|
7.
|
Poziom koncentracji NO2 i SO2 w powietrzu na terenach leśnych na SPO MI
Anna Kowalska
Zakwaszanie i eutrofizacja prowadzące do
destabilizacji ekosystemów są skutkiem
szkodliwego działania zanieczyszczeń
powietrza na lasy. Główne składniki gazowe
powietrza, odpowiedzialne za wymienione
procesy to dwutlenek siarki i związki azotu.
Są one emitowane do atmosfery z różnych
źródeł, lecz uważa się, że emisje naturalne
(wybuchy wulkaniczne, rozkład biomasy,
pożary, wyładowania atmosferyczne)
dostarczają zaledwie ułamka ilości SO2
i tlenków azotu (NOx) w
porównaniu z aktywnością człowieka (Colvile,
2004).
Bezwzględne poziomy całkowitej emisji
głównych zanieczyszczeń powietrza w Polsce
od lat należą do jednych z wyższych wśród
krajów Unii Europejskiej (Mały Rocznik
Statystyczny Polski 2015, GUS 2015).
Według danych KOBIZE (Krajowy bilans
emisji…, 2016), w Polsce w 2014 r.
wyemitowano do atmosfery ponad 800 tys. ton
dwutlenku siarki, emisje tlenków azotu
(wyrażone jako NO2) przekroczyły
723 tys. ton.
W 2015 roku pomiary stężeń SO2 i
NO2 obejmowały okres od kwietnia
do grudnia, z pominięciem pierwszego
kwartału, charakteryzującego się z reguły
wysokimi stężeniami zanieczyszczeń w
powietrzu. Okres zimowy obejmował miesiące
od października do grudnia, natomiast sezon
letni trwał od kwietnia do września.
Dwutlenek siarki
W 2015 r. poziom średnich stężeń SO2
na powierzchniach SPO MI był zróżnicowany
(test Kruskala-Wallisa: H [12, N=108]=43,17;
p≤0,001). Istotne różnice wystąpiły pomiędzy
stężeniami SO2 na powierzchniach
w Suwałkach i Strzałowie (Polska
północno-wschodnia) a wartościami
odnotowanymi w Zawadzkiem i Birczy (Polska
południowa) (p≤0,03), a także między
stężeniem SO2 w Zawadzkiem (Śląsk
Opolski) a wartością odnotowaną w Białowieży
(Polska północno-wschodnia) (p≤0,01).
 |
|
Rys. 16. Roczny
przebieg stężeń SO2 w
powietrzu na SPO MI od kwietnia do
grudnia 2015 r.
|
Średnie (dla okresu od kwietnia do grudnia)
stężenia SO2 były niższe od
notowanych w roku ubiegłym, co wynika z
krótszego niż w poprzednich latach okresu
pomiarowego. Podobnie jak w latach
poprzednich, w grupie nadleśnictw
zlokalizowanych w Polsce północno-wschodniej
(Strzałowo, Białowieża, Suwałki) występowały
niskie średnie stężenia dwutlenku siarki
(poniżej 1,2 μg.m-3).
W Chojnowie, Gdańsku, Kruczu, Szklarskiej
Porębie i Piwnicznej średnie stężenie nie
przekroczyło 1,8 μg.m-3,
w Birczy, Łącku i Krotoszynie – mieściło się
w zakresie od 2,0 μg.m-3
do 2,2 μg.m-3.
Najwyższe stężenie odnotowano w
Nadleśnictwie Zawadzkie (2,7 μg.m-3).
Średnie miesięczne mieściły się w przedziale
0,3-3,9 μg·m-3·m-c-1.
W ciągu okresu pomiarowego występowały
istotne różnice (ANOVA Friedmana:
c2 [N=12,
df 8]=41,49; p≤0,001) pomiędzy stężeniami SO2
na wszystkich powierzchniach. Maksymalne
stężenia wystąpiły na licznych
powierzchniach w sierpniu (Nadl. Zawadzkie,
Krotoszyn, Bircza, Chojnów, Piwniczna,
Strzałowo; odpowiednio 3,9, 3,7, 3,3, 2,6,
2,3, 1,7 μg·m-3·m-c-1),
wrześniu (Nadl. Szklarska Poręba i Suwałki,
odpowiednio 2,7 i 1,7 μg·m-3·m-c-1),
maju (Nadl. Gdańsk 2,8 μg·m-3·m-c-1),
czerwcu (Nadl. Białowieża 2,1 μg·m-3·m-c-1)
bądź grudniu (Nadl. Łąck i Krucz,
odpowiednio 3,3 i 2,5 μg·m-3·m-c-1.
(Rys. 16).
W 2015 r. średnie stężenia SO2 w
okresie badań (kwiecień - grudzień) układały
się następująco w porządku malejącym dla
nadleśnictw: Zawadzkie > Bircza, Łąck,
Krotoszyn > Chojnów, Szklarska Poręba >
Krucz, Gdańsk, Piwniczna > Białowieża,
Suwałki > Strzałowo.
W rozporządzeniu Ministra Środowiska z dnia
24 sierpnia 2012 r. w sprawie poziomów
niektórych substancji w powietrzu (Dz. U. z
2012, poz. 1031) poziom dopuszczalny SO2
ze względu na ochronę roślin dla roku
kalendarzowego i pory zimowej (okres od 1
października do 31 marca) został ustalony na
poziomie 20 μg·m-3. Średnie z
okresu pomiarowego stężenia SO2
na SPO MI zawierały się w granicach 0,9-2,7
μg·m-3, co stanowiło od 4% do 13%
wartości dopuszczalnej. W porze zimowej
(październik-grudzień) zakres stężeń wynosił
od 0,7 do 2,4 μg·m-3, tj. od 3%
do 12% wartości dopuszczalnej. Ponieważ
między styczniem a marcem 2015, kiedy
spodziewane są wysokie stężenia SO2
w powietrzu, nie wykonano pomiarów, wszelkie
odniesienia do poziomu dopuszczalnego,
zarówno dla roku, jak i dla pory zimowej, są
obarczone dużym błędem.
Dwutlenek azotu
W 2015 r. powierzchnie SPO MI istotnie
różniły się pod względem stężeń NO2
(test Kruskala-Wallisa: H [11, N=108]=55,67;
p≤0,001). Istotne różnice wystąpiły pomiędzy
stężeniami NO2 na powierzchniach
w Chojnowie i Łącku a stężeniami
zanotowanymi w Polsce północno-wschodniej
(Suwałki, Strzałowo, Białowieża) oraz w
górach i na pogórzu (Szklarska Poręba,
Bircza i Piwniczna). Podobnie jak w
poprzednich latach, najwyższe średnie
stężenia NO2 stwierdzono w
rejonach Polski centralnej w Chojnowie (14,8
μg·m-3) i Łącku (11,1 μg·m-3)
oraz na południu w Zawadzkiem (9,4 μg·m-3).
Wysoki poziom stężeń NO2 na tych
powierzchniach może wynikać z dużego
natężenia ruchu drogowego w niedalekiej
odległości od powierzchni, usytuowania
powierzchni w pobliżu dużych miast i/lub w
rejonach o dużej gęstości zaludnienia oraz
wysokim uprzemysłowieniu (Chojnów w
odległości 20 km od Warszawy, Łąck w
odległości 5 km od Płocka – dużego ośrodka
przemysłu rafineryjnego, Zawadzkie na Górnym
Śląsku). Niższe stężenia NO2,
podobnie jak w poprzednich latach badań,
występowały w nadleśnictwach Polski
północnej i północno-wschodniej: Białowieża
(4,2 μg·m-3), Strzałowo (4,4 μg·m-3),
Suwałki (4,9 μg·m-3), Gdańsk (6,8
μg·m-3) oraz w rejonach górskich:
Bircza i Piwniczna (4,2 μg·m-3) i
Szklarska Poręba (4,9 μg·m-3).
 |
|
Rys. 17. Roczny
przebieg stężeń NO2 w
powietrzu na SPO MI od kwietnia do
grudnia 2015 r. |
Dla wszystkich powierzchni objętych
badaniami różnice stężeń NO2 w
kolejnych miesiącach badań były
statystycznie istotne (ANOVA Friedmana:
c2 [N
= 12, df 8] = 74,67, p≤0,001. Średnie
miesięczne wahały się w granicach od 2,3
μg·m-3 do 20,6 μg·m-3
i wykazywały wyraźną sezonowość. Wraz z
upływem miesięcy stężenia rosły, osiągając
wartości maksymalne w ostatnim kwartale
roku, z wyjątkiem Chojnowa, gdzie wysoki i
dość wyrównany poziom stężeń występował
między sierpniem a październikiem (20,2-20,6
μg·m-3·m-c-1). W
drugim kwartale roku na wszystkich
powierzchniach stężenia miesięczne były
niższe niż w pozostałym okresie, wahając się
pomiędzy 2,3 a 11,4 μg·m-3. W
czwartym kwartale stężenia miesięczne wahały
się między 5,0 a 22,2 μg·m-3.
Najwyższe miesięczne stężenie NO2
zanotowano we wrześniu w Chojnowie (20,6
μg·m-3) (Rys. 17) i było ono
wyższe o około 1 μg·m-3 niż
maksymalne stężenie miesięczne odnotowane na
SPO MI w 2014 r..
W Chojnowie podobnie jak w
poprzednich latach, wartości minimalne
przekraczały 10 μg·m-3 w każdym
miesiącu badań.
Stężenia niższe niż 3 μg·m-3·m-c-1
występowały w Polsce północno-wschodniej
(Białowieża, Suwałki i Strzałowo) między
kwietniem a lipcem oraz w Polsce
południowej, w rejonach górskich (Piwniczna,
Bircza i Szklarska Poręba) między kwietniem
a sierpniem, jednak nie we wszystkich
miesiącach w tym okresie.
W 2015 r. średnie stężenia NO2 w
okresie badań (kwiecień - grudzień) układały
się następująco w porządku malejącym dla
nadleśnictw: Chojnów > Łąck > Zawadzkie >
Krotoszyn > Krucz > Gdańsk > Szklarska
Poręba, Suwałki > Strzałowo > Białowieża,
Piwniczna, Bircza.
W roku 2015 średnie wartości stężeń NO2
wynosiły od 4,2 do 14,8 μg·m-3·okres
badań-1, tj. odpowiednio od 14%
do 49% wartości dopuszczalnej poziomu
tlenków azotu. Wartość dopuszczalna została
określona dla tlenków azotu rozporządzeniem
Ministra Środowiska z dnia 24 sierpnia 2012
r. w sprawie poziomów niektórych substancji
w powietrzu (Dz. U. z 2012, poz. 1031) dla
roku kalendarzowego, ze względu na ochronę
roślin, na poziomie 30 μg·m-3. Ze
względu jednak na brak danych dla pierwszego
kwartału roku, odniesienie do wartości
dopuszczalnych jest obarczone dużym błędem.
Łączna depozycja siarki i azotu
Na podstawie średnich stężeń rocznych i
sezonowych oszacowano ładunek N i S, jaki
był deponowany na SPO MI w trzech kwartałach
2015 r. – zastosowano metody szacowania wg
Thimonier i in. (2005) i Rihm (1996).
Powierzchnie monitoringu intensywnego można
połączyć w trzy grupy różniące się
sumarycznym obciążeniem zanieczyszczeniami
gazowymi. Najniższa łączna depozycja siarki
i azotu z atmosfery występowała na
powierzchniach Polski północno-wschodniej
(Białowieża, Strzałowo i Suwałki) (od 2,1 do
2,4 kg N+S·ha-1·okres badań-1),
niska – na powierzchni w Gdańsku (2,7 kg
N+S·ha-1·okres badań-1).
Powierzchnie zlokalizowane w Polsce
centralnej (Krotoszyn i Krucz) oraz w górach
i na pogórzu (Szklarska Poręba, Piwniczna i
Bircza) charakteryzują się pośrednimi
wartościami sumarycznej depozycji N-NO2
i S-SO2 (od 2,7 do 3,7 kg N+S·ha-1·okres
badań-1). Wysokie poziomy łącznej
depozycji siarki i azotu zanotowano w Łącku
(4,3 kg N+S·ha-1) i w Zawadzkiem
(5,3 kg N+S·ha-1), najwyższe – w
Chojnowie (5,9 kg N+S·ha-1).
W 2015 r. łączna depozycja siarki i azotu z
atmosfery w okresie badań (kwiecień -
grudzień) była najniższa na powierzchniach
Polski północno-wschodniej (Białowieża,
Strzałowo i Suwałki), niska – na powierzchni
w Gdańsku. Pośrednie wartości zanotowano na
powierzchniach zlokalizowanych w Polsce
centralnej (Krotoszyn i Krucz) oraz w górach
i na pogórzu (Szklarska Poręba, Piwniczna i
Bircza), wysokie wartości – w Łącku i w
Zawadzkiem, najwyższe – w Chojnowie.
|
