CZĘŚĆ II. STAN CZYSTOŚCI POWIETRZA

2. Monitoring jakości powietrza

2.2. Jakość powietrza w zakresie podstawowych zanieczyszczeń 

      Jakość powietrza w zakresie podstawowych zanieczyszczeń, do których zalicza się przede wszystkim dwutlenek siarki, tlenki azotu i pył, najczęściej jest miernikiem zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego zarówno w skali lokalnej, państwa, kontynentu, jak i globu. Największe ilości emitowanych substancji przypadają na te właśnie zanieczyszczenia, a także na tlenek węgla. 
      Jakość powietrza w danym rejonie uzależniona jest nie tylko od emisji z miejscowych źródeł lecz również od zanieczyszczeń występujących na innych obszarach. Zanieczyszczenia emitowane z wysokich kominów przenoszone są najczęściej na znaczne odległości i rozpraszane na dużym obszarze. W określonych warunkach meteorologicznych, zależnych głównie od kierunku i prędkości wiatru oraz stanów równowagi atmosfery, zanieczyszczenia transportowane mogą być na dalekie odległości. 
      Region świętokrzyski do niedawna charakteryzował się znaczną emisją podstawowych substancji zanieczyszczających powietrze. W ostatnich latach emisja zarówno pyłów jak i gazów znacznie się obniżyła (patrz rozdział 2.1.). Zmniejszenie emisji zanieczyszczeń do powietrza wynikające z wielu powodów, w tym głównie: ograniczenia działalności dużych zakładów przemysłowych, hutnictwa, poprawy procesów technologicznych oraz zainstalowania i udoskonalenia istniejących urządzeń do redukcji pyłów i gazów, spowodowało poprawę jakości powietrza. 
      Z badań prowadzonych na terenie województwa świętokrzyskiego w ramach monitoringu środowiska wynika, że średnie roczne stężenia głównych zanieczyszczeń powietrza w 2000 roku wykazują na ogół wartości dość niskie, czyli znacznie poniżej norm dopuszczalnych. Na żadnym ze stanowisk pomiarowych, gdzie wykonywano pomiary w sposób dający pełną podstawę oceny wyników, nie odnotowano przekroczenia średniorocznej wartości normatywnej pyłu zawieszonego. Podobnie, stężenia średnie roczne w zakresie dwutlenku siarki i dwutlenku azotu pozostają, analogicznie jak w latach poprzednich, w granicach norm dopuszczalnych. 

      Dwutlenek siarki 
      Analizę jakości powietrza w zakresie dwutlenku siarki przeprowadzono w oparciu o wyniki pomiarów z 20 stanowisk pomiarowych, z których 16 funkcjonuje w sieci stacji dobowych pomiarów manualnych, a 4 w sieci stacji pomiarów ciągłych, wyposażonych w automatyczne mierniki stężeń. Stacje automatyczne obsługuje Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska (w Kielcach przy ul. Zakładowej i w Chęcinach przy ul. Białego Zagłębia), Cementownia „Nowiny” i ZPW „Trzuskawica” (w Nowinach) oraz Cementownia „Małogoszcz” (w Małogoszczy). 
      W pomiarach manualnych stosowane są następujące metody oznaczeń: kolorymetryczna z p-rozaniliną wg PZH, wg PN-76/Z-04104/01 i wyjątkowo na 1 stanowisku absorbcyjna z H2O2. Na stacjach automatycznych oznaczanie stężenia SO2 następuje w oparciu o metodę fluorescencji w zakresie ultrafioletu. 
      Parametry statystyczne, obliczone na podstawie rocznych serii pomiarów z 2000 r. stężeń SO2 dla poszczególnych stanowisk uwzględnionych w analizie, odnoszące się do wartości średnich rocznych, średnich dobowych (w postaci S98) oraz dla pomiarów ciągłych, również stężeń średnich 30-minutowych (jako S99,8), a także porównanie stężeń średniorocznych z lat wcześniejszych (od 1995 r.), zawarto w tabeli 17
. Na rys.13 zobrazowano średnie roczne stężenia SO2 w roku 2000 w stosunku do normy dopuszczalnej, natomiast na rys.14 zmiany tych stężeń w miastach na podstawie badań z lat 1995-2000. 
      Stężenia średnie roczne. Sytuację województwa świętokrzyskiego w zakresie zanieczyszczenia powietrza dwutlenkiem siarki można uznać za zadowalającą, gdyż na ogół stężenia tej substancji z poszczególnych stanowisk pomiarowych są bardzo niskie. Średnie roczne stężenia dwutlenku siarki w 2000 r. występowały w granicach od 0,9 mg/m3 do 14,2 mg/m3 i były niższe od notowanych w roku 1999, kiedy wartości skrajne wynosiły 2,7 mg/m3 i 22,5 mg/m3. Obszar największych stężeń dwutlenku siarki występuje w Kielcach w rejonie ul. Zakładowej, lecz pomimo to pomierzone wartości sprowadzają się do średniej rocznej wynoszącej 14,2 mg/m3, co wobec normy wynoszącej 40 mg/m3 nie jest niepokojące. 
      Z analizy rozkładu stężeń średniorocznych w określonych procentowo przedziałach normy dopuszczalnej wynika, że najwięcej wyników pomiarów, obejmujących ponad 90% stanowisk, znajduje się w przedziale do 25% normy. Warto zatem podkreślić, że zarówno w Busku Zdroju, jak i Solcu Zdroju, gdzie obowiązuje znacznie niższe stężenie dopuszczalne, przewidziane dla obszarów ochrony uzdrowiskowej, stężenia średnie roczne również nie tylko nie przekraczały normy, ale nawet nie osiągały 15% poziomu dopuszczalnego. 
      Jak wynika z danych pomiarowych zestawionych z lat 1995-2000, stężenia średnie roczne dwutlenku siarki wykazują wyraźne tendencje spadkowe. Systematycznie obniża się wartość stężenia tego zanieczyszczenia na wszystkich stanowiskach pomiarowych. Ta korzystna tendencja zmian szczególnie wyraźnie potwierdzona została wynikami badań z 2000 r., kiedy to w całym województwie zanotowano stężenia niższe niż w roku poprzednim. 
      Stężenia 24-godzinne. Parametrem normowanym w przypadku stężeń 24-godzinnych jest 98 percentyl (S98), obliczany z rocznej serii pomiarów dobowych. Przekroczenie dopuszczalnej wartości dla stężeń 24 godz. w skali roku ma miejsce wówczas, gdy wartość S98, jest większa od stężenia dopuszczalnego D24. Najwyższe stężenia 24-godz. występujące w Kielcach, w tym głównie w rejonie ulic Jagiellońskiej i Zakładowej, osiągają 35% normy dopuszczalnej. Na osiedlu mieszkaniowym Bocianek, przy ul. Gałczyńskiego w Kielcach, wartości dobowych stężeń stanowią 33% normy. Niskie wartości S98, poniżej 10 mg/m3, uzyskano między innymi z pomiarów na obszarze uzdrowiskowym w Solcu Zdroju. 
      Stężenia 30-minutowe. Ciągłe pomiary automatyczne prowadzone na 4 stacjach (w Kielcach przy ul. Zakładowej, Chęcinach, Małogoszczy i Sitkówce-Nowinach) umożliwiają ocenę stopnia zanieczyszczenia powietrza także w odniesieniu do normowanego stężenia 30-minutowego. Porównanie stężeń chwilowych uzyskanych z tych pomiarów z wartościami dopuszczalnymi jest bardzo korzystne. Dopuszczalna wartość 500 mg/m3 nie została przekroczona w skali 2000 roku na żadnym z analizowanych stanowisk pomiarowych i jak oceniono, stężenia te (podawane jako normowany 99,8 percentyl), nie przekraczały 25% normy. 

      Dwutlenek azotu 
      Oceny stanu zanieczyszczenia powietrza dwutlenkiem azotu w 2000 roku dokonano dysponując danymi z 20 stanowisk pomiarowych, w tym z 16 opartych na pomiarach manualnych oraz z 4, należących do automatycznych stacji dokonujących pomiarów stężeń tego zanieczyszczenia w sposób ciągły. 
      W pomiarach manualnych stosowano kolorymetryczną, tzw. zmodyfikowaną metodykę Saltz- -mana z arsenianem sodu (S). Pomiary w sieci automatycznej prowadzono w oparciu o zasadę chemiluminescencji tlenku azotu w obecności silnie utleniających cząsteczek ozonu. 
      Parametry statystyczne, obliczone na podstawie rocznych serii pomiarów z 2000 r. stężeń NO2 dla poszczególnych stanowisk uwzględnionych w analizie, odnoszące się do wartości średnich rocznych, średnich dobowych (w postaci S98) oraz dla pomiarów ciągłych, również stężeń średnich 30-minutowych (jako S99,8) oraz dodatkowo średnioroczne stężenia z kilku lat wcześniejszych zawarto w tabeli 18
. Na rys.15 zobrazowano średnie roczne stężenia NO2 w roku 2000 w stosunku do normy dopuszczalnej, natomiast na rys.16 zmiany tych stężeń w miastach na podstawie badań z lat 1995-2000. 
      Stężenia średnie roczne. W roku 2000 średnie roczne stężenia NO2 w województwie osiągnęły poziom od 5,4 mg/m3 do 35,3 mg/m3, nie przekraczając na żadnym ze stanowisk pomiarowych dopuszczalnych norm. Najwyższe stężenia średnioroczne występują lokalnie w rejonie Huty „Ostrowiec” w Ostrowcu Świętokrzyskim, osiągając wartość odpowiadającą 88% normy, natomiast na terenie Osiedla Słoneczne w tym mieście wartość stężenia średniorocznego nie przekracza połowy normy dopuszczalnej. W Kielcach, poziom najwyższych stężeń osiąga 29,2 mg/m3 (73% wartości dopuszczalnej) i odnosi się do ul. Jagiellońskiej. Nieco niższe niż w Kielcach, w granicach 63% normy, pozostają stężenia średnie roczne NO2 w Skarżysku-Kamiennej i Starachowicach. 
      Na poziomie nie przekraczającym 50% normy stężenia dwutlenku azotu występują głównie na terenach pozamiejskich. W przypadku NO2 obserwuje się znacznie większe, niż w przypadku SO2, różnice średnich stężeń w miastach i poza nimi. Wynika to stąd, że w miastach na emisję dwutlenku azotu, związaną ze spalaniem paliw dla celów grzewczych, nakłada się znaczący udział źródeł mobilnych. 
      Na obszarze ochrony uzdrowiskowej stężenia te też nie są wysokie i wynoszą 19,1 mg/m3 w Busku Zdroju i 15,5 mg/m3 w Solcu Zdroju, lecz odniesione do bardziej rygorystycznych norm dopuszczalnych stanowią odpowiednio 76% i 62% poziomu dopuszczalnego. 
      Analizując zmiany średnich rocznych stężeń dwutlenku azotu na przestrzeni ostatnich kilku lat zauważa się, że nie wszędzie utrzymują się korzystne tendencje zmian. Między innymi w Kielcach, średnie roczne stężenia NO2 z 2000 roku są zdecydowanie wyższe niż w roku poprzednim. Wzrost stężeń średniorocznych NO2 wystąpił także w Starachowicach. Trend spadkowy tych stężeń utrzymuje się w Skarżysku-Kamiennej, Końskich, Chęcinach oraz Solcu Zdroju. 
      Stężenia 24-godzinne. Wartości 98 percentyla (parametru charakteryzującego górną granicę stężeń 24-godzinnych w skali roku) nie przekraczają dopuszczalnych norm. Na wszystkich stanowiskach, także na obszarach ochrony uzdrowiskowej, wartości tych stężeń mieszczą się w granicach do 45% poziomu dopuszczalnego D24. Najwyższe stężenie występuje w rejonie Huty „Ostrowiec” w Ostrowcu Świętokrzyskim (Kąty Denkowskie), gdzie S98 wynosi 67,0 mg/m3 przy normie 150 mg/m3. Na terenach uzdrowiskowych w Busku Zdroju i Solcu Zdroju wartości tych stężeń wynoszą 33,9 i 24,5 mg/m3 wobec normy 100 mg/m3. 
      Stężenia 30-minutowe. Stężenia wyrażone percentylem S99,8, czyli wartością stężenia 30-minutowego, której nie przekracza 99,8% wyników 30-min. z rocznej serii pomiarowej, podawane wyłącznie z pomiarów całodobowych ciągłych (Kielce - ul. Zakładowa, Chęciny, Nowiny i Małogoszcz) są niskie, nie przekraczają 83 mg/m3 przy dopuszczalnej normie 500 mg/m3. 

      Pył zawieszony 
      Informacje o stężeniach pyłu zawieszonego w roku 2000 oparto na wynikach pomiarów z 22 stacji sieci podstawowej, regionalnej i lokalnej mierzących następujące rodzaje pyłu: pył reflektometryczny (16 stanowisk opartych na pomiarach manualnych) oraz pył zawieszony PM10 (2 stanowiska) i pył zawieszony ogółem (4 stanowiska). 
      W pomiarach manualnych stosowana jest metoda reflektometryczna, polegająca na zaczernieniu bibuły filtracyjnej po przepuszczeniu określonej objętości powietrza z tym jednak, że wyniki pomiarów z rejonu Cementowni „Ożarów” S.A. przeliczane są według współczynnika korelacji dla pyłów jasnych, co urealnia wiarygodność pomiaru i przybliża wyniki do uzyskiwanych z metod wagowych. Pomiary automatyczne na stacjach WIOŚ w Kielcach i Chęcinach wykonywane są w oparciu o metodę radiometryczną (osłabienie promieniowania beta przez masę osadzonego pyłu), a na stacjach Nowiny i Małogoszcz na zasadzie zmiany częstości drgań elementu sprężystego pod wpływem zmiany masy pyłu osadzonego na filtrze. 
      Wyniki pomiarów z 2000 r. oraz porównanie wartości średniorocznych z lat 1995-2000 zamieszczono w tabeli 19
. Biorąc pod uwagę stosowane różne metody pomiaru stężenia pyłu zawieszonego i konieczność stosowania odpowiednio zróżnicowanych norm do interpretacji wyników, podając wyniki w postaci wartości średniorocznych i średniodobowych wyodrębniono każdą metodę, rodzaj mierzonego pyłu oraz podobnie jak w poprzednich wykazach dotyczących SO2 i NO2 także rodzaj obszaru, na którym wykonywano pomiary. Nie wykazano parametru charakteryzującego stężenia 30-minutowe pyłu zawieszonego (S99,8 ) z pomiarów automatycznych w związku z tym, że dopuszczalne stężenia 30-minutowe określone są tylko do celów obliczeniowych i stosowanie ich przewidziane jest przede wszystkim w inżynierii ochrony powietrza. 
      Na rys.17 zobrazowano średnie roczne stężenia pyłu zawieszonego w roku 2000 w stosunku do normy dopuszczalnej, natomiast na rys.18 zmiany tych stężeń w miastach na podstawie badań z lat 1995-2000. 
      Stężenia średnie roczne.  Średnie roczne stężenia pyłu zawieszonego odniesione do normy dopuszczalnej są na ogół wyższe od stężeń dwutlenku siarki, jak również dwutlenku azotu. W przedziale wartości powyżej 70% normy w 2000 r. znalazły się wyniki z 5 stanowisk pomiarowych, co dotyczy nie tylko terenów przemysłowych takich jak rejon Ożarowa czy Nowin, ale również częściowo także Kielc (ul. Zakładowa). 
      Najwyższe wartości średnioroczne pyłu zawieszonego notowane są na automatycznej stacji pomiarowej w Nowinach (Cementowni „Nowiny” S.A. i Zakładów Przemysłu Wapienniczego „Trzuskawica” S.A.) mierzącej pył zawieszony PM10. Zarejestrowane tam stężenie wynosi 46,9 mg/m3, a więc ponad 90% poziomu dopuszczalnego. 
      Dane w zakresie średniorocznych stężeń, otrzymane z pomiarów reflektometrycznych wykonywanych na obszarach o standardowej normie dopuszczalnej, kształtowały się w granicach od 10,3 mg/m3 w Ożarowie na Osiedlu Wzgórze, do 36,4 mg/m3 na stanowisku pomiarowym Dąbrówka (pomiary Cementowni „Ożarów”), co stanowi od 21 do 73% poziomu dopuszczalnego. Na innych stanowiskach pomiarowych, w tym w Kielcach, stężenia te wynoszą od 13,7 mg/m3 (27% normy) na ul. Gałczyńskiego, do 19,8 mg/m3 (40% normy) przy Al. IX Wieków Kielc. Na obszarach ochrony uzdrowiskowej stężenia pyłu zawieszonego, wyrażane wartościami średniorocznymi z pomiarów tą samą metodą reflektometryczną, wynoszą w granicach do 20% normowanego poziomu. 
      Oceniając wyniki badań, przedstawione w postaci stężeń średniorocznych pyłu zawieszonego w 2000 r. w odniesieniu do roku poprzedniego, stwierdza się, że w większości są one nieco niższe niż w 1999 r. Powyższe nie dotyczy tylko nielicznych stanowisk pomiarowych, w tym rejonu Nowin, gdzie poziom średniorocznego stężenia jest nieco wyższy niż w roku poprzednim. 
      Analizując dane z dłuższego okresu również nie wszędzie stwierdzić można jednoznaczne tendencje spadkowe. Niemniej, na przestrzeni ostatnich kilku lat, stężenia średnioroczne stopniowo ulegają zmniejszeniu między innymi w Kielcach przy ul. Jagiellońskiej – z 26,0 mg/m3 w 1996 r. do 19,4 mg/m3 w 2000 r., w Ostrowcu Świętokrzyskim na Osiedlu Słonecznym – z 20,3 w 1995 r. do 12,5 mg/m3 w 2000 r. Pozytywne zmiany stężeń pyłu zawieszonego utrzymują się także (od 1996 r.) w Ożarowie na Osiedlu Wzgórze. Natomiast na pozostałych stanowiskach pomiarowych, zlokalizowanych w rejonie oddziaływania Cementowni „Ożarów” S.A., korzystne zmiany zarysowują się mniej wyraźnie. Na obszarach ochrony uzdrowiskowej znaczące zmniejszenie wartości stężeń pyłu zawieszonego wystąpiło w 1998 roku i nadal stężenia te pozostają na zadowalającym poziomie. 
      Stężenia 24-godzinne. Najwyższe stężenia 24-godzinne pyłu zawieszonego rejestrowane są w pomiarach prowadzonych w rejonie także ul. Zakładowej w Kielcach oraz na terenach o intensywnym wpływie przemysłu, co dotyczy między innymi Ożarowa i Nowin. Wartości tych stężeń na wyżej wymienionych obszarach są dość wysokie, lecz nie wykraczające poza normę (do 91% poziomu dopuszczalnego). Najniższe stężenia 24-godz., wyrażone najniższymi wartościami normowanego percentyla S98 w skali roku, notowane są w na terenach osiedli mieszkaniowych w miastach oraz na obszarach ochrony uzdrowiskowej (poniżej 50% normy).