Mobilne pomiary stężeń pyłu zawieszonego w Bydgoszczy w dniach 09-11.10.2021 – wyniki
Po co nam pomiary mobilne?
W założeniu pomiary mobilne (patrolowe) mają uszczegółowić i wzbogacić wiedzę o zanieczyszczeniach powietrza, uzyskiwaną w ramach tradycyjnych pomiarów stacjonarnych (np. sieć PMŚ, lokalne sieci pomiarowe). Prowadzenie takich pomiarów umożliwia szczegółowe rozpoznanie przestrzennej zmienności parametrów jakości powietrza (w tym przypadku stężenia pyłu zawieszonego) na określonym obszarze. Przede wszystkim pozwala na identyfikację miejsc („hot spot”) lub obszarów („hot area”), w których występują podwyższone stężenia pyłowych zanieczyszczeń powietrza (prosta inwentaryzacja źródeł emisji), a także umożliwia określenie zasięgu i skali oddziaływania takich miejsc. Daje również możliwość określenia wpływu aktualnej sytuacji meteorologicznej na przestrzenną zmienność stężeń zanieczyszczeń powietrza. Dodatkowo wyniki pomiarów mobilnych mogą służyć do weryfikacji wyników modelowania jakości powietrza lub dostarczyć dodatkowych danych wejściowych do tego modelowania.
Jak mierzymy?
Pomiary prowadzimy z wykorzystaniem niskoemisyjnego (lub zeroemisyjnego) samochodu – mobilnej stacji pomiarowej. Podczas przejazdów przy pomocy pyłomierzy mierzymy stężenie pyłu zawieszanego PM1, PM2.5, PMRESP, PM10, PMTOTAL. Czerpnia pyłomierza zainstalowana jest na dachu samochodu (patrz fotografia tytułowa), a rejestracja odbywa się automatycznie (automatyczny zapis czasu i mierzonych wielkości przez urządzenie). Pomiary pyłu zawieszonego uzupełnione są pomiarami podstawowych parametrów meteorologicznych (stacja meteorologiczna umieszczona jest również na dachu samochodu; patrz fotografia). Dodatkowa trasa i czas przejazdu rejestrowane są przez odbiornik GPS. Takie dane są niezbędne do określenia przestrzennego zróżnicowania stężeń zanieczyszczeń. Przejazdy odbywają się z prędkością 10-30 km/h, a częstotliwość pomiaru stężeń PM i rejestracji GPS to 1 sekunda.
Warunki meteorologiczne w dniach 9-11.10.2021
Podczas omawianych trzech dni pomiarowych w Bydgoszczy panowały bardzo zbliżone warunki pogodowe. W ciągu dnia było ciepło, a temperatura powietrza przekraczała 15,0 °C, natomiast w nocy odnotowano spadek temperatury oraz przymrozki (Ryc.1). Te ochłodzenia spowodowały, że w tych dniach wystąpiły podwyższone stężenia pyłu zawieszonego(Ryc.2).
Ryc.1. Przebieg zmian temperatury powietrza w Toruniu w okresie 01.10.2021-14.10.2021 według wartości średnich godzinnych; kolorem szarym zaznaczone dni podczas których wykonywano pomiary mobilne w Bydgoszczy
Ryc.2. Przebieg zmian stężenia pyłu zawieszonego PM10 i PM2.5 na tle zmian temperatury powietrza w Bydgoszczy w okresie 01.10.2021-14.10.2021 według wartości średnich dobowych (wg danych GIOŚ); kolorem szarym zaznaczone dni podczas których wykonywano pomiary mobilne w Bydgoszczy
Warto również zauważyć, że w dniach pomiarowych obserwowano dobową rytmikę zmian prędkości wiatru – w ciągu dnia prędkość wiatru była wyższa niż wieczorem i w nocy. Sprzyjało to rozpraszaniu zanieczyszczeń w ciągu dnia, a ich kumulacji w ciągu nocy (Ryc.3).
Ryc.3. Przebieg zmian prędkości i kierunku wiatru w Toruniu w okresie 01.10.2021-14.10.2021 według wartości średnich godzinnych; kolorem szarym zaznaczone dni podczas których wykonywano pomiary mobilne w Bydgoszczy
Takie warunki meteorologiczne przyczyniły się do niewielkich wahań stężenia pyłu zawieszonego w ciągu doby. Niższe stężenia odnotowywane były w ciągu dnia, a wyższe od godzin wieczornych do porannych.
Ryc.4. Przebieg zmian stężenia pyłu zawieszonego PM10 i PM2.5 na tle zmian temperatury powietrza w Bydgoszczy w okresie 01.10.2021-14.10.2021 według wartości średnich godzinnych (wg danych GIOŚ); kolorem szarym zaznaczone dni podczas których wykonywano pomiary mobilne w Bydgoszczy
Co udało nam się zmierzyć?
W dniach 9-11.10.2021 udało nam się wykonać 5 przejazdów pomiarowych:
- trzy poranne (09.10, 10.10, 11.10),
- dwa wieczorne (09.10, 10.10).
Pierwszy przejazd wykonany został w sobotę 09.10.2021 w godzinach porannych (07:45 – 09:30), głównie na Miedzyniu. Podczas pomiarów średnie stężenia pyłu zawieszonego nie były wysokie, ale udało się „złapać” moment porannego rozpalania w piecach – uchwyciliśmy w tej części miasta miejsca („hot spot-y”), w których wystąpiły podwyższone stężenia pyłowych zanieczyszczeń powietrza.
Drugi pomiar, prowadzony wieczorem 09.10.2021 r., który wykonywany był na trasie Myślęcinek – Fordon (ze szczegółowym przejazdem przez Stary Fordon) – Centrum, wyraźnie wskazał Stary Fordon jako obszar podwyższonego stężenia pyłowych zanieczyszczeń powietrza („hot area”).
Pomiar był wykonywany, gdy po ciepłym dniu zaczął się wieczorny spadek temperatury powietrza, czyli podczas wieczornego rozpalania w piecach. Na podstawie obserwacji wizualnych prowadzonych podczas przejazdu można stwierdzić, że zanieczyszczenia nie rozpraszały się, ale kumulowały w najbliższej okolicy źródeł emisji (pokazuje to mapy rozkładu przestrzennego stężeń pyłu PM10 i PM2.5, na podstawie danych uśrednianych).
Podobna sytuacja miała miejsce podczas wieczornego pomiaru 10.10.2021 r. Przejazd odbywał się na trasie z Brydujścia przez Stary Fordon do Bocianowa i Śródmieścia. Wyniki wskazują dwa obszary podwyższonego stężenia pyłowych zanieczyszczeń powietrza („hot area”) – Stary Fordon oraz Bocianowo i Śródmieście.
Szczególowe mapy prezentujące wyniki pomiarów prowadzonych na wymienionych wyżej osiedlach wskazują miejsca gdzie problem jest największy (mapy rozkładu przestrzennego maksymalnych stężeń pyłu PM2.5, dla Starego Fordonu i Śródmieścia).
Poranny pomiar wykonany w niedzielę 10.10.2021 r. wskazuję na podwyższone stężenie pyłu zawieszonego w terenie zabudowanym na całej trasie przejazdu. Najprawdopodobniej jest to wynik kumulacji zanieczyszczeń po wieczornym i nocnym ogrzewaniu domów. Dodatkowo uchwycony został moment porannego rozpalania w piecach, dzięki czemu możemy wskazać wyraźne „hot spot-y”, w których występują podwyższone stężenia pyłowych zanieczyszczeń powietrza (mapa rozkładu wartości maksymalnych stężenia PM2.5).
Ostatni z pomiarów wykonany został w centrum Bydgoszczy rano 11.10 2021 r. Wyniki pozwalają stwierdzić, że podwyższone stężenie pyłu zawieszonego wystąpiło na trasie całego przejazdu. Ponieważ również tego dnia udało się „złapać” moment porannego rozpalania w piecach – uchwyciliśmy w tej części miasta miejsca („hot spot-y”), w których wystąpiły podwyższone stężenia pyłowych zanieczyszczeń powietrza.
