Jakość powietrza w Krakowie. Podsumowanie wyników badań.

Właśnie zakończyła się wspólna konferencja prasowa Krakowskiego Holdingu Komunalnego, Urzędu Miasta Krakowa, Wojewódzkiego Inspektoratu Ochrony Środowiska i Akademii Górniczo – Hutniczej, na której zaprezentowano wyniki badań zespołów naukowych AGH, uzupełnione informacjami Inspekcji Ochrony Środowiska, w tym ocena efektów wdrażania programów ochrony powietrza.

 

Mając na uwadze obowiązujący, w Krakowie od 1 września ub. roku, całkowity zakaz używania paliw stałych oraz konieczność prowadzenia stałego monitorowania stanu jakości powietrza w mieście, Krakowski Holding Komunalny SA w Krakowie, przy współudziale finansowym spółek z grupy kapitałowej KHK- MPEC SA i MPK SA, Wydziału Jakości Powietrza UMK oraz merytorycznym wsparciu Wojewódzkiego Inspektoratu Ochrony Środowiska i Głównego Inspektoratu Ochrony Środowiska, zainicjował w 2019 roku, projekt badawczy prowadzony przez naukowców z AGH pn.: ,,ŹRÓDŁA ZANIECZYSZCZEŃ PYŁOWYCH POWIETRZA W KRAKOWIE W 2018 – 2019 ROKU”

 

Celem opracowanego projektu było określenie rodzaju oraz udziału poszczególnych źródeł emisji zanieczyszczeń  pyłowych powietrza obserwowanych na wybranych stacjach monitoringu jakości powietrza WIOŚ i GIOŚ, związanych z transportem drogowym oraz obszarem mieszkalnym. Wykonane przez zespoły naukowe AGH badania są istotnym uzupełnieniem wiedzy o jakości powietrza w Krakowie, przed wprowadzeniem od 1 września ubiegłego roku, całkowitego zakazu używania paliw stałych. Prowadzony przez Inspekcję Ochrony Środowiska stały monitoring jakości powietrza pokazuje ciągły spadek stężeń benzoαpirenu i pyłów zawieszonych, lecz nie jest to zależność liniowo proporcjonalna do ilości zlikwidowanych w Krakowie urządzeń grzewczych, spalających paliwa stałe. Wykonane badania AGH w połączeniu z badaniami Państwowego Monitoringu Środowiska pozwalają w znacznej części ocenić wpływy poszczególnych źródeł emisji na jakość powietrza, a także ukierunkować program ochrony powietrza nie tyko dla miasta Krakowa.

 

            W ramach projektu, zespół badawczy naukowców z AGH wykonał kompleksową charakterystykę fizykochemiczną i izotopową frakcji pyłu PM10, wspartą modelowaniem receptorowym Positive Matrix Factorization (PMF) oraz modelowaniem wybranych aspektów transportu zanieczyszczeń w atmosferze.

Badania fizykochemiczne frakcji PM10 pyłu wykazały, że:

  • średnio ponad 40% stanowi frakcja węglowa,
  • 20% stanowią nieorganiczne aerozole wtórne (jony siarczanowe, azotanowe, amonowe),
  • pozostałe jony to około 10%, 3-4% metale,
  • pozostałe niezidentyfikowane składniki stanowią 26%.

Badania składu izotopowego węgla doprowadziły do następujących wniosków:

główną część frakcji węglowej stanowi węgiel:

  • ze spalania węgla kamiennego (zimą oscylujący wokół 50% dla obu stacji, latem ok 20-25%)
  • ze spalania paliw w silnikach samochodowych (latem waha się on od 32% (Złoty Róg) do 42% (Aleje Krasińskiego), z kolei w zimie od 11 do 13% (Złoty Róg) i od 15 do 22% (Aleje Krasińskiego).
  • duży i zarazem utrzymujący się na stałym poziomie udział stanowi biogeniczna frakcja węgla (emisje naturalne oraz spalanie biomasy) dla stacji Aleje Krasińskiego udział ten waha się od 31 do 33% natomiast na stacji przy ulicy Złoty Róg mieści się w granicach 38 – 47%.

Jak wskazują liczby powyżej, jeszcze na początku 2019r. w Krakowie, ilość pyłu zawieszonego pochodzącego ze spalania węgla była znaczna, co koresponduje ze wzrostem stężeń  bezoαpirenu w sezonie grzewczym. Pomimo jednak faktu, iż w czasie poboru ostatnich próbek w Krakowie funkcjonowało jeszcze kilka tysięcy urządzeń grzewczych spalających paliwa stałe, to najbardziej prawdopodobnym źródłem tych zanieczyszczeń jest emisja z gmin ościennych, gdzie stężenia wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych są dwukrotnie wyższe niż w Krakowie.

Badania wykazały też znaczącą rolę emisji komunikacyjnej w Krakowie (Wyniki modelowania PMF). Składają się na nią: emisja ze spalania w silnikach samochodowych, emisja związana z wtórnym unoszeniem pyłu z transportu oraz część nieorganicznych aerozoli wtórnych.

Wprawdzie część aerozoli wtórnych (jony azotanowe) pochodzi głównie z emisji komunikacyjnej, to jednak duża ich część jest efektem spalania węgla (jony siarczanowe). Niewątpliwie na znaczną ilość aerozoli w sezonie grzewczym wpływa duża emisja ze spalania węgla w województwie małopolskim. Jest to istotne źródło emisji mające wpływ na jakość powietrza w Krakowie.

Statystyki prowadzone przez Urząd Marszałkowski Województwa Małopolskiego wskazują, iż zadania nałożone na gminy w latach 2017 – 2019 zrealizowano w znikomej części. Dlatego wnioski wynikające z wykonanych w Krakowie badań są rekomendacją do konsekwentnego egzekwowania uaktualnionych nakazów, jakie zawiera projekt nowego Programu ochrony powietrza dla  województwa małopolskiego. 

– Jako osoby związane z sektorem gospodarki komunalnej i jednocześnie mieszkańcy miasta, w którym obowiązuje całkowity zakaz stosowania paliw stałych, chcemy wspierać wysiłki małopolskich gmin dotyczące działań na rzecz poprawy jakości powietrza i jednocześnie prowadzić szczegółowe analizy dotyczące Krakowa. Dlatego też wskazana jest kontynuacja rozpoczętych wspólnie z AGH, WIOŚ I GIOŚ badań, szczególnie pod kątem wyjaśnienia kwestii m.in. udziału spalania biomasy w źródłach emisji oraz wpływu zanieczyszczeń napływowych na jakość powietrza w Krakowie.- mówi Prezes Zarządu KHK SA w Krakowie Tadeusz Trzmiel.

 

Badania przeprowadził zespół naukowców z Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica w Krakowie w składzie:

dr hab. inż. Lucyna Samek, prof. AGH (kierownik projektu); prof. dr hab. inż. Kazimierz Różański; dr hab. inż. Katarzyna Styszko, prof. AGH; dr hab. inż. Zdzisław Stęgowski, prof. AGH; dr hab. inż. Mirosław Zimnoch, prof. AGH; dr inż. Zbigniew Gorczyca; mgr inż. Alicja Skiba

Wykonawcy projektu prowadzą zaawansowane badania interdyscyplinarne w ramach programu Unii Europejskiej COST Action CA16109 Chemical On-Line Composition and Source Apportionment of Fine Aerosol (COLOSSAL) oraz regionalnego projektu RER7012 Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej z siedzibą w Wiedniu (“Long term time trends of air pollution source tracers determined by nuclear techniques”). Planowany jest też udział w projekcie CoCO2 Unii Europejskiej (Horyzont 2020) w którym prowadzone będą symulacje transportu zanieczyszczeń m.in. dla aglomeracji krakowskiej z wykorzystaniem modeli wysokiej rozdzielczości.