2. Polskie stacje EMEP-u
2.3. Serie pomiarowe wykorzystane do dalszej analizy
2.3.1. Związki siarki
Zestawienie serii pomiarowych dla związków siarki badanych w powietrzu i opadach atmosferycznych, które wykorzystano w pracy dla każdej ze stacji, przedstawiono w Tabeli 2.3. Dla każdego składnika podano ilość danych wykorzystanych do analizy w danym roku. Uwzględniono także liczbę wyników pomiarów wysokości opadu, które były wykorzystywane do obliczania depozycji zarówno związków siarki, jak i azotu z opadami do podłoża. Jest to jednocześnie informacja o liczbie dni z opadami w każdym roku na poszczególnych stacjach.
Tabela 2.3. Serie pomiarowe, które wykorzystano w pracy do oceny stężenia i depozycji związków siarki na polskich stacjach EMEP-u.
• dla każdego składnika podano liczbę wyników wykorzystanych do analizy w danym roku
Na Rys.2.11 przedstawiono przebiegi dobowych wartości stężenia dwutlenku siarki i siarczanów w powietrzu na każdej ze stacji, prezentując dla każdej nich serie,
które stanowiły materiał do dalszego opracowania. Zarówno dla SO2, jak i dla SO4
2-dla wszystkich stacji utrzymano tę samą skalę 2-dla wszystkich stacji, co umożliwia wstępne porównanie poziomów stężenia w różnych rejonach Polski oraz pokazuje
relacje pomiędzy zanieczyszczeniem pierwotnym (SO2) i wtórnym (SO42-).
S-SO2 S-SO42-
Rys. 2.11. Przebiegi dobowych wyników pomiarów stężenia związków siarki w powietrzu [µgS m-3] na poszczególnych stacjach.
Na Rys. 2.12 zaprezentowano przebiegi dobowych wartości stężenia siarczanów
w opadach oraz odpowiadających im wartości depozycji SO42- z opadami do podłoża
(obliczonych na podstawie wartości stężenia i wysokości opadu w dobach opadowych). Przebieg dobowych sum opadu przedstawiono na Rys. 2.18.
Stężenie S-SO42- w opadach Depozycja S-SO42- z opadami
Rys. 2.12. Przebiegi dobowych wyników pomiarów stężenia siarczanów w opadach [mgS dm-3] i ich depozycji do podłoża [mgS m-2] na poszczególnych stacjach.
2.3.2. Związki azotu
Zestawienie serii pomiarowych dla związków azotu badanych w powietrzu i opadach atmosferycznych, które wykorzystano w pracy dla każdej ze stacji, przedstawiono w Tab. 2.4.
Tabela 2.4. Serie pomiarowe, które wykorzystano w pracy do oceny stężenia i depozycji związków azotu na polskich stacjach EMEP-u.
• dla każdego składnika podano liczbę wyników wykorzystanych do analizy w danym roku
Zanieczyszczenie powietrza związkami azotu utlenionego oceniano w pracy na podstawie wyników pomiarów stężenia dwutlenku azotu, azotanów oraz sumy kwasu azotowego i azotanów. Na Rys. 2. 13 przedstawiono przebiegi
dobowych wartości stężenia NO2, zmierzonych na każdej ze stacji. W przypadku
tego zanieczyszczenia widać w połączonych seriach wyników z Suwałk i Diablej Góry moment przeniesienia pomiarów z jednej stacji do drugiej. Wyniki uzyskiwane w
Suwałkach w okresie 1985-1992 były większe niż w następnych latach w Diablej Górze, co potwierdza wpływ lokalnych źródeł
emisji NO2 (komunikacji) na
obrzeżach miasta na otrzymywane rezultaty. Z jednej strony miało to wpływ na jednorodność serii pomiarowej, z drugiej jednak nowa lokalizacja lepiej odzwierciedla warunki tłowe rejonu Polski północno-wschodniej, a tym samym lepiej spełnia swoje zadania jako stacja sieci EMEP (lepiej spełnia kryteria lokalizacji określone przez EMEP Manual..., 1996).
Na Rys. 2.14 pokazano przebiegi
dobowych wartości stężenia NO3
-i HNO3+NO3- w powietrzu,
uzyskane da poszczególnych stacji. Pomiary stężenia sumy związków azotu utlenionego w powietrzu zostały najpóźniej włączone do programu pomiarowego realizowanego w ramach EMEP-u. Stąd serie pomiarowe dla Suwałk i Diablej Góry nie pokrywają się (w Suwałkach mierzono stężenie
NO3- i zapoczątkowano pomiary
HNO3+NO3-, które kontynuowano
w Diablej Górze zamiast
pomiarów NO3-). Na Śnieżce w
pierwszym roku pomiarów uzyskano bardzo wysokie – odbiegające znacznie od późniejszych – wyniki pomiarów
HNO3+NO3-, co należy przypisać
raczej niedopracowaniu metodyki pomiarowej niż rzeczywistemu
N-NO2
Rys. 2.13. Przebiegi dobowych wyników pomiarów stężenia dwutlenku azotu w powietrzu [µgN m-3] na poszczególnych stacjach.
zanieczyszczeniu powietrza w takim stopniu w tym rejonie. Dane te wyłączono z dalszych analiz.
N-NO3 N-(HNO3+NO3-)
Rys. 2.14. Przebiegi dobowych wyników pomiarów stężenia związków azotu w powietrzu [µgN m-3] na poszczególnych stacjach.
Rys. 2.15 przedstawia serie pomiarowe stężenia azotanów w opadach i ich depozycji do podłoża na poszczególnych stacjach (obliczonych na podstawie wartości stężenia i wysokości opadu w dobach opadowych). Przebieg dobowych sum opadu pokazano na Rys. 2.18, w dalszej części rozdziału.
Stężenie N-NO3- w opadach Depozycja N-NO3- z opadami
Rys. 2.15. Przebiegi dobowych wyników pomiarów stężenia azotanów w opadach [mgN dm-3] i ich depozycji do podłoża [mgN m-2] na poszczególnych stacjach.
Związki azotu zredukowane są reprezentowane przez jony amonowe oraz sumę amoniaku i jonów amonowych, których stężenia w powietrzu były badane na stacjach w różnych okresach (Rys. 2.16). Pomiary stężenia sumy związków azotu
zredukowanego (podobnie, jak sumy związków azotu utlenionego) w powietrzu zostały najpóźniej włączone do programu pomiarowego realizowanego w ramach
EMEP-u. Stąd tak, jak w przypadku HNO3+NO3- serie pomiarowe dla Suwałk i Diablej
Góry nie pokrywają się (w Suwałkach mierzono stężenie NH4+ i zapoczątkowano
pomiary NH3+NH4+, które kontynuowano w Diablej Górze zamiast pomiarów NH4+).
Pierwsze serie pomiarowe odbiegały od następnych w Suwałkach i na Śnieżce.
N-NH4+ N-(NH3+NH4+)
Rys. 2.16. Przebiegi dobowych wyników pomiarów stężenia związków azotu w powietrzu [µgN m-3] na poszczególnych stacjach.
Rys. 2.17 przedstawia serie pomiarowe stężenia azotanów w opadach i ich depozycji do podłoża na poszczególnych stacjach (obliczonych na podstawie wartości stężenia i wysokości opadu w dobach opadowych). Przebieg dobowych sum opadu pokazano na Rys. 2.18, w dalszej części rozdziału.
Stężenie N-NH4+ w opadach Depozycja N-NH4+ z opadami
Rys. 2.17. Przebiegi dobowych wyników pomiarów stężenia jonów amonowych w opadach [mgN dm-3] i ich depozycji do podłoża [mgN m-2] na poszczególnych stacjach.
Przebiegi dobowych sum opadu dla każdej ze stacji przedstawiono na Rys. 2.18. W tym przypadku zaznacza się odrębność stacji na Śnieżce, która charakteryzowała się większymi sumami opadów, niż stacje położone na nizinach. Taka sytuacja przyczyniła się do uzyskiwania większych depozycji zanieczyszczeń kwasotwórczych z opadami do podłoża na stacji wysokogórskiej w stosunku do pozostałych stacji.
Przedstawione serie pomiarowe stanowią dane wyjściowe do dalszych analiz. Stąd w tym miejscu nie omawiano szczegółowo prezentowanych przebiegów stężeń zanieczyszczeń powietrza i opadów oraz ich depozycji do podłoża. Przedstawiono wynikającą z pomiarów dokumentację stanu zanieczyszczenia powietrza i opadów atmosferycznych w rejonach reprezentowanych przez polskie stacje prowadzące pomiary na poziomie tła na rzecz sieci EMEP.
Pobieżna ocena pozwala zauważyć zarówno przestrzenne jak i czasowe zróżnicowanie uzyskiwanych wyników, wyraźne tendencje ich zmian, zmienność sezonową oraz występowanie epizodów podwyższonych wartości. Wszystkie te zagadnienia były przedmiotem szczegółowych analiz, których rezultaty zaprezentowano w następnych rozdziałach pracy. Uzyskane w ramach pomiarów dane zostały także porównane z wynikami obliczeń modelowych wykonanych przy użyciu zunifikowanego modelu EMEP. W ten sposób z jednej strony dokonano weryfikacji wyników obliczeń, z drugiej strony zagwarantowano wiarygodność analizom przyczynowo-skutkowym prowadzonym w oparciu o wyniki pochodzące z modelu i przedstawionym prognozom
depozycji substancji zakwaszających.
Wysokość opadu
Rys. 2.18. Przebiegi dobowych wyników pomiarów wysokości opadu [mm] na poszczególnych stacjach.