
18.07.15
04.07.15
20.06.15
06.06.15
23.05.15
09.05.15
25.04.15
11.04.15
28.03.15
14.03.15
28.02.15
14.02.15
31.01.15
17.01.15
0,0
03.01.15
20,0
60,0
50,0
Mondi
SHMÚ
40,0
Poly.(Mondi)
Poly.(SHMÚ)
30,0
20,0
10,0
10.10.
26.09.
12.09.
29.08.
15.08.
01.08.
18.07.
04.07.
20.06.
06.06.
23.05.
09.05.
25.04.
11.04.
28.03.
14.03.
28.02.
14.02.
31.01.
17.01.
03.01.
0,0
Graf:porovnánídenníchkoncentracínastanicíchMONDIaSHMÚ
Trend denních koncentrací ukazuje, že stanice SHMÚ měří zejména vtopné sezóně vyšší
hodnoty než stanice MONDI. Z grafu denních koncentrací je zřejmý společný chod obou
stanicvreakcinareálnouimisnísituaci.Toznamená,žejsoupatrnéstejnénáběhymaxima
minim koncentrací PM10. Vnetopné sezóně je viditelný velmi těsný soulad. Vyjádřeno
pomocíkorelačníchkoeficientů.
55
období
celéobdobí
topnásezóna
netopnásezóna
hodnotaPearson.kor.koeficientu
0,8475
0,9285
0,8021
míratěsnosti
vysoká
vysoká
vysoká
Tab.korelacemezistanicemiMONDIaSHMU
Korelační koeficienty prokázaly, že obě automatické stanice vRužomberoku měří stejně,
respektive posun vzimě je přesně definovaný. Tento rozdíl může být dán jak vnějším
prostředím(zdrojevokolí),takmonitorovacítechnikou.
Minimaamaximanaautomatickýchstanicích
MaximálníkoncentracePM10bylanaměřenanaoboustanicíchvestejnýden.Jednaloseo
imisněnejhoršíepizodutopnésezóny.
maximálníkoncentrace
PM10
minimálníkoncentrace
PM10
průměrtopnásezóna
průměrnetopná
sezóna
průměrzaceléobdobí
staniceSHMÚ
141μg/m3
datum
2.2.2015
staniceMONDI
75μg/m3
datum
2.2.2015
4
26.7.2015
5
2.4.2015
47,4
23,3
leden-březen
květen-srpen
37,3
20,8
leden-březen
květen-srpen
32,5
n
22,6
n
Tab.:základnícharakteristikymeteorologickýchparametrů
Koncentracenižšínež5μg/m3lzeuprachoměrůpovažovatzašum.Utaktonízkýchhodnot
jevysokáchybastanovení(i100%).
4.2.Globálnímeteorologickásituace
PropochopenísouvislostívývojemeteorologickýchpodmínekjezařazenvýřezzdatNOOA,
modelnastránkáchwindyty.com.Vglobálnímměřítkujemožnévidětjaksepostupněmění
rychlostasměrvětruvsouvislostisděnímnadAtlantickýmoceánem.
Rychlé proudění znamená většinou výborné rozptylové podmínky a škodliviny se nemohou
zakoncentrovat vlokalitě. Naopak pomalé proudění a bezvětří (pod 0,5 m/sec) vedou ke
vznikusmogovýchsituacíazakoncentrovánílátekvpřízemnívrstvě.
Rychlost 0,5 m/ sec je dostatečná pro přesun transmisí zokolích zemí. Při rychlosti 0,5 m/
secseznečištěnéovzdušímůžeposunouto43kmza24hodin.Protokdyžtrvábezvětřípříliš
dlouhokoncentracenarůstajízdůvodulokálníchitransmisních.
Příspěvek Polska a Česka byl počítán vrámci studie Air Progress (VŠB TU Ostrava, Žilinská
universita2014).
56
Emise z vozidel
byly
pro celou
zájmovou
a okolí
10 km(tedy
od hranice
stacionárních
zdrojích
v zájmové
oblasti
a do 25oblast
km od
hranicedooblasti
zdroje
územně
příslušející
do krajů
Žilinského,
Trenčínského
Bánsko Bystrického).
mové
oblasti
stanoveny
jednotným
výpočtem
pomocía emisních
faktorů platných v ČR.
noty emisních
bylyprůmyslových
získány z aktualizované
Programu
MEFAbyla
v. 06převzata
(ATEM,
Data ofaktorů
polských
zdrojích verze
znečišťování
ovzduší
PROJEKT,
VŠCHT
Praha).
Jejich kromě
hodnota
pro určitý
rok v závisí
naPolsko-Českého
technickém
Do modelování
byla
topenišť
na zájmovém
územía
z projektu
AIR
SILESIA
- zařazena
Informační
systém lokálních
kvality
ovzduší
oblasti
Citacezávěrůstudie:
slativním
vývoji
v oblasti
silniční
dopravydoaregionu
na
pohraničí
ve Slezském
a ve
Moravskoslezském
[9]. Datavčetně
jsou
něž
lokální
topeniště
vzdálenosti
20kategorii
km(CZ.3.22/1.2.00/09.01610)
od vozidla.
hranice zájmové oblasti,
„Nejvýznamněji podle výsledků modelování a analýz přispívala k průměrným ročním
dostupná
na: koncentracímPM10vzájmovéoblastilokálnítopeniště.Dalšímvýznamnouskupinouzdrojů
<http://www.air-silesia.eu/cz/a1170/V_stupy.html>.
Tato data obsahovala údaje
álních
území
Protopenišť
výpočet na
emisí
bylyPolska.
použity emisní úrovně Konvenční a EURO 1 – 5. Vozidlům
bylyprůmyslovézdroje.Silničnídopravapůsobilalokálněokolofrekventovanýchkomunikací.
platné k roku
2010 a emisní charakteristiky pro PM10.
dleData
roku pro
výroby
přiřazeny
emisní
úrovně
a dle že
procentuálního
zastoupení
vozidelz vprojektu
emisní
Zanalýz
dále
vpřípadě
PM10
vyplynulo,
české
zdroje
ovlivňují
svým
působením
českou
výpočet
emisí
z lokálních
topenišť
na
území
Polska
byla
převzata
částúzemíaslovenskéslovenskoučást,významnýsevšakvcelémzájmovémúzemíukázal
vliv polských zdrojů, způsobený podle výsledků modelování zejména lokálními topeništi
charakteristiky PM10 průmyslových stacionárních zdrojů zpracovaných v rámci projektu uvádí
(nutnopodotknout,žepromodelovánípolskýchzdrojůbylapoužitadatazroku2010,novější
ení vozového
parku platnéregionu
pro rok
2012 bylo za jednotlivé
okresy
ČR získáno
zském
a Moravskoslezském
(CZ.3.22/1.2.00/09.01610)
[9]. Data
jsouv dostupná
na:
následující Tab.
č. 1., souhrnné emisní charakteristiky NOx průmyslových stacionárních zdrojů
datanebylakdispozici).
oemisní
zpracování
těchto
dat pojednává
studie
[1]. Souhrnné
emisníve
vniSILESIA
bylyPodrobněji
vypočítány
faktory
se zahrnutím
statického
složení
vozového
parku.
Statické
R
- Informační
systém
kvality
ovzduší
vRozptylová
oblasti
Polsko-Českého
pohraničí
entrálního
registru vozidel ČR [13], za jednotlivé
v SR z Evidencie
://www.air-silesia.eu/cz/a1170/V_stupy.html
a vycházíokresy
z podrobného
výzkumu vozidiel
v rámci
zpracovaných v rámci projektu uvádí následující Tab. č. 2.
Myšlenku
transportu
zPolska
a Česka
dokumentuje
součet
TZL
istertva
vnútra
SR.
ektu VEC
VŠB
– TU významného
Ostrava: Zlepšení
kvality
ovzduší
v příhraniční
oblasti
Českaemisí
a Polska
potenciálníchzdrojůvokolí.
stacionárních
zdrojůbyla
Tab. č. 1: Souhrnné
emisní
charakteristiky
PM10 průmyslových
Z.3.22/1.2.00/08.00104).
(Podrobněji
viz www.cleanborder.eu).
Data
z těchto projektů
Takto získané emisní faktory byly dále podle analýzou v GIS získaného sklonu vozovky
Zájmová Okolní Zájmová Okolní Okolní
počtena pro meteorologické
charakteristiky
roku 2012.oblast
zdrojů aprovozu
emise
oblast
zdroje
zdroje byly určeny za
odle přiřazené Počet
plynulosti
násobenyzdroje
příslušnými
koeficienty,
které
*
*
ČR
ČR
SR
SR
Polsko
zdrojů
2621 zzpracovaná
1036 Centrálního
609
1541
zaPočet
všechna
topeniště
v762
rámci registru
projektu
uvádí Tab.
3.
žití Souhrn
Programu
MEFA
v.lokální
06. Dále
byly
údajů
vozidel
ČR, č.
resp.
Počet provozoven
760
429
260
325
1192
robné informace
uvádí
Rozptylová
studie [1].
dencie
vozidielEmise
SR,
podle
procentuálního
zastoupení
jednotlivých
vozidel a druhu
PM
1382,73
118,00
230,69
82,03 typů
2538,26
10 [t/rok]
Tab.:SouhrnnéemisnícharakteristikyPM10průmyslovýchstacionárníchzdrojů
onných
souhrnné
emisní faktory
použité
ke konečnému
výpočtu
emisí.
Tab.hmot,
č. 3: vypočítány
Souhrnné emise
z lokálních
topenišť
zpracovaných
v rámci
studie
Tab. č. 2: Souhrnné emisní charakteristiky NOx průmyslových stacionárních zdrojů
Zájmová
Zájmová jednotlivým
Tímto postupem vypočtené
emise
byly přiřazeny
úsekům komunikací.
Zájmová
Okolní Zájmová
Okolí
Okolí Okolní
Okolí
Území
Počet zdrojů aoblast
emise
oblast
ČR
oblast
zdroje
oblast
SR
zdroje
Polsko
*
hrn za automobilovou dopravuČRzpracovaná
v rámci
projektu
uvádí
ČR
ČRSR
SR
SR* Tab. č. 4. Podrobné
870,68 521,78
5658,45
1249
538
480
594,67
324,11
1442,90
Počet provozoven
537
243
306 Emise NOx [t/rok]
Tab.:Souhrnnéemisezlokálníchtopenišťzpracovanýchvrámcistudie
18690,82 1291,36
984,37
613,83
Tab.
č. 4: Souhrnné emise z dopravy zpracované v rámci studie
PM10Počet
[t/rok]
zdrojů
805,85
rmace uvádí Rozptylová
582,21
NOx [t/rok] studie [1].
3.3.3
422,61
2548
313,10
878
Automobilová
doprava
Zájmová
Zájmová
Okolí
Okolí
Okolí
oblast
oblast
ČR
SR
Polsko
doprava
jeČR
významným
zdrojem
ovzdušípříčin
zejména
SR znečišťování
AIR Automobilová
PROGRES – Společná
studie pro
zachování
životního
prostředí
zaměřená na zkoumání
zhoršenéve
241,65 Moravskoslezského
33,19
81,09
39,65 kraje.
254,98
[t/rok]
kvality ovzduší vPM
československém
příhraničí
a Žilinského
ITMS: 22420220032
stech.
Jedná seNO
o 10skupinu
zdrojů,
která v914,18
současnosti
nabývá
na významu.
Stanovení emisí
5781,91
1508,92
730,69
6944,47
[t/rok]
x
Web: http://apcs.vsb.cz
chto zdrojů spočívá
především ve vyhodnocování údajů o struktuře, plynulosti, intenzitě
Tab.:Souhrnnéemisezdopravyzpracovanévrámcistudie
11
omobilové dopravy
a
průběhu
silniční
sítě.
Výšeuvedenétabulkyjsouuvedenyvzávěrečnézprávěprojektu(P.Jančík,2014)amimojiné
PROGRES – Společná
studie pro zachování životního prostředí zaměřená na zkoumání příčin zhoršené
znamenají,že:
Podkladem
pro výpočetpříhraničí
emisí z Moravskoslezského
dopravy byl Dopravní
model
zájmového
území, který
- emisnívydatnostokolníchčeskýchprůmyslovýchzdrojůje5xvyššínežslovenských
ty ovzduší
v československém
a Žilinského
kraje.
ITMS: 22420220032
- emisnívydatnostokolníchpolskýchprůmyslovýchzdrojůje9xvyššínežslovenských
:mci
http://apcs.vsb.cz
projektu- vytvořil
hlavní přeshraniční partner – Žilinská univerzita. Podrobněji je popsán
emisnívydatnostčeskýchaslovenskýchlokálníchtopenišťjepodobná
- emisnívydatnostpolskýchlokálníchtopenišťjemin.dvojnásobná
14
zprávě z tohoto
úkolu [2].
- vČeskuiPolskujsou3xvyššíemisezdopravy
Území
57
PřestožejeúdolíLiptovaoddělenoodPolskaiČRhřebenemhor,zaurčitýchpodmínekmůže
dojítajistěidocházíkvýznamnémupřenosuemisízokolí.
2.2.2015
Po rychlých změnách větru (směr i rychlost) na konci ledna se vítr nakonec téměř zastavil.
Bezvětřínetrvalodlouhoadíkytomunetrvalašpatnáimisnísituacedlouho,pouze3dny.Vítr
proudil velmi zvolna ze severozápadu až západu. Vlastní emise tak zatížili také transmise
zČeskaaPolska.
27.6.2015
58
Vobdobínízkýchkoncentracíkoncemčervna2015,bylvítrpoměrněrychlý(kolem7m/sec).
Směr západní až jihozápadní. Vlastní emise byly velmi intenzivně rozfoukány, transmise
zdanéhosměrujsourovněžnízké.
4.3.Průměrnéhodnotynaměřenénaodběrovýchmístech(PM10vμg/m3)
netopná
topná
Nám.A.Hlinku
13
36
Martinček
21
47
Cestadotehelne
31
68
Lisková
37
84
Upolikliniky
48
57
PodCintorinom
36
74
AreálAutomont
33
58
Klačno
26
47
Baničné
26
93
Likavka
16
23
Štiavnička
59
41
Hrboltová
45
60
ArealMondi
27
46
Sv.Anny
26
29
19
46
ŠtefanaHýroša
13
31
NováHrboltová
18
54
KarolaSidora
33
52
Štěrkovna
38
49
Hriadky
34
108
Mediánsouboru
29
51
Tab.:průměrnékoncentracenaodběrovýchmístech1-20
VtabulcejsouuvedenyprůměrnékoncentracePM10,získanézevšechodběrůnadaném
místě.
Průměrreprezentujetýdenvtopnénebonetopnésezóně.
Prodalšíanalýzybylypoužityvždyjednotlivéfiltry.
59
51
Mediánsouboru
108
Hriadky
49
Štěrkovna
PM10vμg/m3
52
KarolaSidora
54
NováHrboltová
topná
31
ŠtefanaHýroša
46
netopná
29
Sv.Anny
46
ArealMondi
60
Hrboltová
41
Štiavnička
23
Likavka
93
Baničné
47
Klačno
58
AreálAutomont
74
PodCintorinom
57
Upolikliniky
84
Lisková
68
Cestadotehelne
47
Martinček
36
Nám.A.Hlinku
0
20
40
60
80
100
120
Graf:SrovnánízískanýchprůměrnýchkoncentracíPM10najednotlivýchmístech–topná/
netopnásezóna
60
0
Mediánsouboru
Hriadky
Štěrkovna
KarolaSidora
NováHrboltová
ŠtefanaHýroša
Graf:srovnáníkoncentracíPM10najednotlivýchmístechsestanicemiMONDIaSHMÚ
(topnásezóna)
Mediánsouboru
Hriadky
Štěrkovna
KarolaSidora
NováHrboltová
ŠtefanaHýroša
Sv.Anny
StaniceMondi
ArealMondi
Hrboltová
Štiavnička
Likavka
Baničné
Klačno
AreálAutomont
PodCintorinom
Upolikliniky
OM
Sv.Anny
ArealMondi
Hrboltová
Štiavnička
Likavka
Baničné
Klačno
AreálAutomont
PodCintorinom
Upolikliniky
Lisková
80
Lisková
100
Cestadotehelne
Martinček
120
Cestadotehelne
Martinček
Nám.A.Hlinku
0
Nám.A.Hlinku
SrovnáníkoncentracíPM10(automatickéstanicexmanuálníodběr)
PM10vμg/m3
StaniceSHMÚ
60
40
20
Graf:srovnáníkoncentracíPM10najednotlivýchmístechsestanicemiMONDIaSHMÚ
(netopnásezóna)
120
OM
PM10vμg/m3
StaniceMondi
100
StaniceSHMÚ
80
60
40
20
61
4.4.Meteorologicképarametry(teplotaavítr)
MeteorologickástanicebylaumístěnanadvořerodinnéhodomunaNám.A.Hlinky–místo
č.6.
Stanicebylavprovozuod19.1.2015do15.9.2015.
Staniceměřírychlostasměrvětru,teplotu,tlakavlhkost.Údajeodečítákaždých10sekund
aukládánapaměťovoukartu.Výsledkyseprůměrujídohodinadnů.
Základníúdajeometeorologickédatabázi
ukazatel
minimálníteplota
maximálníteplota
průměrnáteplotazima
průměrnáteplotaléto
průměrnáteplota–celé
období
početdnísteplotounižšínež
0
5 C
průměrnárychlostvětru–
celéobdobí
hodnota
-8,3
26,4
1,0
17,5
11,2
7,9
30,0
1,7
20,0
11,4
poznámka
7.2.2015
22.7.2015
19.1–31.3.2015
1.5.-31.8.2015
19.1.-15.9.2015
5
4
19.1.-15.9.2015
1,0
1,1
19.1.-15.9.2015
Četnostsměruvětru
Naměřenésměryvětruvesledovanémobdobíbylyrozdělenypo450avyhodnocenačetnost
výskytuvětrupodlesměru.Nejčetnějšíjejihozápadníazápadníproudění.Totoprouděníje
dánotvaremLiptovskékotliny.
směr
0-45
45-90
90-135
135-180
180-225
225-270
270-315
315-360
A.Hlinku
0
0
6
71
92
52
26
0
MONDI
1
3
8
59
88
71
6
0
Tab.:ČetnostsměrůvětrunastaniciMONDIanameteostaniciENVITECHunaNám.A.
Hlinku.
Rychlostvětru
rychlost
do0,5
0,5-1,5
1,53,0
3,0-5,0
vícejak5,0
A.Hlinku
21
101
15
1
0
MONDI
10
182
43
2
0
Tab.:RychlostvětrunastaniciMONDIanameteostaniciENVITECHunaNám.A.Hlinku.
62
Porovnánírychlostivětruateploty
Souvislostimezimeteorologickýmipodmínkamiaimisnímikoncentracemijsouobecně
známy.Porovnánímnásledujícíchgrafůjemožné„vysledovat“predikcinízkýchavysokých
koncentracíPM10.
15.09.15
01.09.15
18.08.15
04.08.15
21.07.15
07.07.15
23.06.15
09.06.15
26.05.15
12.05.15
28.04.15
14.04.15
31.03.15
17.03.15
03.03.15
17.02.15
03.02.15
20.01.15
RV[ms-1]
0
0,5
1
1,5
2
15.09.15
01.09.15
18.08.15
04.08.15
21.07.15
07.07.15
23.06.15
09.06.15
26.05.15
12.05.15
28.04.15
14.04.15
31.03.15
17.03.15
03.03.15
17.02.15
03.02.15
20.01.15
NÍZKÉIMISE
VYSOKÉIMISE
PM10
PM10
teplota[°C]
30
25
20
15
10
5
0
-5
-10
-15
Souvislostirozptylovýchpodmíneksimisnímikoncentracemijsousložité,přestojezřejmé,že
kombinace nízké teploty znamená více vytápění (spalovacích procesů) a vkombinaci
snízkým prouděním pak znamenají vysokou pravděpodobnost růstu koncentrací PM10 a
dalšíchimisí.
NejvyššíkoncentracePM10bylyskutečněměřenyvobdobí1–15.2.2015.
63
ČÁST5:ANALYTICKÁČÁST
64
5.1.Metodikastanovení
Identifikacečásticzachycenýchnafiltrubylaprovedenanásledujícímimetodami.
1. Určení podílu elementárního (EC) a organického uhlíku (OC), který byl využit pro
identifikaciorganickéhmoty(OM)-biogenníhoiantropogenníhocharakterunafiltru
aanorganickésložkyidentifikovanéjakorozdílPM10–OM.
2. Identifikace sekundárního anorganického aerosolu (SIA) – metoda iontové
chromatografie ve vodorozpustné frakci připravené extrakcí ve vodě pomocí
ultrazvuku.
3. Identifikace krystalických minerálních fází metodou SEM+EDAX (scanovací
elektronovámikroskopie+energiovědisperzníanalyzátor).
4. Identifikace markerů spalovacích procesů a biogenní hmoty metodou pyrolyzní
chromatografie.
5.1.1.MetodikastanoveníEC/OC
Organickýuhlík(OC)bylstanovenmetodoutermicko-optickéanalýzy(TOA-ThermalOptical
Analysis), kterou lze rozlišit dvě hlavní formy uhlíkatých aerosolů, konkrétně elementární
uhlík(EC),aOCavneposlednířadětakéuhličitanovýuhlík(CC)pokudjepřítomen.
Zjednotlivýchfiltrůoprůměru150mmbylanejdříve,pomocíspeciálníhozařízení,vyražena
část vzorku o velikosti plochy 1,5 cm2. Organický uhlík a elementární uhlík byl stanoven
termicko-optickou metodou na analyzátoru OC/EC firmy Sunset Laboratory. Pro detekci
OC/EC byla použita metoda teplotního programu EUSAAR 2 súpravou termicko-optické
transmitance(TOT)(Cavalliakol.,2010).Vprvnífázi,jeOCodpařovánzevzorku,atopouze
vheliové atmosféře, do maximální teploty 650°C. Během této první fáze jsou některé
organické sloučeniny, převedeny na pyrolytický EC (až 30 % z organických frakcí může být
pyrolytickypřevedenonaEC).Tatopyrolytickákonverzebylaprůběžněsledovánaměřením
TOTpřenosulaseru(660nm)přesfiltr.Vdruhéfázidošlokmírnémuochlazení(na500°C)a
heliováatmosférabylanahrazenasměsi98%Hea2%kyslíku,přikterésestanovujeECaž
domaximálníteploty850°C(SunsetLaboratory,2005).
Před každou analýzou byla nejdříve provedena kontrola kvality (standardizace) přístroje.
Vprvním kroku byl vanalyzátoru vypálen čistý filtr, na který se následně aplikoval roztok
sacharózyoznámékoncentraciOC(3,54µg/µl).Poaplikaci10µlsacharózybylaprůměrná
odezvapřístrojenaOC38,51±2,03µg/cm2.ProodečtenípozaďovéhodnotyOCresp.ECna
filtru bylo vpřístroji provedeno měření na čistém filtru s hodnotou 3,19±0,26µg/cm2 resp.
0,02±0,10tytohodnotybylypotéodečtenyodnaměřenékoncentraceOCresp.EC.
65
5.1.2.IdentifikacechemickéhosloženíostatníchanorganickýchčásticmetodouSEM
senergiovoudisperzí(EDAX).
AnalýzačásticPM10zachycenýchnafiltrechbylaprovedenaskenovacímelektronovým
mikroskopem–SEM(FEIQuanta650FEG)svyužitímenergiovědisperzníhoanalyzátoru
EDAX.
Pro měření koncentrace kovů ve třídě PM10 byla zvolena metoda RTG-fluorescence, která
není standardní metodou pro analýzu kovů ve vzdušných aerosolech (mikrovlnný rozklad
vkyselině snáslednou analýzou metodou ICP). Pro stanovení koncentrace Fe byl použit
speciální spektrometr (výrobce Olympus-Innov-X) DELTA 50 Premium, který má operační
softwareprovyhodnocenífiltrůzprašnédepozice(měřenívtenkévrstvě).Filtrybylypředa
poodběruzváženy,hmotnostbylazapsána,stejnějakobylosledovánomnožstvíprosátého
vzduchu při odběru PM10, které sloužilo kpřepočtu koncentrace g/cm2 (plocha filtru) a
množstvívzduchu(µg/m3
5.1.3.Pyrolýzníplynováchromatografieshmotnostněspektrometrickoudetekcí(PyGC/MS).
Pyrolýzní plynová chromatografie byla použita pro analýzu rezistentní organické hmoty
(ROM) a stanovení degradačních produktů ze spalování plastů (analýza aditiv a markerů).
Částfiltruohmotnosti100µgPM10částicbylavloženadokřemennépyrolýznítrubičky,oba
koncetrubičkybylyuzavřenykřemennouvatou.Vzorekbylzaúčelemspecifickýchanalýzpro
Py-GC/MSpřipraventímtozpůsobem3krát.Prvníčástpřipravenéhovzorkubylapoužitapro
analýzu rezistentní organické hmoty spojené sblack carbon, druhá a třetí část vzorku byla
použitaproanalýzudegradačníchproduktůzespalovánísyntetickýchpolymerů–retardanty
hořeníaaditiva.
AnalýzROMprobíhalapřiteplotě750 0C,analýzadegradačníchproduktůretardantůaaditiv
probíhala při teplotě 950 0C a 700 0C. Pro zamezení kontaminace methylstyrenem, byla
samotná křemenná tuba před vložením části filtru, pyrolyzována při teplotě 1200 0C, s
rychlostírůstu100C/mspodobu10s.Uvolněnéproduktyzevzorkůbylypotéseparoványna
nepolární koloně DB-1 ms (60 m x 0,25 mm x 0,25 µm) ve třech různých teplotních
programech.
•
•
•
Program pro separaci syntetických aditiv 40 0C (zdržení 4 min.) do 320 0C (18 min.
zdržení), rychlost růstu 10 0C/min. Vzorek byl injektován automaticky pyrolýzní
jednotkoudonástřikuchromatografusteplotou3000Cvesplitmódu1:30.
Programproseparaciretardantůhoření:40 0C(4min.)až320 0C(18min.)srychlostí
růstuteploty100C/min.
ProgramproseparaciROM:400C(zdržení2min.)do2200C(10min.zdržení,rychlost
růstu10 0C/min.Od220 0Cteplotarosterychlostí33 0C/min.aždo320 0C(zdržení5
min.). Vzorek byl injektován automaticky pyrolýzní jednotkou do nástřiku
chromatografusteplotou2900Cvesplitmódu1:10.
66
Identifikacevšechvybranýchkomponent,bylaprovedenasrovnánímsestandardyapomocí
knihovnyspekterNIST.PodmínkyproMSdetektor:Teplotaiontovéhozdroje230 0C(70eV),
teplotadetektoru1500C,teplotatransferovélinieMS-GCje3100C,m/z=29-650Da.
5.2.Výsledky
5.2.1Organickýuhlíkaelementárníuhlík
Uhlíkstanovenýtermickýmiatermo-optickýmimetodamiseoznačujejakoEC(elementární
uhlík), zatímco uhlík definován optickými metodami, je „black carbon“ BC (Hitzenberger et
al.,2006;Chengetal.,2011;Capeetal.,2012). Elementární uhlík se při těchto termickooptickýchmetodáchdefinujejakouhlík,kterýseneoxidujepřiteplotáchdo555-650°Ca
není extrahovatelný např. vperoxidu vodíku, či benzenu (Aasestad, 2013). Zatímco
elementární uhlík je ve svépodstatě chápan jako vysokoteplotní zbytek při termickooptickýchmetodách,kdeseměřísoučasněsOC,kterýseuvolňujezanižšíchteplot.
Organický uhlík OC zahrnuje organické sloučeniny sloučeniny obsahující uhlík, vodík a
obvykle kyslík. OC může být nejen produktem nedokonalého spalování (tzv. primární OC),
ale rovněž může vznikat jako produkt oxidace těkavých organických sloučenin přítomných
vovzduší během fotochemických reakcí jako tzv. sekundární uhlík (Satsangi et al., 2012;
Lewandowskaetal.,2010;Yttrietal.,2009;Zhuetal.,2014;Pipaletal.,2014).
Organickáhmota–organicmatter(OM)
Pro určení OM se výsledná koncentrace OC vynásobí hodnotou faktoru 1.4, který bývá
nejčastěji používán jak proměstské, tak i venkovské oblasti (Gray et al, 1986, Malm et al.,
2004,Putaudetal.,2004,Sillanpäetal.,2005).OMtvoří30–35%zPM10(tabulka1).
Průměrná koncentrace OC se vyskytuje od 1 µg/m3 pro čisté oblasti až do10 µg/m3 ve
znečištěnýchoblastech.PrůměrnákoncentraceOCpřispalováníbiomasymůžedosahovataž
50 µg/m3. Naopak koncentrace EC jsou ve srovnání sOC nižší a včistých oblastech se
pohybují do 1 µg/m3, ve znečištěných oblastech mohou dosáhnout hodnoty až 5 µg/m3
(HoffmannaWarnke2007).
Uhlíkaté částice jsou velmi důležitou součástí atmosférického aerosolu, tvoří 20-50%
zcelkové hmotnosti PM2.5 (Smith et al, 2009;. Don et al.,2013 Cui et al.2015; Huang et al.,
2014)a10až50%zcelkovéhmotnostiPM10(Duarteetal.,2008;Schwarzetal.,2008).
BC a EC jsou nejlepší dostupní ukazatelé antropogenního znečištění ovzduší, protože tyto
částice jsou uvolňovány pouze při nedokonalém spalování, zatímco OC může kromě
spalovánípocházetizdalšíchzdrojů(napříkladpyly,spory,kondenzovanépáry,sekundární
aerosolyaj.).Je-lipoměrOC/ECvyššínež1,pakjevětšinaOCvPM2.5aPM10sekundárního
původu.
67
Tabulka 1.RelativnípodílOMvPM10,celoročníhodnota(od1.7.2002do1.7.2003),letní
období(od1.7.2002do1.10.2002a1.4.2003-1.72003)azimníobdobí(od1.10.2002do
1.4.2003)navybranýchúzemíchEvropy(Yttrietal.,2007).
Lokalita/stát(oblast)
%OMvPM10
Roční
Letní Zimní
Braganza/Portμgalsko(venkovská)
37
25
50
Ispra/Italie(venkovská)
31
27
32
Illmitz/Rakousko(venkovská)
31
31
31
StaraLesna/Slovensko(venkovská)
32
36
27
Košetice/Českárepublika(venkovská)
25
25
26
Langenbrügge/Německo(venkovská)
28
28
28
Kollumerwaard/Holandsko(venkovská)
17
19
15
MaceHead/Irsko(venkovská)
8,9
10
8,4
Penicuik/VelkáBritánie(venkovská)
16
15
16
Birkenes/Norsko(venkovská)
33
36
30
Aspvreten/Švédsko(venkovská)
32
38
26
Virolahti/Finsko(venkovská)
31
38
25
SanPietroCapofiume/Itálie(městská)
24
25
24
Ghent/Belgie(městská)
20
20
20
TabulkaKoncentraceorganickéhouhlíkuvletníchazimníchměsících
U
Pod
Štefana
Liptovská
Martinček
polikliniky
Hrboltová
Sv.Anny
Cintorinom
Nám.A.Hlinku
Hýroša
Klačno
Štiavnice
Likavka
QCléto
10,8
9,4
6,4
6,1
5,6
8,5
4,8
4,1
2,5
5,8
QCzima
9,87
14,65
36,44
19,81
22,94
12,34
27,71
14,2
27,86
11,62
3,51
11,23
2,02
Karola
Areál
Cestado
8
zima/leto
0,91
1,55
5,73
3,20
Nová
4,12
1,46
5,82
Areál
Hriadky
Hrboltová
Lisková
Štiavnička
Automont
Štěrkovna
Baničné
Sidora
Mondi
Tehelné
QCléto
4,9
3,6
10,8
6,6
8,2
5,6
3,7
6,7
7,1
3,4
QCzima
57,04
10,40
24,40
20,52
24,80
14,14
32,28
28,5
13,046
28,91
1,91
8,63
6
zima/leto
11,68
2,91
2,26
3,12
3,02
2,51
8,70
4,28
68
Obr.OrganickýchuhlíkvPM10běhemletníhoazimníhoobdobí
Obr.Poměrorganickéhouhlíkuvziměavlétě
Obr.PodílorganickéhmotyvPM10
69
Zhodnot vtabulce 1 vyplývá, že na některých lokalitách se vletním období vyskytují vyšší
koncentrace organického uhlíku než vzimním období. Tyto koncentrace jsou ovlivněny
přirozenoubiogenníhmotou.
Obr.Množstvíorganickéhouhlíku(OC)aelementárníhouhlíku(EC)vPM10vletnímobdobí
Nejvyšší koncentrace elementárního uhlíku, který charakterizuje spalovací procesy byly
vletnímobdobízjištěnyveŠtiavničce,LiptovskéŠtiavnice(1.9 µg/m3),Liskové(1.7µg/m3),
cestadotehelneaupolikliniky(1.4µg/m3).U9lokalitjekoncentracemenšíneborovna1
µg/m3,lokalitylzepovažovatza„čisté“.
Obr.Poměrorganickéhouhlíkuaelementárníhouhlíkuvletnísezoně
70
Poměr OC/EC větší než 5 indikuje přítomnost sekundárního organického aerosolu, tzn.
organickésloučeninyvznikajícíhlavněpřeměnouprimárníchsloučeninantropogenníhonebo
biogenníhopůvodu.Na13lokalitáchjepoměrvyššínež5,pouzenalokalitěŠtefanaHýroše,
Liptovská Štiavnička, Nová Hrboltová, Štiavnička, Baničné, Štěrkovna a cesta do tehelne
představujíorganickélátkyprimárnísloučeninyvznikajícípřispalovacíchprocesech.Vznikly
přímovlokalitě,nejsoupřinesenydálkovýmtransportem.
Obr.SloženíPM10vzimnímaletnímobdobí(koncentraceorganickýchlátek–OMa
Anorganickýchlátek–AM).
Zobrázkujezřejmé,ževletníchměsícíchpřevládajívPM10anorganickélátkynadorganickou
hmotou. Vobrázku tvoří součet organické hmoty a elementárního uhlíku a anorganických
látek koncentraci PM10. Ve většině případů je koncentrace PM10 vzimním období výrazně
vyššínežvletnímobdobí.PoměrmeziPM10vednech,kdybylyanalyzoványorganickélátky
metodou py-GC a anorganické látky ve formě sekundárních anorganických aerosolů je
uvedennaobr.Navětšiněsledovanýchlokalitjekoncentracevzimnímobdobínejméně1.5
x vyšší než vletním období. Nejvyšší koncentrace byly naměřeny vKlačnu, Hrboltové,
Hriadky a vAreálu Mondi. Zvýšení koncentrace PM10 vzimním období nebylo prokázáno
prolokalituSv.Anna,ŠtěrkovnaaŠtiavnička.
71
Na obr. je uveden box-plot, který lépe než předchozí obrázek vystihuje variabilitu
koncentracePM10najednotlivýchlokalitáchzacelévzorkovanéobdobí.Úsečky(čárkovaně)
definují celý interval, ve kterém se vyskytovaly hodnoty koncentrace PM10. Kratší strany
obdélníku definují spodní a horní kvartil a příčná úsečka přes obdélník určuje hodnotu
mediánu.
• NejvětšíkolísáníhodnotkoncentracePM10vzimnímobdobíbylozjištěnonalokalitě:
Hriadky,KarolaSidora,LiskováaBaničné
• Nejmenší rozptyl hodnot PM10 vykazovaly lokality: nám A.Hlinku, Sv. Anna, Štefana
Hýroša,šterkovnaaLikavka.
72
Obr.Box-plotvytvořenýzevšechodběrůPM10projednotlivélokality–zimníobdobí
Na základěhodnotymediánuPM10 lzeza„nejčistší“považovatlokalityseřazenévzestupně
podlevzrůstukoncentrace:Likavka,Sv.Anna,ŠtefanaHýroša,nám.A.Hlinku, Martinček,U
polikliniky, Štiavnička, Liptovská Štiavnica, Klačno, Areál Mondi, Karola Sidora, Štěrkovna,
Hrboltová, cesta do tehelne, pod cintorínom. Nejvyšší znečištění bylo naměřeno vlokalitě
Lisková, Baničné a Hriadky. 10 ze sledovaných lokalit vykazuje medián koncentrace PM10
pod 50 µg/m3 (24 hodinový imisní limit). Vlokalitě Hriadky je více než dvojnásobně
překročen.
Vletním období vykazovaly nejmenší rozptyl koncentrace PM10 na těchto lokalitách: Nová
Hrboltová,areálMondi,Štiavnička.NejvětšírozptylvkoncentraciPM10bylzjištěnulokalit:
cestadotehelne,upolikliniky,Likavka,areálAutomont,Sv.Anna
NejnižšíhodnotamediánukoncentracePM10proletníobdobíbylazjištěnaprolokality:Nám.
A. Hlinku, Štefana Hýroša, Likavka a Nová Hrboltová. Nejvyšší koncentrace mediánu PM10
bylazjištěnaprolokalituŠtiavnička,Hrboltováaupolikliniky.
73
Obr.Box-plotvytvořenýzevšechodběrůPM10projednotlivélokality–letníobdobí
TabulkaMediánkoncentracePM10zevšechodběrůnalokalitěvletnímazimnímobdobí
PM10-léto
PM10-zima
PM10-zima/PM10-léto
Nám.A.Hlinku
12,722
36,47
2,87
ŠtefanaHýroša
13,204
30,94
2,34
Likavka
16,114
23,11
1,43
NováHrboltová
18,243
54,12
2,97
19,288
46,26
2,40
Martinček
20,653
46,75
2,26
Baničné
25,942
92,54
3,57
Sv.Anny
26,331
28,73
1,09
Klačno
26,370
46,52
1,76
ArealMondi
26,552
45,65
1,72
Cestadotehelne
30,774
67,77
2,20
AreálAutomont
32,805
58,48
1,78
KarolaSidora
33,465
52,46
1,57
Hriadky
34,119
108,39
3,18
PodCintorinom
35,787
73,97
2,07
Lisková
37,037
83,72
2,26
Štěrkovna
37,669
49,41
1,31
Hrboltová
44,834
60,2
1,34
Upolikliniky
47,963
56,88
1,19
Štiavnička
58,944
40,76
0,69
Mediánsouboru
28,663
50,935
1,925
74
Zobrázkuiztabulkyjezřejmé,ženejvětšírozdílymezizimnímaletnímobdobíbylyzjištěny
na lokalitě: Baničné, Hriadky, Nová Hrboltová, nám. A. Hlinku, kde je rozdíl vkoncentraci
vyššínež2.5násobný.NejnižšírozdílybylyzjištěnyvLikavceaŠtiavničce.
Obr.KoncentraceOMvletnímazimnímobdobí(vlevo)ajejichpoměrOM-zima/OM-léto
(vpravo).
Nejvyšší nárůst organických sloučenin vzimním období je zřejmý pro lokalitu Hriadky,
BaničnéavLiptovskéŠtiavnici.
5.2.2Sekundárníanorganickéaerosoly
SO2aNOxjsouoxidoványvatmosféřezavznikusíranůadusičnanů,kterésemohouchovat
jako plyny a zůstávají vovzduší velmi dlouhou dobu (Vesilind, 1982). SO2 a NOx jsou
majoritními atmosférickými polutanty a jejich koncentrace je společně svlhkostí klíčovým
faktoremovlivňujícívzniksulfátůadusičnanů.RychlostvznikudusičnanůzNOxjevyššínež
rychlost tvorby sulfátů zSO2 (Kai et al. 2007). Dominantní složku anorganického
(sekundárního)aerosolu(SIA)tvořívEvropěiUSAdusičnany,síranyaamonnéionty(Yaoet
al. 2003). Koncentrace síranů vanorganickém aerosolu (vodorozpustná frakce) je obvykle
vyššínežkoncentracedusičnanů,vobdobínejvyššíchkoncentracíanorganickéhoaerosoluje
koncentracedusičnanůvyššínežsíranů.Poměr(NO3)-/(SO4)2-seproPeking(Kaietal.2007)
pohybuje vrozmezí od 0.36 do 0.60 vobdobí bez výraznějšího znečištění PM10. Zhou et al.
(2002)uvádíhodnotupoměru0.14–0.70avyššínež0.3uvádíHueberetal.(1988).
75
Při nižším znečištění ovzduší je většina NH4+ neutralizována (SO4)2- za vzniku síranu
amonného(NH4)2SO4(mascagnit).VobdobísvyššíkoncentracíPM10avyššírelativnívlhkostí
bylakoncentraceNH4+vyššíabylaneutralizovánadusičnanyzavznikudusičnanuamonného.
Kai et al. (2007) prokázal, že závislost mezi koncentrací SO2 a síranů vykazuje pouze velmi
nízký koeficient korelace, který je ovlivněn celou řadu faktorů. Vzimě, při nízké relativní
vlhkosti(RH)existujestatistickyvýznamnákorelačnízávislostmezikoncentracíSO2asírany
(r=0.37). Vlétě, kdy je relativní vlhkost vyšší, nebyla koncentrace mezi SO2 a sírany
prokázána. Nejvyšší koncentrace SO2 se vyskytuje vdenních hodinách, zatímco nejvyšší
koncentrace síranů se vyskytuje vnočních hodinách. Koncentrace všech vodorozpustných
iontůjevobdobísvyššímznečištěnímPM10cca4.7xvyššínežvobdobínízkýchkoncentrací.
Dusičnany,síranyaamonnéiontysevtétodobězvyšují4–8x(Kaietal.2007).
Podobné výsledky byly zjištěny i pro Ružomberok, kde se koncentrace všech
vodorozpustných iontů (SAA) zvýšila až 10x (Hrboltová). Vlokalitě Nová Hrboltová byla
koncentrace vodorozpustných iontů vlétě vyšší než vzimě, což bylo způsobeno cca
dvojnásobněvyššímobsahemchloridů,dusičnanůasíranů,4xvyššímobsahemvápníkua66
xvyššíobsahemfosforu(biogenníprvek).
Obr.Sekundárníanorganickéaerosoly(SAA)vPM10,vpravopoměrkoncentraceSAA
vzima/léto
Obr.ProcentuálnízastoupeníSAAvPM10běhemletníazimnísezóny
TabulkaKoncentracerozpuštěnýchiontůvPM10–sekundárníanorganickéaerosoly(SAA)–
zima
76
pH
číslofiltru
14
50
13
19
39
35
40
58
66
67
68
46
45
6
85
89
24
28
54
69
Lokalita
NováHrboltová
Nám.A.Hlinky
Sv.Anna
Hriadky
Klačno
KarolaSidora
Hrboltová
Baničné
ŠtefanaHýroša
Štěrkovna
Štivnička
Lisková
AerálAutomont
Upolikliniky
Cestadotehelny
Martinček
Likavka
Podcintorinom
AreálMondi
Medián
Průměr
St.odchylka
7,00
5,87
7,14
6,72
5,73
6,34
5,57
5,82
5,61
5,93
6,04
5,36
5,83
6,91
6,01
5,82
6,65
6,62
5,59
5,91
5,92
6,12
0,52
-
Cl
vodivost
µS/cm
14,1
27,0
13,4
18,1
71,4
26,0
83,7
29,8
50,6
22,8
19,4
91,1
35,2
31,7
22,4
32,7
21,7
19,0
46,6
23,4
26,50
35,01
22,04
ng/m3
216,2
4173,5
220,0
223,6
3273,7
1622,5
1756,8
3819,5
1545,3
2008,7
1530,6
915,3
1467,8
146,3
2186,5
2087,1
3852,5
960,6
2446,4
1722,2
1672,35
1808,76
1199,73
vodivost
µS/cm
31,2
18,2
27,9
20,50
12,2
11,8
9,7
13,2
15,4
12,6
14,2
29,1
37,9
15,8
41,8
22,8
23,20
11,9
14,4
22,6
15,8
20,32
9,43
ng/m3
411,8
594,7
121,8
503,2
262,8
182,9
139,5
240,9
200,4
463,8
784,0
958,9
95,4
294,5
190,3
533,8
487,0
365,6
99,2
58,2
294,5
349,44
262,65
+
(NO2)ng/m3
134,5
381,4
75,2
28,2
145,6
184,6
94,5
416,6
242,9
384,5
556,4
44,7
325,3
79,1
486,7
263,7
414,1
191,9
231,4
664,2
237,15
267,28
175,92
(NO3)ng/m3
409,3
3659,9
454,0
758,7
5379,5
3260,1
3522,1
7606,4
7147,6
1089,3
1362,2
2461,8
2820,5
554,3
2866,2
3947,0
2072,1
1049,8
4192,1
2442,8
2641,15
2852,79
2032,12
(PO4)3ng/m3
4,4
9,9
1,1
2,1
22,7
2,1
1,4
2,0
0,7
4,3
1,0
0,5
1,4
9,8
1,1
13,9
2,2
1,5
9,6
2,1
2,10
4,69
5,59
(SO4)2ng/m3
3244,7
9298,3
3153,8
3923,9
8622,7
3835,3
5526,5
6479,0
5956,7
2919,4
2282,8
3948,3
3897,5
3741,4
1811,5
4847,5
3016,3
1702,2
7582,6
2790,9
3866,40
4429,07
2116,98
ng/m3
684,0
6544,6
729,6
814,0
3729,8
4616,9
310,1
12868,1
5018,3
4575,3
4591,8
1699,6
3729,8
742,4
3500,8
4502,3
3507,3
2509,1
4204,1
4470,6
3729,80
3667,43
2736,26
(NO2)ng/m3
228,9
771,2
110,8
270,5
290,2
303,3
184,8
124,9
228,9
196,4
878,5
346,4
113,3
473,4
140,2
415,2
135,6
307,8
269,0
163,4
228,9
297,64
202,45
(NO3)ng/m3
920,0
915,0
394,8
597,9
576,1
441,3
517,2
458,0
512,5
594,7
1506,7
1033,7
267,1
418,5
673,7
517,9
739,1
670,1
549,3
547,9
549,3
642,58
302,17
(PO4)3ng/m3
262,8
513,0
98,4
224,9
253,0
273,8
250,6
129,3
204,8
315,3
314,1
174,3
100,3
193,1
90,8
268,0
218,9
236,7
252,6
83,7
204,8
222,92
76,71
(SO4)2ng/m3
7553,0
10274,8
2290,2
3422,7
2168,6
1250,8
1381,6
1319,2
2738,2
1868,3
2952,1
9188,3
3816,7
2964,5
7369,7
4874,4
5016,2
1448,1
2963,1
1743,7
2963,1
3830,21
2273,61
ng/m3
733,8
1666,7
269,3
757,1
503,8
503,8
442,3
446,1
514,7
742,1
1322,5
622,7
282,3
667,7
408,3
866,9
897,2
677,9
760,3
267,0
667,7
667,63
274,99
Na
K
+
ng/m3
573,7
1065,7
602,2
607,8
1776,1
703,5
306,4
2553,1
995,7
784,3
612,2
674,4
888,0
1767,8
755,7
1339,9
668,0
477,9
1000,9
553,5
729,60
935,34
531,99
2+
(NH4)+
ng/m3
1379,1
572,1
1424,6
1856,1
2742,3
649,6
1758,6
1370,5
1648,9
273,4
149,7
1651,1
666,4
1527,4
181,1
975,5
229,3
136,2
1641,6
183,0
1173,00
1050,83
729,22
ng/m3
439,1
533,5
370,6
484,1
606,7
729,9
448,7
2030,3
892,1
702,6
547,7
304,8
497,3
413,6
762,4
725,7
439,8
340,9
788,7
932,4
540,60
649,55
363,66
(NH4)+
ng/m3
166,4
728,7
55,2
101,3
95,2
115,0
87,3
95,1
115,0
75,3
238,5
126,8
51,0
169,3
94,1
82,1
87,5
151,1
82,8
49,3
94,1
138,35
50,29
ng/m3
1708,6
1568,6
874,4
1748,0
794,0
693,3
712,3
609,0
764,5
694,0
3377,2
1505,8
1801,6
948,0
1646,5
1517,1
2061,6
1211,4
1540,1
659,6
1505,8
1321,78
730,03
Ca
Mg
2+
ng/m3
25,3
43,6
94,9
8,6
100,1
101,1
80,2
334,9
135,4
46,8
74,3
30,7
44,7
70,7
128,9
66,4
7,7
43,0
116,9
195,8
72,50
87,50
72,89
SAA
µg/m3
7,1
26,3
7,1
8,7
26,4
15,7
13,8
37,5
23,6
12,8
11,7
11,7
14,3
9,1
12,7
18,8
14,2
7,4
22,2
14,0
13,88
15,75
7,69
NO3/SO4
SAA
µg/m3
12,79
18,27
4,65
8,33
5,17
4,38
4,06
3,72
5,62
5,41
12,60
12,81
7,04
6,50
11,35
9,77
13,31
5,46
7,13
3,87
7,04
8,11
3,34
NO3/SO4
0,13
0,39
0,14
0,19
0,62
0,85
0,64
1,17
1,20
0,37
0,60
0,62
0,72
0,15
1,58
0,81
0,69
0,62
0,55
0,88
0,62
0,65
0,37
TabulkaKoncentracerozpuštěnýchiontůvPM10–sekundárníanorganickéaerosoly(SAA)–
léto
pH
číslofiltru
85
63
43
22
72
55
108
11
119
48
128
98
94
102
18
141
2
70
35
134
Lokalita
NováHrboltová
Nam.A.Hlinku
Sv.Anny
Hriadky
Klačno
KarolaSidora
Hrboltová
Baničné
ŠtefanaHýroša
Štěrkovna
Štiavnička
Lisková
AreálAutomont
Upolikliniky
CestadoTehelne
Martinček
Likavka
PodCintorinom
AreálMondi
Medián
Průměr
St.odchylka
5,54
5,44
5,73
6,09
6,05
5,8
5,78
6,16
5,50
5,83
5,91
5,48
5,83
5,61
5,75
5,66
6,07
5,97
5,86
5,80
5,83
5,79
0,20
-
Cl
Na
+
K
+
ng/m3
470,9
1045,7
247,3
456,5
186,1
460,0
226,8
230,5
208,1
294,6
543,1
611,3
228,5
262,4
414,9
387,8
3140,4
300,0
296,6
178,0
296,6
509,48
759,24
Ca
2+
Mg
2+
ng/m3
335,1
192,8
184,1
243,8
36,1
151,1
120,2
66,9
128,1
168,0
680,1
238,8
279,2
104,9
325,3
303,4
526,6
93,3
318,4
115,7
238,8
230,60
174,02
0,12
0,09
0,17
0,17
0,27
0,35
0,37
0,35
0,19
0,32
0,51
0,11
0,07
0,14
0,09
0,11
0,15
0,46
0,19
0,31
0,19
0,23
0,14
77
Vevodorozpustnéfázi(SAA)jsouiontyzastoupenypodleklesajícíkoncentrace
vnásledujícícmpořadí:
Zima:sírany–sodík–dusičnany–chloridy–amonnéionty-draslík–vápník–dusitany
Léto:sírany–vápník–sodík–dusičnany–draslík–chloridy–dusitany–hořčík–
fosforečnany
Nejvýznamnější rozdíl mezi obsahem iontů vzimě a vlétě ve vodorozpustné frakci je u
amonných iontů, chloridů, dusičnanů. Obsahy těchto iontů jsou vzimním období výrazně
vyšší než vletním. Obsahy vodorozpustných síranů byly vletním i zimním období
srovnatelné, vzimě se vyskytuje vyšší podíl síranů ve formě sádrovce, který je pouze
částečněrozpustnývevodnémprostředí.
Koncentrace vodorozpustných chloridů a síranů pro sledované lokality jsou uvedeny na
obr.č.Sírany,chloridyaamonnéiontypocházízespalovánífosilníchpaliv.Dusičnanymohou
pocházet jak ze spalování fosilních paliv, tak zdopravy. Sírany jsou hlavním iontem
dálkovéhopřenosuznečištění,protosekoncentracevodorozpustnýchiontůnemusívziměa
vlétě výrazně odlišovat. Zhlediska spalování vlokálních topeništích jsou nejvýznamnější
amonnéionty.VzimnímobdobísenalokalitěHriadkykoncentraceamonnýchiontůzvýšila
vesrovnánísletnímikoncentracemiaž28x.Bezvýraznějšíhozvýšeníkoncentraceamonných
iontůvzimnímobdobíjsoulokality:LiptovskáŠtiavnica,štěrkovna,upolikliniky,Likavka.
Obr.KoncentracevodorozpustnýchchloridůasíranůvPM10vletnímazimnímobdobí
Obr.KoncentraceamonnýchiontůvPM10vletnímazimnímobdobí,vpravo–
poměrkoncentraceamonnýchiontůvzimním/letnímobdobí.
78
Vnásledující tabulce je uvedeno srovnání koncentrací vodorozpustných iontů stanovených
vjiných oblastech sprůměrnými hodnotami za zimní a letní období pro Ružomberok.
Koncentracedusičnanů,amonnýchiontůasíranůjsouvsouladusostatnímipublikovanými
daty.Rozdílybylyzjištěnyuchloridů(vzimnímobdobíaž2-násobněvyšší),sodíkuadraslíku.
Sodík vletním období je vsouladu sostatními daty, koncentrace sodíku vzimním období
můžebýtovlivněnamateriálemfiltrů(vyluhovánískleněnýchfiltrů).Podobnělzeasivysvětlit
izvýšenékoncentracedraslíku,alevtomtopřípaděbylyccadvojnásobněvyššíikoncentrace
vletnímobdobí,kdybylypoužitykřemíkovéfiltry.Zdrojemvyššíhoobsahudraslíkumůžebýt
spalováníbiomasy(MONDI?).
TabulkaSrovnáníkoncentracevodorozpustnýchiontůsjinýmioblastmi
ClLokalita
Bern,město
Období
04.1998-03.1999
Basel
04.1998-03.1999
Helsinki
08.2002-09.2002
Menen,Belgie
Chania,Kreta
Zabrze,Polsko
Jaro2003
Léto2003
Podzim2003
Zima2003
08.2007
07.2008
08-122008
Ružomberok
Zima
Ružomberok
Léto
Vysokéznečištění
Nízkéznečištění
Frakce
Hüeglin
PM2.5
PM2.5-10
Hüeglin
PM2.5
PM2.5-10
Silnapää
PM2.5
PM2.5-10
PM2.5
PM2.5
Ravindra
PM2.5
PM2.5
Kopanakis PM10
PM10
PM1
PM2.5
PM10
PM10
PM10
NO3-
SO42-
Na+
2800
700
4100
100
1850
146
4760
3230
3700
4990
18725
6353
1284
1706
1927
4429
3830
ng.m-3
94
1600
746
0
111
2000
128
100
61,6
791
122
20,8
2340
1920
1740
1880
3397
720
4432
1466
157
775
220
936
273
962
3667
1051
668
138
Autor
102
1012
145
111
11,9
124
260
250
370
890
3295
2649
567
684
775
1809
349
3000
1100
3100
700
303
445
8120
4170
4100
5280
4946
1620
715
880
1046
2853
643
NH4+
K+
Ca2+
Mg2+
180
48
218
28
47,1
15,4
120
130
210
250
668
669
163
184
191
935
509
132
1420
71
279
24,1
191
80
60
50
70
511
2459
146
210
345
650
1322
8,5
37
13
26
9,35
27,8
20
20
30
30
136
314
36
51
79
88
231
NO3/SO42- NO3/NH4+ SO42-/NH4+
1,66
0,48
0,29
2,43
1,17
0,40
0,34
10,85
1,81
0,17
0,25
0,10
0,39
4,72
5,52
1,17
2,64
0,90
0,34
2,00
0,56
0,28
1,72
0,61
0,35
1,64
0,72
0,44
0,41
1,77
4,33
0,40
0,29
0,72
0,86
0,24
0,28
0,80
0,24
0,30
0,84
0,28
0,33
0,64
2,71
4,21
0,17
4,64
27,68
1,47
0,32
0,22
0,73
0,21
0,3
Pro ověření zdroje vodorozpustných iontů byla provedena korelační analýza, zvlášť pro
souborvzorkůanalyzovanývlétěazvlášťprosouborvzorkůanalyzovanývzimě.Výsledky
hodnotykoeficientukorelacejsouuvedenyvtabulce.
Obr.Závislostmezikoncetracídusičanůasíranů,chloridůasíranůvzimnímobdobí
Kritickáhodnotakoeficientukorelacepro20vzorkůpřihladiněvýznamnosti0.01je0.56a
pro hladinu významnosti 0.005 je 0.60. Ztabulky je zřejmé, že existuje statisticky výzamná
závislost mezi dusičnany a sírany vletním i zimním období, vzimním obodbí je významná
závislostmezisíranyaamonnýmiionty,coždokumentujespolečnýzdroj–spalovánífosilních
79
paliv.Přiodahuznečištěnízdopravysevelmičastopředpokládá,ževětšinadusičnanového
dusíku pochází práce zdopravy. Statisticky významné hodnoty koeficientu korelace mezi
sírany a dusičnany vpřípadě Ružomberoka dokumentují, že dusík bude uvolňován ze
spalovací procesů (fosilní paliva i biopaliva). Vpřípadě, kdyby dusičnany byly uvolňovány
pouze ze spalování fosilních paliv, musela by být hodnota koeficientu korelace mezi
dusičnanyaamonnýmiiontystatistickyvýznamná.
TabulkaHodnotykoeficientukorelacemeziiontyvevodorozpustnéfázi
Zima
Léto
Síranyxamonnéionty
0,57
-
Síranyxdusičnany
0,66
0,76
Síranyxchloridy
0,56
0,54
Síranyxdraslík
0,51
0,76
Síranyxvápník
-
0,66
Síranyxsodík
0,37
0,48
Dusičnanyxamonnéionty
0,31
0,73
Sodíkxdraslík
0,63
0,80
Sodíkxvápník
0,64
0,57
Sodíkxamonnéionty
-
0,80
Draslíkxamonnéionty
0,36
0,56
Ztabulkyjezřejmé,ževletnímobdobísevyskytujevícestatistickyvýznamnýchzávislostínež
vzimním období. Tyto závislosti bylo vroce 2015 podmíněny „suchým létem“ sminimální
srážkovoudotací.Amonnéiontyvzimnímobdobínevykazujístatistickyvýznamnézávislosti
sesodíkem,anidraslíkem.Ztěchtovýsledkůlzepředpokládat,žeamonnéiontyadáleNaa
Kpochází zrozdílných zdrojů. Ztohoto důvodu byla provedena analýza vodorozpustných
iontůvemisíchzMONDI.
5.2.3Analýzavodorozpustnéfrakcevemisích–MONDI
Ve vzorcíchemisí odebraných zregeneračního kotle RK 3 byla provedena analýza
vodorozpustné frakce. Výsledky zRK2 a RK3 jsou identické. Koncentrace vodorozpustných
iontů jsou uvedeny vtabulce, kde označení PM2.5 reprezentuje chemické složení částic ve
tříděpod2.5µm.Ztabulkyemisíjezřejmé,ževícenež80%částicsevyskytujevetříděpod
2.5µm(RK3)a85%vpřípaděRK2.Vetřídě2.5až10µmjezachycenopouze2.2%,pouze
14.2%částicjevetříděna10µm.
TabulkaKoncentracevodorozpustnýchiontůvemisích-MONDI
PM
číslo
Q28
Q31
RK3
PM2.5
TZL
pH
3
mg/m
9,79
14,43
5,65
5,71
vodivost
µS/cm
270,0
238,0
-
Cl
µg/m3
99,8
112,96
-
-
3-
2-
(NO2)
µg/m3
(NO3)
µg/m3
(PO4)
µg/m3
(SO4)
µg/m3
4,5
6,0
8,8
11,9
0,15
0,47
2934,6
4094,2
+
Na
µg/m3
417,1
354,3
+
K
µg/m3
792,1
920,3
+
(NH4)
µg/m3
125,9
319,4
2+
Ca
µg/m3
964,2
2031,4
2+
Mg
µg/m3
140,8
132,9
ΣSAA
3
mg/m
5,48
7,98
Org.sloučeniny
3
mg/m
3,81
6,45
NO3/SO4
0,003
0,003
80
TabulkaEmise–kvantitativnívyjádřeníkoncentracečásticvjednotlivýchtřídáchasuma
tuhýchznečišťujícíchlátek(TZL),standardizovanéměření Označení Kůrovýkotel Označení
RK2
Označení
RK3
3
3
TřídaPM
mg/m mg/m mg/m3
TZL
Q33
3,058
Q30
11,46 Q31
14,43
˃10µm
Q18
0,125
Q20
1,067 Q16
1,667
2.5-10µm
Q21
0
Q17
0,261
<2.5µm
Q29
1,44
Q32
5,903 Q28
9,79
ΣPM
1,565
6,97
11,718
Obr.Rozdílvkoncentracičásticvemisíchměřených2různýmimetodami
Mineralogická fázová analýza byla provedena metodou RTG-difrakční analýzy. Analyzováno
byly vzorky popílků a emise zkůrového kotlu, a regeneračního kotlu RK2 a RK3. Zvýsledků
rozborujejasné,žekůrovýkotelobsahujevevstupníbiomasevyššípodílpopelovin,zekteré
vznikajísilikáty(syngenit:Ca2Al[AlSiO7]),kterýsekumulujevetříděpod2.5µmadálesíran
sodný a hydrogenuhličitan sodný. Hlavní minerální fázi vemisích zRK2 a RK3 tvoří
aphithialit (K,Na)3Na(SO4)2 a vpřípadě RK3 ještě thenardit (Na2SO4). Tyto fáze jsou
vodorozpustné a jejich přítomnost a setrvání vimisích bude závislá na klimatických
podmínkách(vlhkost,srážky,teplota).Přítomnosttěchtofázívemisíchvysvětlujerozdílyve
srovnání koncentrací těchto iontů sjinými oblastmi. Pro identifikaci podílu MONDI, je
potřeba provézt kontrolní odběry mimo oblast Ružomberoku (Tatry) za účelem identifikace
pozaďovýchhodnotproobsahyalkáliíaprvkůalkalickýchzemin.
81
TabulkaVýsledkymineralogickéfázovéanalýzy–popílkůzodlučovače(kvantitativní
stanovení),analýzaemisí–přepočetna100%krystalickéfáze.
Minerálnífáze
Amorfní
Křemen
Kalcit
CaO
Hematit
Gehlenit
Periklas
Mikroklin
Andezin
Portlandit
Aphithialit
Hanksite
Halit
Sylvin
K2SO4
Burkeit
Thenardit
Trona
Syngenit
Vzorec
SiO2
CaCO3
Fe2O3
(Ca2Al[AlSiO7])
MgO
KalSi3O8
(Na,Ca)Al1-2Si3-2O8
Ca(OH)2
(K,Na)3Na(SO4)2
Na22K(SO4)9(CO3)2Cl
NaCl
KCl
Na6(SO4)2(CO3)
Na2SO4
Na3(HCO3)2.2H2O
Ca2Al[AlSiO7]
Popílek-Kotelnabiomasu
46,2
10,43
11,82
19,63
2,88
4,68
2,4
1,54
0,4
PopílekRK1
PopílekRK2
PopílekRK2
rekrystalovaný
18
˃PM10
Kůrovýkotel
29
˂PM2.5
33
TZL
20
˃PM10
KotelRK2
32
˂PM2.5
30
TZL
KotelRK3
16
17
28
˃PM10 PM2.5-10 ˂PM2.5
31
TZL
2,21
92,98
2,39
25,6
4,63
100
70,1
1,74
4,51
0,072
15,3
4,77
3,4
45,6
57,1
6,5
87,7
1,12
0,82
14,7
6,2
5,3
40,9
33,5
93,5
84,2
25,8
17,1
57,17
40,53
56,95
43,05
58,84
0,75
56,53
8,02
0,79
40,45
7,51
27,14
5.2.4Zhodnocenívodorozpustnéfrakce
Vodorozpustná frakce tvoří průměrně 15.8 µg/m3, což je 29.28 ± 8.62 % zPM10 vzimním
období a vletním období 8.1 µg/m3, což je 23.70 ± 13.05 % vletním období. Nejčastěji je
vodorozpustná frakce (sekundární anorganické aerosoly) vázána na dálkový přenos
znečištění.VpřípaděRužomberokajeprokázáno,žesenachemickémsloženíSAAvoblasti
výrazněpodílíMONDI.
Vliv spalovacích procesů (z lokálních topenišť), a to zejména uhlí lze definovat na základě
přítomnostiamonnýchiontů.Koncentracesenaněkterýchlokalitáchzvyšujeaž30násobně.
Nanásledujícímobrázkujezřejmýfaktornabohaceníiontůběhemzimníhoobdobí.Nejvyšší
jeuamonnýchiontů,cca8násobek.
Obr.Poměrkoncentrací(ar.průměrzevšechlokalit)prozimníaletníobdobí
ProurčenípodíluMONDInakoncentraciiontůvevodorozpustnéfrakcibylyvybrányamonné
ionty, které se vyskytují převážně vzimním období vdůsledku spalování fosilních paliv.
Amonné ionty se mohou vlétě do Ružomberoka dostávat dálkovým přenosem, vzhledem
82
ktomu že není kdispozici hodnota pozadí, je potřeba vycházet ze stávajících naměřených
datsouborubezdalšíkorekce.
Přivýpočtuzamonnýchiontůbylozjištěno,žesevlivMONDInaprodukcivodorozpustných
částicpohybujeokolo13.17%,přistejnémvýpočtuzkoncentracechloridů,bylzjištěnýpodíl
vyšší19.30%.CelkovýpodílMONDInavodorozpustnéfrakcilzeodhadnoutnacca16%.Po
zajištěnípozadovýchkoncentracívjinéčástiSlovenska,setentopodílještěmírněsníží.
5.3.PůvodorganickýchlátekidentifikovanýchvimisíchRužomberok
Organickélátkyidentifikovanévimisíchnavybranýchlokalitáchmohoumítpůvodbiogenní
(přírodníorganickéznečištění)aneboantropogenní(průmyslovéaktivity,spalovacíprocesy–
spalováníuhlí,doprava,spalováníbiopaliv).
Antropogenní organická hmota – je produkována antropogenními (lidskými) aktivitami –
např.průmyslovéprocesy,spalováníapod.Antropogenníaktivityprodukujíspecifickélátky–
tzv. antropogenní markery, které umožňují identifikaci zdroje znečištění vprostředí.
Kvýznamnýmzástupcůmtěchtolátekpatřínapř.azaarény.
Biogenní přírodní hmota - je přirozenou součástí aerosolů a PM částic vovzduší. Biogenní
hmotajedoovzdušíuvolňovánarůznýmiprocesy,např.rozkladnýmiprocesy,těkánímapři
různých mechanických poškozeních, abrazí. Při přirozeném opadu listí a jehličí dochází za
spolupůsobení mikroorganismů (bakterie, plísně apod.) krozkladu tkání. Jemné částečky
rozložených tkání se stávají součástí vzdušných aerosolů. Těkání patří mezi významné
přirozené cesty uvolnění určitých látek (terpeny, vonné silice - limonen) především
zjehličnatýchdřevindoprostředí.
Markery–jsouspecifickélátky,kteréumožňujíidentifikovatzdrojznečištění(antropogenníx
biogenní) vprostředí. Rozlišujeme markery biogenní, antropogenní, markery geochemické,
markeryprospalováníbiomasy,markeryprotěkáníaspalovánísyntetickýchpolymerůapod.
5.3.1Markeryprobiogenní(přírodní)hmotu
Biogenní hmota zahrnuje fragmenty bílkovin, celulózy, hemicelulózy, ligninu, pryskyřic,
fytosterolů a produkty mikrobiální aktivity. Fragmenty bílkovin jsou reprezentovány
přítomností následujících markerů - acetamidu, pyrimidinů, a derivátů výše uvedených
sloučenin,furanů(např.2,5-dimethylfuran,2-methylfuran,sloučeninyfurankarboxaldehydu,
furanmethanol), pyrolů a pyridinů (pyrol, 3-methyl-1H-pyrol, 2-methyl-1H-pyrol, 3methylpyridin, 2,3-dimethyl-1H-pyrol, 2,5-dimethylpyridin, indol, 3-methyl-1H-indol,
sloučeniny imidazolu), fenolů (2,6-dimethylfenol, 3-ethylfenol, 2-methoxy-4-vinylfenol,
guajakol, fenol, methylfenoly), cyklopentenonů (2-cyklopentenon), sloučeniny a látky
odvozenézterpenů,barviva,silic.Sloučeninypyrolů,pyridinůaindolůpocházejízdegradace
rostlinných bílkovin typu glutaminu, hydroxyprolinu (Aspax-Séres et al., 1985). Pyridin je
odvozen zbílkovin sobsahem alaninu (Chiavari et al., 1992). Indol vpyrolyzátu PM1 částic
reprezentujepeptidyaproteinysobsahemtryptofanu.Pyrolindikujepřítomnostbílkovina
jejich fragmentů sobsahem hydroxyprolinu, glycinu a glutamové kyseliny (Tsuge et al.,
1985). Furany pocházejí zdegradace sacharidů (Dignac et al., 2005). Sacharidy jsou
zastoupeny vPM částicích jednoduchými cukry (glukóza) a furfuralem, který vzniká
zdegradacehemicelulózy(Jimenezetal.,1979).
Polysacharidy jsou dále zastoupeny hydroxypropanonem, furanmethanolem,
cyklopentenonem,sloučeninamisobsahempyranonůafuranonůafurankarboxaldehydem.
83
Fragmentyligninujakohlavnísložkybiomasyobsahujíacetofenon,methylfenoly(Bocchiniet
al., 1997; Chiavari et al., 1992). Fytosteroly jsou zastoupeny stigmasterolem. Vimisích se
objevuje také degradační produkt chlorofylu (zeleného barviva rostlin) – limonen. Ve
značném množství se vimisích nachází styren, který vzniká přidegradaci ligninů, taninů a
částečně bílkovin. Přírodní původ styrenu je určován na základě velikosti poměru E3/S
(toluen/styren). Pro identifikaci styrenu uvolňovaného z přírodní organické hmoty platí, že
velikostpoměruE3/S>1(Dignacetal.,2005).VpřípaděRužomberokubylavelikostpoměru
E3/S>1uvšechimisích.
Množství fragmentů biogenní hmoty se mění vzávislosti na ročním období. Maximální
obsahy se vyskytují v letním období, kdy vegetace dosahuje svého růstového optima a v
podzimním období, kdy dochází krozkladu organické hmoty vdůsledku blížící se zimy.
Minimální obsahy se vyskytují vzimním období. Produkty mikrobiální aktivity jsou
zastoupenyergosterolemamanitolem.
5.3.2Aromatickétěkavéuhlovodíky–skupinaBTEX(benzen,toluen,xyleny,ethylbenzen)
BTEX mají různé zdroje vprostředí. Mezi hlavní patří doprava, spalování fosilních paliv a
biopalivaprůmyslovéaktivity(výrobaazpracovánílátekaproduktůspoužívánímtěkavých
láteknabáziředidel,barevapod.).ProidentifikacizdrojeBTEXsloužídiagnosticképoměry:
benzen/toluen(B/T,T/B),(m+p)-xylen/ethylbenzen,(m+p)-xylen/benzen.
5.3.3.Alifatickéuhlovodíky
Alkanymohoubýtantropogenníhonebobiogenníhopůvodu.
Biogenní(přírodní)alkanypocházejízrostlinnýchvosků,pryskyřic,lipidůamikroorganismů.
Alkanymikrobiálníhopůvoduobvykleobsahují15-20uhlíkůvmolekule(C15-C20),doovzduší
se dostávají prostřednictvím půdní resuspenze nebo přímo. Rostlinné alkany jsou tvořeny
uhlíkatýmiřetězcispočtemuhlíkůvrozmezíC20–C37.
Antropogenní alkany pocházejí ze spalování fosilních paliv, biopaliv a dopravy. Obvyklé
rozmezí je C15 až C37. Např. alkany, které jsou uvolňovány při spalování černého uhlí mají
typickýrozsahC14-C34.
Rozlišení původu alkanů je možné na základě CPI indexu (Carbon preference index). CPI
index pro biogenní alkany je větší než 6, CPI index pro alkany produkované dopravou se
pohybujeokolo1.
Alkeny
Alkeny vznikají především termickou degradací alkanolů a alkanů během spalování uhlí a
biomasy.NejčastějisevyskytujívrozmezíodC15doC37.Rozlišeníjednotlivýchzdrojůalkenů
jemožnénazákladěCPIindexu.
Alkiny,alkadieny
Alkinyjsoualifatickéuhlovodíkyobsahujícíjednutrojnouvazbu.Alkadienynebodienyjsoualifatické
uhlovodíky, které mají 2 dvojné vazby mezi atomy uhlíku v otevřeném řetězci. Vznikají nekompletním
spalovánímnapř.syntetickýchpolymerůjakojeHDPE,LDPE.ProspalováníHDPEjsoutypické
dekadienyaundekadieny.
84
5.3.4.Alkanaly(aldehydy)aketony(alkanony)
Alkanaly (adehydy) jsou produkovány především spalováním biomasy a uhlí, ale mohou
vznikat i přírodní biodegradací rostlinných fragmentů. Nejčastěji se vyskytují alkanaly
spočtem uhlíků vrozmezí C15 až C35. Alkanaly jsou produkovány pouze při spalování méně
kvalitního uhlí (hnědé uhlí, lignit), spalováním černého uhlí a antracitu alkanaly nevznikají.
Alkanaly (Oros et al., 2000), jsou termickými oxidačními produkty alkanů nebo alkanolů.
AlkanyC25˃jsouodvozenypředevšímzrostlinnýchvosků.
Ketony (alkanony)vznikají antropogenní činností (doprava, spalování uhlí a biopaliv) a
biogenní (mikrobiální procesy, biodegradace rostlinného opadu). Nejčastěji se vovzduší
vyskytujíketonyspočtemuhlíkůvrozmezíC15ažC35.Mikrobiálněvznikajíketonyrozkladem
rostlinnýchvoskůalipidů.
5.3.5.Karboxylovékyseliny–alkanovékyseliny
Karboxylové kyselinyjsouorganickékyseliny,kteréobsahujíkarboxylovouskupinu-COOH.
Karboxylové kyseliny, společně se svými solemi tvoří nezbytnou součást všech živých
organismů.
Tyto kyseliny jsou do ovzduší emitovány spalováním uhlí, biomasy, ropných látek.
Přirozeným způsobem jsou uvolňovány při biodegradaci rostlinné hmoty a mikrobiálně.
Alkanové kyseliny vznikají při úpravě a přípravě potravin. Původ karboxylových kyselin
spočtemuhlíkuvětšímnež20souvisísjejichuvolňovánímzrostlinnýchvosků.Karboxylové
kyseliny spočtem uhlíků vrozmezí C12 až C18 vznikají mikrobiální aktivitou. Karboxylové
kyselinyC1-C10společněsbenzoovoukyselinoujsouproduktyemisízdopravy.Oktadekanová
a hexadekanová kyselina – indikují různé zdroje znečištění (spalování biomasy, příprava
potravin, doprava), které lze identifikovat pomocí velikosti diagnostického poměru C18/C16.
Unikátními kyselinami, které vznikají pouze při spalování biomasy lze považovat
dehydroabietovou kyselinu, 7-oxodehydroabietovou, kyselinu abietová a kyselinu
pimarovou.
Dikarboxylové kyseliny (alkandiové kyseliny)vznikajíspalováním,jsouobsaženyvemisiích
zdopravyavznikajípřifotochemickýchsekundárníchreakcíchvovzduší.Vovzdušínejčastěji
vznikají oxidací těkavých organických látek (VOC), dlouhých nenasycených kyselin
(Kawamura et al., 1987) a alkenů. Kvýznamným zástupcům patří kyselina šťavelová,
fumarová,maleinová.
5.3.6.Alkanoly(alkoholy)
Alkanoly jsou alifatické alkoholy, které mají mezi atomy uhlíku pouze jednoduché vazby.
Jsouodvozenéodalkanů.AlkanolyspočtemuhlíkůvrozmezíodC14doC36,jsouuvolňovány
doprostředízbiodegradacebiomasy.
5.3.7.Geochemickémarkery(molekulárnífosilíe,biomarkery)
Biomarkery (molekulární fosilie) jsou organické látky, které vykazují přímý vztah ke
genetickému zdroji organické hmoty vsedimentárních horninách včetně fosilních paliv.
Všechnybiomarkerymajídefinitivníchemickoustrukturu,kterájeveliceodolnávůčirůzným
chemickým a fyzikálním vlivům (Simoneit et al., 2004). Charakteristickým znakem
biomarkerůjejejichperzistenceastabilitavprostředí.Běhemspalovánífosilníchpalivjsou
biomarkeryuvolňoványdoprostředí,vžádnémpřípaděnejsouvedlejšímiproduktyspalování
(Simoneit, 1985). Výskyt individuálních biomarkerů vprostředí umožňuje identifikovat
85
jednotlivé zdroje znečištění (Simoneit, 2004). Knejvýznamnějším zástupcům ze skupiny
biomarkerů,patříhopanoidníuhlovodíky,steranyaisoprenoidníuhlovodíky.
Hopanoidníuhlovodíky(C27-C35)jsouodvozenyzprekurzorůbuněčnýchmembránprokaryot
(bakteriálnízdroj)asinic.HopanoidníuhlovodíkyC30avýšejsouodvozenyodvyššíchrostlin
amechů.Mikrobiálníhopanyjsouodvozenyoddiplotenuabakteriohopantetrolu.
SpalováníuhlíuvolňujehopanyspočtemuhlíkůvrozmezíC27ažC33.Máloprouhelněnáuhlí
(lignit) jsou charakteristická přítomností 22R-17α(H),21β(H)-homohopanu, zatímco
spalovánímdobřeprouhelněnéhouhlí(černéuhlí)jeprodukovánpředevším17α(H),21β(H)29-norhopan. Lignit produkuje především 17β(H),21β(H)-hopan a 17β(H),21α(H)-moretan.
Hnědéuhlíspalovánímuvolňuje17β(H),21α(H)-moretana17α(H),21β(H)-hopan.Černéuhlí
aantracitprodukuje17α(H),21β(H)-hopanavminoritnímmnožství17β(H),21α(H)-moretan.
Markerem pro emise zdopravy jsou hopany spočtem uhlíku větším než 31 (C31) v
konfiguraci 22R-17α(H),21β(H)-homohopan. Rozlišení emisí ze spalování uhlí od ropných
látekaproduktů–homohopanovýindexS/S+R.
Sterany tvoří běžnou součást fosilní organické hmoty. Vuhlí jsou zastoupeny sterany
spočtem uhlíku C29 vkonfiguraci αββ (C29 αββ), jejichž množství se zvyšuje sodrazností
vitrinitu (Fabianska et al., 2013). Sterany spočtem uhlíku C27 až C29 indikují přítomnost
cévnatýchrostlinařasběhemvznikuuhlí.Sterany5α(H),14β(H),17β(H)vkonfiguraci20Sa
20R jsou vdominantním zastoupení. Méně se vyskytují 5α(H),14α(H),17α(H) 20S a 20R
isomery,kterésevevětšímířenacházejívropno-nosnémprostředí.Přítomnostpravidelných
steranů/17α-hopanů vropěaropnýchproduktech máspecifickýpůvodvbiomasefosilních
eukaryot(řasy,vyššírostliny)aprokaryot(bakterie).
VelmičastězastoupenýmisteranyvPM10jeskupinaspočtemuhlíkůC27,C28aC29.Nejčastěji
se vyskytuje cholest-5-en-3β-ol a 24-ethylcholest-5-en-3β-ol. Původem steranů C27-C29 je
biomasařasavyššíchrostlin(Moldowanetal.,1985).
Fosilní organická hmota obsahuje 4 α-methylsterany -cholestan (C28), ergostan (C29),
stigmastan(C30)adinosteran(4,23,24-trimethylcholestan).4-methylsterany(C30)pocházejíz
(fosilní) organické hmoty, která se vyskytovala ve sladkých jezerních a mořských
sedimentech. Původ 4-methylsteranů je odvozen z biomasy některých druhů bakterií
(Brassell et al. 1985) a zbiomasy mořských a sladkovodních obrněnek (Volkman et al.,
1990). Stigmastany a ergostany patří kvelmi významným markerům obsaženým včásticích
prachu. Rozlišení emisí ze spalování ropných látek a zuhlí je možné na základě
diagnostickýchpoměrů.
Isoprenoidní uhlovodíky - mezi nejvýznamnější zástupce patří pristan a fytan. Pristan
(2,6,10,14-tetramethylpentadekan) a fytan (2,6,10,14-tetramethylhexadekan) vznikají
přidegradaci fytolu, který tvoří základní molekulu chlorofylu. Fytan vznikl ve fosilních
materiálech vredukčních podmínkách. Pristan vznikl při střídání oxidačních a redukčních
podmínek. Největším zdrojem pristanu (C19) a fytanu (C20) jsou fytylové vedlejší řetězce
chlorofyluvefototrofníchorganismechabakteriochlorofyla,bvsirnýchbakteriích(Brooks
etal.,1969).Redukujícíneboanoxicképodmínkyvsedimentechumožňujíštěpenívedlejšího
řetězcefytylunafytol,kterýpodstupujeredukcinadihydrofytol,apaknafytan.Přítomnost
kyslíkuvprostředí(oxidačnípodmínky)umožňujekonverzifytolunapristanoxidacífytoluna
fytenovoukyselinu,dekarboxylaci,apakredukcinapristan.
86
Pristan může pocházet i z recentnívegetace. Obvykle je jeho uvolňování do prostředí
doprovázeno dominancí alkanů slichým počtem uhlovodíků. Fytan je vzácně zjistitelný
vbiologickémmateriálu,výjimkutvořípouzebakterie.
Pristan a fytan jsou produkovány spalováním benzínu, nafty a uhlí, zjistitelné jsou i
vmazacích olejích. Rozlišení emisí ze spalování uhlí od emisí zdopravy je možné pomocí
diagnostickéhopoměruPr/Ph.
Steroidní uhlovodíky mohou být recentního biogenního (přírodního) původu, ale mohou
také pocházet ze spalování uhlí a biomasy. Typické C29 fytosteroidní uhlovodíky zahrnují βsitosteren, sloučeniny norcholestanů včetně dehydratovaných forem. Biogenními zástupci
zopadu vegetace a ze spalování biomasy jsou: stigmasterol, sitosterol, kampesterol. Mezi
unikátní markery identifikující spalování biomasy patří alterační termické produkty –
stigmastadieny,lupadieny,olean-dienovékyselinyapod.
Terpenoidy-terpenoidníuhlovodíkymohoubýtrecentní(přírodnípůvod)anebomohoubýt
uvolňovány spalováním uhlí. Kindikátorům fosilní hmoty patří: dehydroabietan, oleanan,
lupan,ursan,oleanen,gamamceran,neogamaceranapod.Kinidkátorůmbiogenní(přírodní)
současnéorganickéhmotypatřílupeol,α-amyrin,β-amyrinapod.
Aromatickébiomarkery.Zdrojemaromatickýchbiomarkerůjebuďrecentníbiogenníhmota
nebo spalování fosilních paliv (fosilní organická hmota): alkylpiceny, alkylhydropiceny,
alkylhydrochryseny.Spalovánímčernéhouhlíjeuvolňovánunikátnímarker–picen.Koronen
jeunikátnímmarkerprospalováníbenzínu.
5.3.8.Polycyklickéaromatickéuhlovodíky(PAU)
PAU jsou odvozeny zvysokoteplotní termické změny uhlí, biopaliv a ropných látek a
produktů.SpalovánílignituahnědéhouhlíprodukujeméněPAUnežčernéuhlí.VětšinaPAU,
které jsou uvolňovány spalováním černého uhlí tvoří alkylované antraceny a fenantreny
(Oros et al., 2000), cyklopenta(cd)pyreny, benz(a)antraceny, benzo(a)pyreny. Hydroxypyren
je unikátním markerem pro černé uhlí a antracit. Pomocí poměru pyren/hyroxypyren lze
rozlišitemisezespalováníantracituačernéhouhlí.
Reten - unikátní marker pro spalování jehličnaté biomasy. Reten se může vyskytovat i ve
fosilní organické hmotě (uhlí – lignit). Rozlišení původu retenu vimisích je možné pomocí
diagnostickéhopoměrureten/(reten+chrysen).
Azaarény – specifická skupina PAU. Azaarény jsou polycyklické aromatické uhlovodíky
sobsahemdusíkovéhoatomu.Doprostředíjsouazaarényuvolňoványspalováním(Preston
et al., 1997). Mezi nejvýznamnější zástupce patří chinolin, isochinolin, akridin,
benzochinoliny (benzo(h)chinolin, benzo(f)chinolin), fenantridin, azapyren, azachrysen,
benzakridin a methylované formy chinolinů (methylchinoliny, dimethylchinoliny,
trimethylchinoliny).
Dalšími významnými polycyklickými uhlovodíky, které jsou uvolňovány do prostředí
především spalováním a jinými termickými procesy (např. koksování uhlí) jsou uhlovodíky
podle US EPA – fenantren, antracen, acenaften, acenaftylen, pyren, fluoranthen, chrysen,
benzo(a)pyren, dibenzo(ah)antracen, indeno(1,2-cd)pyren, benzo(ghi)perylen, fluoren,
benzo(a)antracen, naftalen, benzo(b)fluoranthen, a benzo(k)fluoranthen. Mnoho ztěchto
uhlovodíkůjeběžnousoučástífosilníchpaliv,alemohoutakévznikatjakovedlejšíprodukty
během antropogenních aktivit. Rozlišení původu jednotlivých uhlovodíků, je možné na
základě diagnostických poměrů. Polycyklické aromatické uhlovodíky s obsahem síry (např.
87
benzothiazol, 2-(4-morfolinyl)benzothiazol, dibenzothiofen, 2-(methylthio)benzothiazol)),
nitro-PAUatrifenylenjsouantropogennímimarkeryproemisereziduízpneumatik(Tranet
al., Kumata et al., 1997). Kvýznamným zástupcům patří: thionaften (pneumatiky, aslfalt,
nafta, motorový olej), benzothiazol (otěr pneumatik, antimrznoucí přísady), 2merkaptobenzothiazol (pneumatiky), 2-(methylthio)benzothiazol (pneumatiky), 2-(4morfolinyl)benzothiazol (vulkanizační akcelerátor), 1-nitropyren (dieselové výfukové plyny),
dibenzothiofen(pneumatiky,asfalt,dieslovépalivo,motorovýolej),2-nitrofluoren(dieselové
výfukovéplyny),9-nitroantracen(dieselovévýfukovéplyny),trifenylen(otěrpneumatik,otěr
brzdovýchdestiček,asfalt).
5.3.9.Fenoly,fenolickélátky
Fenolyafenolickélátkyjsouprodukoványspalovánímuhlí,biopalivaprůmyslovýmiprocesy.
Výskyt substituovaných fenolů vprostředí je spojen převážně sdopravou a se spalováním
fosilních paliv. Spalováním uhlí jsou uvolňovány fenoly, dimery substituovaných fenolů –
katechol,resorcinol.Nejvícefenolikjeuvolňovánospalovánímlignituahnědéhouhlí,černé
uhlí uvolňuje nejméně fenolických látek. Spalování biomasy bohaté na lignin produkuje
methoxyfenoly.
5.3.10.Anhydrosacharidy
Anhydrosacharidyjsouspecifickémarkeryprospalováníbiomasy.Anhydrosacharidyvznikají
termickým rozkladem celulózy a hemicelulózy. Anhydrosacharidy zahrnují levoglukosan,
manosan a galaktosan. Levoglukosan (1,6-anhydro-β-D-glukopyranosa) je produkován
spalováním recentní (současně rostoucí) biomasy a lignitů (Fabbri et al., 2009), nepochází
zhydrolýzynebomikrobiálnídegradacecukrů(Locker,1988).
Rozlišen spalování lignitu a biomasy – diagnostický poměr L/M. Identifiakce emisí ze
spalováníbiomasy–diagnostickýpoměrL/M+G.
5.3.11.Markeryprospalováníplastů,těkáníplastů
Do prostředí se uvolňují vdůsledku spalování a samovolným těkáním. Jedná se velmi
rozsáhlou skupinu látek. Kunikátním markerům patří – trifenylbenzeny, tris(2,4-diterc.butylfenyl)fosfát, 1,3,5-trifenylbenzen, kyselina tereftalová, trifenylfosfát, tris(2,4-diterc.)butylfenylfosfát,
estery
ftalových
kyselin
–
din-n-butylftalát,
di-(2ethylhexylftalát)ftalát, dimethylftalát, butylbenzylftalát, dinonylftalát, adipáty – bis(2ethylhexyl)adipát,dibutyladipát,diisodecyladipát,azeláty–bis(2-ethylhexyl)azelát,sebakáty
–dioktylsebakát,dibutylsebakát,sulfonovékyselinyasulfoamidy.Významnýmimarkeryjsou
látky ze skupiny retardantů hoření – bromovaný bisfenol A, bisfenol A, tetrabisfenol A,
dechloran plus.Dalšímarkeryzahrnujílátkyzeskupinyantioxidantůalubrikantů –Irganox
1010,Irganox1076,Irganox1035,IrganoxMD1024,stramid,erukamid,ethylenbisoleamid,
butylpalmitát,butylstearátadalší.
5.3.12.Markeryproemisezpřípravyaúpravypotravin
Unikátní markery zahrnují cholesterol, nonanal, glycerol-1-palmitát, 1-stearylglycerol,
oktadekenal a karboxylové kyseliny (oktadekanová, palmitolejová, olejová, hexadekanová,
9,12-oktadekadienovákyselina,9,12,15-oktadekatrienovákyselina).
88
5.3.13.Esteryvosků
Jedná se o biogenní zdroj organické hmoty. Estery vosků se do ovzduší dostávají
biodegradacírostlinnýchvoskůanebopřímýmspalovánímbiomasy.
Výsledkyanalýzyorganickýchsloučeninjsouuvedenyvnásledujícíchtabulkách.Koncentrace
jednotlivých analytů byly použity kvýpočtu diagnostických poměrů pro určení zdroje.
Celkembyloanalyzováno18skupinorganickýchlátek.
5.4.Výsledkychemickéanalýzyimisíaemisí-metodapy-GC/MS
89

„Identifikácia pôvodcov znečisťovania ovzdušia v meste Ružomberok“

Transkript

Podobné dokumenty

zprávy z radnice

Radniční listy Olomouc 05/2014

nebezpečné odpady

Teoretické zázemí

Chov koz v systému trvale udržitelného zemědělství

požadavky k přijímacím zkouškám v jednotlivých oborech pro

Závěrečná

RLQ Prostorové čidlo kvality vzduchu