PobierzMonitoring tła zanieczyszczenia atmosfery w Polsce dla
Transkrypt
PobierzMonitoring tła zanieczyszczenia atmosfery w Polsce dla
GŁÓWNY INSPEKTORAT OCHRONY ŚRODOWISKA Monitoring tła zanieczyszczenia atmosfery w Polsce dla potrzeb EMEP i GAW/WMO RAPORT SYNTETYCZNY 2007 Sfinansowano ze środków Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej Raport opracowano w Instytucie Ochrony Środowiska, na zlecenie Głównego Inspektoratu Ochrony Środowiska i sfinansowano ze środków Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej Warszawa, 2008 _____________________________________________________________________________________________________ 1 Raport syntetyczny przygotowany został na podstawie raportów rocznych za 2007 rok Instytutu Ochrony Środowiska i Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej, wykonanych na zlecenie Głównego Inspektoratu Ochrony Środowiska. Wykonanie: Tomasz Śnieżek WYKONANIE RAPORTU na podstawie raportów rocznych za 2007 r. IOŚ i IMGW wykonanych przez poniżej wymienionych autorów: Anna Degórska Zdzisław Prządka Tomasz Śnieżek Magdalena Bogucka Eugeniusz Brejnak Stacja Kompleksowego Monitoringu Środowiska „Puszcza Borecka” Instytut Ochrony Środowiska Ośrodek Meteorologii Pracownia Badań i Monitoringu Zanieczyszczenia Atmosfery Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej _____________________________________________________________________________________________________ 2 Spis treści 1. Wprowadzenie ........................................................................................................................ 4 2. Stacje monitoringu tła zanieczyszczenia atmosfery w Polsce ............................................... 4 3. Program pomiarowy ............................................................................................................... 6 4. Zanieczyszczenie powietrza w roku 2007 na tle wielolecia................................................... 8 4.1. Zanieczyszczenia gazowe i aerozolowe .......................................................................... 9 4.2. Pył zawieszony PM10 i metale ciężkie .......................................................................... 13 5. Zanieczyszczenie opadów atmosferycznych w roku 2007 na tle wielolecia ....................... 14 5.1. Wartości wskaźnika pH i przewodność elektrolityczna ................................................ 14 5.2. Jony podstawowe .......................................................................................................... 16 5.2. Jony podstawowe .......................................................................................................... 17 5.3. Metale ciężkie ............................................................................................................... 23 6. Depozycja zanieczyszczeń do podłoża w roku 2007 na tle wielolecia ................................ 26 7. Sytuacja w Europie............................................................................................................... 32 8. Podsumowanie ..................................................................................................................... 39 _____________________________________________________________________________________________________ 3 1. Wprowadzenie Raport syntetyczny 2007 przygotowany został w Instytucie Ochrony Środowiska na podstawie raportów rocznych Instytutu Ochrony Środowiska i Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej za 2007 rok, wykonanych na zlecenie Głównego Inspektoratu Ochrony Środowiska, finansowanych ze środków Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej. 2. Stacje monitoringu tła zanieczyszczenia atmosfery w Polsce Stacje monitoringu tła zanieczyszczenia atmosfery pracujące na terenie Polski wg programów EMEP i GAW/WMO należą do struktur organizacyjnych dwóch instytucji (przy nazwie podano jedynie symbol EMEP; symbol EMEP jest również używany w dalszej części Raportu): Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej i są to stacje: Jarczew PL02 Śnieżka PL03 Łeba PL04 Suwałki PL01 (1978-1994) Instytutu Ochrony Środowiska i jest to stacja: Puszcza Borecka (Diabla Góra) PL05 Wyżej wymienione stacje włączane były do sieci w okresie od kwietnia 1978 (Suwałki) do kwietnia 1994 (Puszcza Borecka). Przy ich uruchamianiu wykorzystywana była istniejąca baza lokalowa oraz częściowo sprzęt oraz personel tam zatrudniony. Należy nadmienić, iż stacja Suwałki PL01 ze względu na zmiany zachodzące w Ryc.2.1 . Rozmieszczenie stacji monitoringu tła zazabudowie miasta Suwałki przestała pełnić nieczyszczenia atmosfery w Polsce swoją funkcję od roku 1994. Zastąpiła ją stacja Puszcza Borecka PL05. Rozmieszczenie stacji przedstawione zostało na ryc. 2.1 natomiast podstawowe informacje dotyczące poszczególnych stacji przedstawione zostały w tabeli 2.1. Tabela 2.1. Podstawowe charakterystyki stacji monitoringu tła zanieczyszczenia atmosfery w Polsce Początek Początek realizacji realizacji programu programu BAPMON/GAW EMEP φ λ Wysokość n.p.m. [m] Położenie stacji Instytucja prowadząca pomiary Suwałki 54°08’N 22°57’E 187 region północnowschodni; pojezierze IMGW 01.11.1975 Jarczew 51°49’N 21°59’E 180 region środkowowschodni; nizinny, rolniczy IMGW Śnieżka 50°44’N 15°44’E 1603 Łeba 54°45’N 17°32’E 2 Puszcza Borecka 54°09’N 22°04’E 153 Stacja region południowozachodni; wysokogórski (park narodowy) region nadmorski (park narodowy) region północnowschodni; pojezierze Kod stacji opadowej GAW/WMO Indeks WDCGG Symbol EMEP Zakończenie pomiarów 01.04.1978 PL8000101Q08 SWL654N00 PL01 31.03.1994 01.01.1984 01.10.1985 PL4500101Q08 JCZ651N00 PL02 IMGW 01.01.1981 01.01.1991 PL5000101Q08 SNZ650N00 PL03 IMGW 01.01.1993 01.01.1993 PL4000101Q08 LEB654N00 PL04 IOŚ 01.01.1993 01.07.1992 PL5500101Q08 DIG654N00 PL05 Oznaczenia symboli: BAPMON/GAW – Background Air Pollution Monitoring Network/Global Atmosphere Watch EMEP – Co-Operative Programme for Monitoring and Evaluation of the Long Range Transmission of Air Pollutants in Europe GAW/WMO - Global Atmosphere Watch/World Meteorological Organization WDCGG - World Data Centre for Greenhouse Gases _____________________________________________________________________________________________________ 4 Stacje prowadzą badania zanieczyszczenia atmosfery. Dane te docierają do wielu odbiorców krajowych i zagranicznych wymienionych w tabeli 2.2. Tabela 2.2. Odbiorcy danych pomiarowych stacji sieci monitoringu tła zanieczyszczenia atmosfery w Polsce Centrum danych o gazach cieplarnianych (World Data Centre Tokio, Japonia for Greenhouse Gases - WDCGG) Centrum danych o składzie chemicznym opadów Albany, USA atmosferycznych (World Data Centre for Precipitation Chemistry - WDCPC) Centrum danych o składzie chemicznym aerozolu Ispra, Włochy atmosferycznego (World Data Centre for Aerosols - WDCA) Centrum danych o stężeniu ozonu w przyziemnej warstwie Kjeller (NILU), Norwegia: od 2002 Tokio atmosfery (World Data Centre for Surface Ozone - WDSO3) (JMA) Japonia Chemiczne Centrum Koordynacyjne EMEP (EMEP Chemical Kjeller (NILU) Coordinating Centre) Centrum Danych Programu Monitoringu Bałtyku (Baltic Helsinki, Finlandia Monitoring Programme Centre - BMP Centre) Centralna Baza Danych Zintegrowanego Monitoringu Uniwersytet Poznański Środowiska Przyrodniczego (ZMŚP) Bazy Monitoringu Regionalnego Wojewódzkich Inspektoratów Ochrony Środowiska WIOŚ: Gdańsk, Lublin - delegatura w Białej Podlaskiej, Wrocław, Olsztyn, Warszawa Główny Urząd Statystyczny do Rocznika Statystycznego "Ochrona Środowiska" GUS - Warszawa tylko Łeba tylko Puszcza Borecka _____________________________________________________________________________________________________ 5 3. Program pomiarowy Realizowany na Stacjach w 2007 roku program pomiarów zanieczyszczenia atmosfery był zgodny z podstawowym programem EMEP i obejmował gazowe zanieczyszczenia powietrza, aerozole, sumy zanieczyszczeń występujących w postaci gazowej i aerozolu oraz zanieczyszczenia opadów atmosferycznych. Stosowane były manualne metody poboru próbek do oznaczeń laboratoryjnych, za wyjątkiem ozonu, którego stężenie mierzone było przy pomocy automatycznych analizatorów. Tabela 3.1. Metody pomiarowe stosowane na stacjach tła zanieczyszczenia atmosfery w Polsce w roku 2007 Instytut Ochrony Środowiska Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej Substancja metodyka poboru metodyka oznaczania metodyka poboru metodyka oznaczania POWIETRZE O3 analizator MonitorLabs 9810 absorpcja UV filtr Whatman-40 kolorymetria (z zast.thorinu) impregnowany KOH roztwór absorbujący TGS: trójetanoloamina + gwajakol+ kolorymetria + Na2S2O5 SO2 NO2 PM10 PM10 Pb PM10 Cd PM10 Cu PM10 Zn PM10 As PM10 Cr PM10 Ni Hg SO42- filtr Whatman-40 kolorymetria (z zast.thorinu) NO3- filtr Whatman-40 kolorymetria NH4+ filtr Whatman-40 kolorymetria Cl- filtr Whatman-40 kolorymetria filtr Whatman-40 impregnowany NaF kolorymetria (redukcja hydrazyną) filtr Whatman-40 impregnowany H2C2O4 kolorymetria - (HNO3 + NO3 ) (NH3 + NH4+) analizator MonitorLabs 9810 filtr Whatman 40 impregnowany KOH absorpcja UV elektroforeza kapilarna filtr spiekany impregnowany NaJ/NaOH kolorymetria filtr kwarcowy, przepływ powietrza 750m3/doba wagowa ICP-AES ICP-AES ICP-AES ICP-AES ICP-AES ICP-AES ICP-AES złota pułapka, próbka dobowa AAS-AMA raz w tygodniu filtr teflonowy elektroforeza kapilarna HNO3 - filtr Whatman 40 impregnowany KOH NO3 – elektroforeza kapilarna filtr teflonowy NH3 - filtr Whatman 40 impregnowany (HCOOH)2, kolorymetria NH4 – filtr teflonowy OPADY elektrometria elektrometria chromatografia jonowa* pH przew.elektr. SO42NO3NH4+ Cl- elektrometria elektrometria elektroforeza kapilarna chromatografia jonowa** kolektor opadu całkowitego, próbka dobowa kolorymetria chromatografia jonowa*** elektroforeza kapilarna kolektor opadu mokrego, próbka dobowa kolorymetria elektroforeza kapilarna Na+ FAAS ICP-AES Mg2+ FAAS ICP-AES Ca2+ FAAS ICP-AES K+ Pb Cd Cu Zn Cr Ni As FAAS GFAAS GFAAS kolektor opadu mokrego, GFAAS próbka dwutygodniowa (Łeba) FAAS GFAAS GFAAS Hg wysokość opadu deszczomierz Hellmana Instrukcja dla posterunków meteorologicznych kolektor opadu mokrego, próbka tygodniowa FAES GFAAS GFAAS GFAAS FAAS GFAAS GFAAS GFAAS kolektor opadu całkowitego, próbka tygodniowa AAS-AMA deszczomierz Hellmana Instrukcja dla posterunków meteorologicznych *) Śnieżka: kolorymetria (z zast.thorinu) **) Śnieżka: kolorymeria (redukcja hydrazyną) ***) Śnieżka: kolorymetria (z zast. rodanku rtęci i żelaza) FAAS - płomieniowa spektrometria atomowa emisyjna FAES - płomieniowa spektrometria atomowa emisyjna ICP-AES – plazmowa spektrometria atomowa emisyjna GFAAS - spektrometria atomowa z kuwetą grafitową AAS-AMA - spektrometria atomowa absorpcyjna za pomocą automatycznego analizatora rtęci AMA 254 _____________________________________________________________________________________________________ 6 Analizy próbek pobranych na Stacjach wykonywane były częściowo na stacjach, a częściowo w laboratoriach IOŚ oraz IMGW: Laboratorium Monitoringu Środowiska IOŚ w Warszawie, Laboratorium Ośrodka Głównego IMGW w Warszawie, Obserwatorium Meteorologicznym na Śnieżce i laboratorium IMGW we Wrocławiu, Ośrodku Oceanografii i Monitoringu Bałtyku IMGW w Gdyni. Pobieranie próbek dokonywane było w tzw. dobach opadowych, czyli wymiana filtrów, na które pobierane były zanieczyszczenia powietrza i kolektorów opadów dokonywana była o godzinie 6:00 UTC (tzn. o 8:00 w okresie obowiązywania w Polsce urzędowego czasu letniego i o 7:00 czasu zimowego). Pomiary stężenia ozonu prowadzone były przy pomocy automatycznych analizatorów w sposób quasi-ciągły. Próbki dobowe opadów atmosferycznych na oznaczanie głównych jonów pobierane były także w tzw. dobach opadowych - od 6:00 do 6:00 UTC dnia następnego. Na oznaczanie stężenia metali ciężkich pobierano próbki tygodniowe (Puszcza Borecka) i dwutygodniowe (Łeba). Listę substancji oznaczanych w powietrzu, aerozolu i opadach atmosferycznych, metodyki pobierania próbek zanieczyszczeń powietrza i próbek opadów oraz metodyki laboratoryjne oznaczania tych substancji podano w tabeli 3.1. Stacja KMŚ Puszcza Borecka posiada akredytację Polskiego Centrum Akredytacji nr AB 337 na pobieranie próbek zanieczyszczeń powietrza, pomiar stężenia ozonu i pobieranie próbek opadów atmosferycznych oraz na oznaczanie w próbkach opadów przewodności elektrolitycznej i wskaźnika pH. Analizy pobieranych próbek wykonywane są w Laboratorium Monitoringu Środowiska IOŚ, które posiada akredytację PCA nr AB 336 na oznaczenia substancji w nich zawartych: w powietrzu: SO2, NO2, SO4, NO3, NH4, Cl, NH3+NH4, HNO3+NO3 w próbkach opadów atmosferycznych: Cl, SO4, NO3, NH4, Na, K, Mg, Ca, Al, Ba, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, P, Pb, Si, Sr, Zn Ponadto laboratoria IOS oraz IMGW w Warszawie i na Śnieżce biorą rokrocznie udział w międzylaboratoryjnych porównaniach metod oznaczania zanieczyszczeń w opadach atmosferycznych zorganizowanym przez WMO QA/SAC (dwukrotnie w ciągu roku), a laboratoria: IOŚ oraz IMGW w Warszawie i w Gdyni w międzylaboratoryjnym porównaniu metod oznaczania zanieczyszczeń w powietrzu i w opadach atmosferycznych zorganizowanym przez EMEP/CCC/NILU (raz w roku). Zgodnie z wymogami metodycznymi jakość pracy analizatorów na każdej stacji IMGW kontrolowano poprzez wzorcowania wykonywane kalibratorem ML 9811 posiadającym atest zgodności ze standardem NBS wydanym przez autoryzowane laboratorium w Pradze (Republika Czeska) a analizator IOŚ wzorcowany był bezpośrednio w Pradze. _____________________________________________________________________________________________________ 7 4. Zanieczyszczenie powietrza w roku 2007 na tle wielolecia W niniejszym Raporcie przedstawiono stężenia zanieczyszczeń powietrza na stacjach sieci EMEP w Polsce w roku 2007 w odniesieniu do lat okresu 1994 – 2006. Poszczególne zanieczyszczenia reprezentowane są poprzez wartości średnie (arytmetyczne) roczne. Odniesiono stężenia zanieczyszczeń w roku 2007 do wymagań zapisanych w Rozporządzeniu Ministra Środowiska z dnia 3 marca 2008 r. w sprawie poziomów niektórych substancji w powietrzu (Dz.U. 47/2008 poz. 281) do Ustawy Prawo ochrony środowiska. Tabela 4.1. Stężenia zanieczyszczeń powietrza na stacjach tła zanieczyszczenia atmosfery w Polsce w 2007 roku na tle poziomów dopuszczalnych i docelowych. Kryterium: Ochrona zdrowia ludzi Składnik Okres uśredniania dwutlenek azotu Poziom dopuszczalny 40 µg/m3 rok kalendarzowy Dopuszczalna częstość przekroczeń w roku - 3 Łeba Puszcza Borecka Jarczew Śnieżka 5,2 3,1 10,5 3,0 13,8* 18,2* 20,4* 5,4* Puszcza Borecka Jarczew Śnieżka 14 17 88 dwutlenek siarki 24 godziny 125 µg/m 3 razy pył zawieszony PM10 rok kalendarzowy 40 µg/m3 - pył zawieszony PM10 24 godziny 50 µg/m3 35 razy 10 ołów w pyle zawieszonym rok kalendarzowy 0,5 µg/m3 0,006 120 µg/m3*** Dopuszczalna częstość przekroczeń w roku 25 dni arsen w pyle zawieszonym rok kalendarzowy 6 ng/m3**** - 0,5 kadm w pyle zawieszonym rok kalendarzowy 5 ng/m3**** - 0,2 nikiel w pyle zawieszonym rok kalendarzowy 20 ng/m3**** - 0,7 Składnik ozon Okres uśredniania 8 godzin** Poziom docelowy 16,0 Łeba 8 * maksymalna wartość 24-godzinna ** maksymalna średnia godzinna spośród średnich kroczących obliczanych ze średnich godzinnych w ciągu doby; każdą tak obliczoną średnią 8godzinną przypisuje się dobie, w której się ona kończy; pierwszym okresem obliczeniowym dla każdej doby jest okres od godziny 17:00 dnia poprzedniego do godziny 01:00 danego dnia; ostatnim okresem obliczeniowym dla każdej doby jest okres od godziny 16:00 do 24:00 tego dnia. *** rok 2010 **** rok 2013 Tabela 4.2. Stężenia zanieczyszczeń powietrza na stacjach tła zanieczyszczenia atmosfery w Polsce w 2007 roku na tle poziomów dopuszczalnych i docelowych. Kryterium: Ochrona roślin Składnik tlenki azotu, w przeliczeniu na dwutlenek azotu* dwutlenek siarki Składnik ozon * Poziom dopuszczalny Łeba Puszcza Borecka Jarczew Śnieżka Jednostka rok kalendarzowy 30 5,2 3,1 10,5 9,8 μg/m3 rok kalendarzowy 20 Poziom docelowy rok 2010 2,2 2003-2007 18000** 13545 Okres uśredniania Okres uśredniania okres wegetacyjny (1.V-31.VII), średnia z okresu 5 kolejnych lat Łeba 1,2 4,0 1,8 μg/m3 Puszcza Jarczew Śnieżka Jednostka Borecka 2003-2007 2003-2007 2003-2007 9925 15807 20081 μg/m3.h na wszystkich stacjach EMEP w Polsce mierzony jest dwutlenek azotu, ** wyrażony jako AOT40, które oznacza sumę różnic między stężeniem średnim jednogodzinnym wyrażonych w µg/m3 a wartością 80µg/m3 dla każdej godziny w ciągu doby pomiędzy godziną 8:00 a 20:00 czasu środkowoeuropejskiego, dla której stężenie jest większe niż 80µg/m3; wartość AOT40 uznaje się za dotrzymaną, jeżeli nie przekracza jej średnia z takich sum obliczona dla okresów wegetacyjnych z 5 kolejnych lat. W przypadku braku danych pomiarowych z 5 lat dotrzymanie tej wartości sprawdza się na podstawie danych pomiarowych z co najmniej 3 lat. W roku 2007 nie stwierdzono przekroczeń wartości dopuszczalnych stężeń ani przekroczeń wartości dopuszczalnych stężeń dla kryterium ochrony zdrowia ani dla kryterium ochrony roślin dla dwutlenku siarki (tab. 4.1 i 4.2). Największe średnie roczne stężenie SO2 _____________________________________________________________________________________________________ 8 wystąpiło w Jarczewie i wyniosło 20% wartości stężenia dopuszczalnego dla kryterium ochrony roślin. Stężenie dwutlenku azotu (tlenków azotu) również osiągało wartości poniżej poziomu dopuszczalnego i było największe w Jarczewie, gdzie wyniosło 26% stężenia dopuszczalnego dla kryterium ochrony zdrowia i 35% stężenia dopuszczalnego dla kryterium ochrony roślin. Maksymalne z ośmiogodzinnych średnich kroczących stężenie ozonu dla kryterium ochrony zdrowia przekroczyło dopuszczalną liczbę przypadków ponad poziom docelowy (dla roku 2010) 120 g/m3 jedynie na Śnieżce (88 dni) (tab. 4.1). Wskaźnik AOT40 osiągnął w roku 2007 na Śnieżce wartość 31679 µg/m3h. Średni wskaźnik AOT40 normowany dla kryterium ochrony roślin dla pięciolecia wyniósł na Śnieżce w okresie 2003 – 2007 20081 µg/m3h i tym samym przekroczył poziom docelowy wskazany dla roku 2010 (tab. 4.2). Próg informowania społeczeństwa o niebezpieczeństwie wystąpienia alarmu ozonowego, wynoszący 180 gO3/m3 dla wartości godzinnych, nie został przekroczony w 2007 roku na żadnej ze stacji ani razu. Próg ostrzegania (240 gO3/m3) nie został przekroczony na żadnej stacji ani razu. Stężenie pyłu zawieszonego i zawartych w nim metali ciężkich badane było – spośród omawianych stacji – tylko na stacji PL05 Puszcza Borecka. Średnie dobowe stężenie pyłu zawieszonego PM10 przekroczyło poziom dopuszczalny w ciągu 10 dni, przy dopuszczalnej częstości przekroczeń w ciągu roku 35 razy. Średnia roczna wartość stężenia pyłu stanowiła 40 % poziomu dopuszczalnego (40 µg/m3). Średnie roczne stężenie ołowiu w pyle zawieszonym PM10 osiągnęło 1,2 % wartości dopuszczalnej (wynoszącej 0,5 µg/m3). Dla trzech innych metali ciężkich w pyle zawieszonym PM10 – arsenu, kadmu i niklu - określone zostały poziomy docelowe (na rok 2013). Rezultaty uzyskane w 2007 roku na Stacji stanowiły odpowiednio: 8,3% dla arsenu, 4,0% dla kadmu i 3,5% dla niklu poziomów docelowych określonych dla tych zanieczyszczeń. 4.1. Zanieczyszczenia gazowe i aerozolowe Rok 2007 był kolejnym rokiem względnej stabilności stężeń wszystkich badanych zanieczyszczeń po okresie z początku lat 90-tych, gdy stężenia te dość szybko spadały z roku na rok. Średnie (arytmetyczne) roczne stężenia zanieczyszczeń powietrza i ich zmienność w wieloleciu 1994 - 2007 przedstawiono na ryc. 4.1 i 4.2. Stężenie dwutlenku siarki, od wielu lat występujące z tendencją spadkową, w ciągu ostatniego roku wykazało ponownie lekki spadek po dosyć nietypowym meteorologicznie roku 2006. Spadki stężenia dwutlenku siarki zaobserwowano na wszystkich czterech stacjach. Stężenia średnie roczne osiągnęły wartości od 0,6 µg/m3 S-SO2 w Puszczy Boreckiej do 2,0 µg/m3 S-SO2 w Jarczewie. W Jarczewie stężenie w roku 2007 stanowiło jedynie 46% wartości stężenia z najgorszego w omawianym okresie roku 1996, natomiast w Puszczy Boreckiej wartość ta kształtowała się na poziomie 24% (największy spadek względny wśród stacji EMEP w Polsce) Stężenie jonu siarczanowego, pochodzącego z przemian dwutlenku siarki jedynie na Śnieżce wykazuje od roku 1997 nieomal stały poziom. Na pozostałych trzech stacjach w roku 2007 zaobserwowano spadki stężenia w stosunku do roku 2006 oraz w stosunku do całego prezentowanego okresu. Największy spadek stężenia S-SO4 zaobserwowano w okresie od roku 1994 na Śnieżce – aż o 63% Dwutlenek azotu nie wykazywał tak charakterystycznego dla dwutlenku siarki spadku stężeń w okresie opisywanego wielolecia. Względnie niezmienny, od roku 2001, rozkład stężeń tego gazu z lekką tendencją spadkową obserwowany był w Puszczy Boreckiej (gdzie _____________________________________________________________________________________________________ 9 wzrósł w roku 2007 w stosunku do roku 2006) oraz na Śnieżce. W Łebie i Jarczewie zaobserwowano spadek stężenia w stosunku do roku 2006. Na tej ostatniej stacji występują jednak stężenia NO2 wyższe niż na pozostałych. Stężenie NO3+HNO3 nie wykazywało zbyt dużej zmienności. Na trzech stacjach – poza Śnieżką – stężenia tego zanieczyszczenia zmalały w stosunku do roku 2006. Najwyższe stężenia obserwuje się w Jarczewie, niższe w Puszczy Boreckiej i Łebie a najniższe na Śnieżce, gdzie jego zmienność od wielu lat jest najmniejsza. Stężenie NH3+NH4 od wielu lat wykazuje bardzo niewielki spadek. Podobny charakter zmienności mają stężenia roczne na stacjach Puszcza Borecka i Łeba. W Jarczewie utrzymuje się od wielu lat dość wysokie stężenie sumy tych związków (średnia z wielolecia 3,0 µgN/m3, a na Śnieżce 1,3 µgN/m3). S-SO2 S-SO4 2,5 4,5 Jarczew PL02 4,0 Śnieżka PL03 3,5 Łeba PL04 3,0 Puszcza Borecka PL05 2,0 2,5 2,0 3 SO4 - S [μg/m ] SO2 - S [µg/m 3] 5,0 1,5 1,0 1,5 0,5 1,0 0,5 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 1997 1996 1994 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 1997 1996 1995 1994 N-NO2 3,5 1995 0,0 0,0 N-NO3 1,0 0,9 3,0 0,8 0,7 NO3 - N [μg/m 3] NO2 - N [µg/m 3] 2,5 2,0 1,5 0,6 0,5 0,4 0,3 1,0 0,2 0,5 0,1 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 1997 1996 1994 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 1997 1996 1995 1994 N-(NH3+NH4) 4,0 1995 0,0 0,0 N-(HNO3+NO3) 1,2 3,5 1,0 HNO3+NO3 - N [μg/m 3] NH3+NH 4 - N [μg/m 3] 3,0 2,5 2,0 1,5 0,8 0,6 0,4 1,0 0,2 0,5 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 1997 1996 1995 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 1997 1996 1995 1994 1994 0,0 0,0 Ryc. 4.1. Przebiegi stężenia zanieczyszczeń powietrza mierzonych na stacjach sieci EMEP w Polsce w okresie 1994 – 2007 Stężenie jonów chlorkowych w aerozolu atmosferycznym, badane jedynie na stacjach IMGW, wykazuje w przebiegu wieloletnim niewielką tendencję spadkową, chociaż na stacji w Łebie w roku 2007 zanotowano niewielki wzrost stężenia w stosunku do roku 2006. W całym okresie 1994 – 2007 średnie stężenie jonu chlorkowego na Śnieżce (0,5 µg/m3) było ponad dwukrotnie niższe niż w Jarczewie (1,3 µg/m3) i Łebie (1,2 µg/m3). Stężenie jonu amonowego, wyznaczane na stacjach IMGW, wykazuje również bardzo lekką tendencję spadkową. Podobnie jak dla innych zanieczyszczeń, widać tu wpływ niety_____________________________________________________________________________________________________ 10 powego roku 2006, gdy stężenia tego jonu na stacjach w Jarczewie i Łebie wzrosły, by spaść ponownie w roku 2007. Najwyższe stężenia jonu amonowego występują w Jarczewie, niższe w Łebie, a najniższe na Śnieżce. 2,5 N-NH4 Cl 1,8 1,6 1,4 1,2 1,5 3 Cl [μg/m ] NH4 - N [μg/m 3] 2,0 1,0 1,0 0,8 0,6 0,4 0,5 0,2 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 1997 1996 1994 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 1997 1996 1995 1994 1995 0,0 0,0 O3 100 90 80 O3 [μg/m 3] 70 60 50 40 Jarczew PL02 30 Śnieżka PL03 20 Łeba PL04 Puszcza Borecka PL05 10 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 1997 1996 1995 1994 0 Ryc. 4.2. Przebiegi stężenia zanieczyszczeń powietrza mierzonych na stacjach sieci EMEP w Polsce w okresie 1994 – 2007 W roku 2007 najwyższe roczne stężenie ozonu obserwowano na Śnieżce, niższe w Łebie i Puszczy Boreckiej, a najniższe w Jarczewie. Stężenia ozonu wykazują nieznaczne zmiany wieloletnie. Od roku 2004 obserwuje się stały, wyraźny wzrost stężenia ozonu na Śnieżce (w latach 2004 - 2007 wzrost o ponad 31%). Na pozostałych trzech stacjach zmienność stężenia ozonu jest bardzo podobna. Na następnej stronie w tabelach 4.3 – 4.6 przedstawiono wartości średnich rocznych stężeń wszystkich zanieczyszczeń gazowych i aerozolowych na stacjach sieci EMEP w Polsce, uzyskane w latach 1994 - 2007. _____________________________________________________________________________________________________ 11 Tabele 4.3 – 4.6. Stężenia średnie roczne zanieczyszczeń powietrza na stacjach sieci EMEP w Polsce w okresie 1994 – 2007 Rok S-SO2 N-NO2 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 1994-2007 4,0 4,1 4,3 3,5 3,1 2,8 2,2 2,3 2,5 2,4 2,2 2,2 2,3 2,0 2,9 2,9 2,9 2,7 3,0 2,5 2,7 3,0 2,8 3,2 3,1 2,8 2,7 3,1 3,2 2,9 56 50 55 53 57 54 58 57 54 56 59 53 55 Rok S-SO2 N-NO2 O3 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 1994-2007 2,4 2,4 1,5 1,2 1,6 1,3 1,2 1,1 1,1 1,0 1,1 1,1 1,0 0,9 1,4 1,2 1,6 1,3 1,1 1,3 1,2 1,2 1,1 1,1 1,0 1,1 1,1 0,9 0,9 1,2 Rok S-SO2 N-NO2 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 1994-2007 2,9 3,1 3,0 2,0 1,6 1,5 1,3 1,5 1,3 1,8 1,3 1,2 1,3 1,1 1,8 1,6 1,8 2,1 2,0 1,7 1,4 1,7 1,4 1,6 1,7 1,7 1,7 1,9 1,6 1,7 62 64 67 68 61 64 66 67 60 62 65 69 65 Rok S-SO2 N-NO2 O3 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 1994-2007 2,4 2,3 2,5 1,4 1,5 1,3 1,0 0,6 0,8 0,8 0,7 0,7 0,9 0,6 1,2 1,0 0,7 1,1 1,1 0,6 1,2 1,0 0,7 0,8 0,8 0,7 0,7 0,6 1,0 0,8 O3 74 83 83 88 79 80 80 70 75 88 92 81 O3 65 56 59 64 59 59 62 63 54 60 63 58 60 Jarczew PL02 S-SO4 N-NO3 N-HNO3+NO3 stężenie średnie roczne [μg/m3] 2,34 0,71 0,82 1,97 0,67 0,86 2,35 0,75 1,00 2,27 0,68 0,83 1,63 0,67 0,79 1,64 0,68 0,83 1,58 0,61 0,78 1,48 0,64 0,78 1,39 0,71 0,84 1,65 0,77 0,92 1,37 0,70 0,81 1,58 0,71 0,84 1,81 0,86 1,00 1,60 0,65 0,82 1,76 0,70 0,85 Śnieżka PL03 S-SO4 N-NO3 N-HNO3+NO3 stężenie średnie roczne [μg/m3] 2,21 0,22 0,29 1,61 0,22 1,34 0,24 0,35 0,75 0,21 0,33 0,79 0,32 0,48 0,73 0,21 0,25 0,72 0,22 0,28 0,69 0,23 0,29 0,73 0,23 0,29 0,72 0,24 0,29 0,73 0,22 0,29 0,78 0,23 0,32 0,80 0,25 0,32 0,80 0,30 0,42 0,96 0,24 0,32 Łeba PL04 S-SO4 N-NO3 N-HNO3+NO3 stężenie średnie roczne [μg/m3] 1,87 0,54 1,81 0,50 0,64 2,00 0,60 0,83 1,33 0,53 0,66 1,21 0,51 0,58 1,22 0,47 0,54 1,24 0,53 0,65 1,59 0,53 0,61 1,42 0,56 0,67 1,52 0,55 0,66 1,20 0,44 0,55 1,30 0,48 0,63 1,35 0,57 0,75 1,23 0,41 0,54 1,45 0,52 0,64 Puszcza Borecka PL05 S-SO4 N-NO3 N-HNO3+NO3 stężenie średnie roczne [μg/m3] 1,20 0,50 1,10 0,50 1,70 0,80 1,26 0,65 1,30 0,60 0,90 0,60 0,80 0,50 0,90 0,50 0,88 0,58 0,81 0,74 0,66 0,72 0,66 0,64 0,80 0,70 0,63 0,67 0,97 0,62 N-NH4 N-NH3+NH4 Cl 2,36 1,92 1,99 1,54 1,62 1,63 1,57 1,65 1,71 1,85 1,63 1,59 2,05 1,55 1,76 3,73 3,23 3,43 3,37 2,70 2,85 2,38 2,83 2,85 3,17 2,63 2,86 3,45 2,97 3,03 1,46 1,39 1,15 1,63 1,39 1,07 1,49 1,03 0,90 1,14 1,24 1,18 1,26 1,17 1,25 N-NH4 N-NH3+NH4 Cl 0,98 0,74 0,87 0,68 0,74 0,63 0,58 0,58 0,59 0,58 0,59 0,57 0,58 0,5 0,66 1,67 3,44 2,58 1,96 1,27 0,98 0,87 0,82 0,82 0,74 0,73 0,75 0,75 0,70 1,29 0,63 0,58 0,66 0,55 0,49 0,46 0,43 0,46 0,49 0,51 0,56 0,52 0,49 0,60 0,53 N-NH4 N-NH3+NH4 Cl 1,50 1,31 1,50 1,08 1,01 1,03 1,47 1,15 1,25 1,13 0,97 1,02 1,17 0,90 1,18 N-NH4 1,39 1,56 1,60 1,28 1,51 1,30 1,33 1,17 1,44 1,34 1,20 1,50 1,01 1,17 1,12 1,17 1,33 1,11 1,26 1,25 N-NH3+NH4 Cl 1,59 1,81 1,60 1,37 1,61 1,09 1,42 1,76 1,72 1,65 1,80 1,37 1,24 1,16 1,39 1,37 1,78 1,31 1,58 1,33 1,51 1,03 1,45 _____________________________________________________________________________________________________ 12 4.2. Pył zawieszony PM10 i metale ciężkie Badania stężenia pyłu zawieszonego prowadzone są od roku 2005jedynie na Stacji Puszcza Borecka. Średnie roczne wartości stężenia pyłu PM10 osiągnęły zbliżone wartości w latach 2005 i 2006 (ok. 20 µg/m3) i nieco mniejsze w 2007 (15,4 µg/m3), charakteryzującym się łagodną zimą i bardzo deszczowym styczniem. Przebieg dobowych wartości stężeń pyłu – bardzo zbliżony do przebiegu stężeń dwutlenku siarki – charakteryzował się występowaniem większych wartości w sezonie chłodnym niż w ciepłym. Wyjątek stanowił styczeń 2007 roku, gdy stężenia pyłu zawieszonego utrzymywały się na poziomie nawet niższym od spotykanego w miesiącach letnich. Podwyższone stężenia pyłu obserwowane były także w sezonie wiosennym, gdy pyliły rośliny w pobliskiej puszczy. Na Rys. 4.3 przedstawiono średnie roczne stężenia metali ciężkich w pyle PM10 w latach 2005-2007. Wyniki uzyskane w 2007 roku były niższe od notowanych w dwóch poprzednich latach. Największe wartości stężenia wszystkich badanych metali, poza niklem, osiągnęły w roku 2006, co korelowało z maksymalną wartością średniego rocznego stężenia pyłu zawieszonego. W tabeli 4.7 przedstawiono wartości liczbowe średniego rocznego stężenia pyłu PM10 oraz metali ciężkich. Rys. 4.3. Średnie roczne stężenia metali ciężkich w powietrzu na tle stężenia pyłu PM 10 w latach 2005-2007 Tabela 4.7. Średnie roczne stężenie pyłu PM10 oraz metali ciężkich w pyle PM10 na stacji Puszcza Borecka w okresie 2005 - 2007 Rok 2005 2006 2007 2005-2007 PM10 [μg/m3 ] 19,1 20,6 15,9 18,5 As Cd 0,69 0,94 0,51 0,71 0,33 0,33 0,18 0,28 Puszcza Borecka PL05 Cr Cu [ng/m3 ] 1,05 1,79 0,88 2,14 1,08 0,90 1,00 1,61 Ni Pb Zn 1,41 1,26 0,69 1,12 7,67 9,32 6,39 7,79 21,27 24,50 18,55 21,44 _____________________________________________________________________________________________________ 13 5. Zanieczyszczenie opadów atmosferycznych w roku 2007 na tle wielolecia 5.1. Wartości wskaźnika pH i przewodność elektrolityczna Jednym z zasadniczych czynników charakteryzujących właściwości zakwaszające opadów atmosferycznych jest obecność i dopływ jonów wodorowych do podłoża. Parametrem określającym odczyn próbki opadu jest wskaźnik pH. Wody opadowe w Polsce są przeciętnie wodami o odczynie kwaśnym (pH poniżej 5,6). 5.00 45 pH 4.90 SEC 40 4.80 35 4.70 30 4.50 Jarczew PL02 4.40 Śnieżka PL03 [μS/cm] 4.60 25 20 4.30 15 Łeba PL04 4.20 10 4.10 Puszcza Borecka PL05 4.00 5 60% 2007 2006 2005 2004 2003 2001 2000 1999 1998 1997 1996 2002 >3.0-4.0 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 1997 <=3.0 1994 2007 2006 2005 2004 2003 2002 0% 2001 10% 0% 2000 10% 1999 20% 1998 20% 1997 30% 1996 30% 1995 >4.0-5.0 Śnieżka 40% Jarczew 1994 >5.0-6.0 50% 1996 40% >6.0-7.0 1995 50% >7.0 2007 70% 60% 2006 80% 70% 2005 90% 80% pH [%] 100% 90% pH [%] 100% 1995 1994 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 1997 1996 1995 0 1994 3.90 5 90% 90% 80% 80% 70% 70% 60% 60% pH [%] 100% 80 H 50 Jarczew PL02 70 Śnieżka PL03 60 Łeba PL04 Puszcza Borecka PL05 40 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 H 50 [mg/m2rok] 60 1999 1998 1997 1994 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 0% 1999 10% 0% 1998 20% 10% 1997 20% 1996 30% 1995 Puszcza Borecka 40% 30% 70 [μg/dm3] 50% 1996 Łeba 40% 1995 50% 1994 pH [%] 100% 40 30 30 20 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 1997 1996 1995 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 1997 1996 1995 0 1994 10 0 1994 20 10 Ryc. 5.1. Wskaźnik pH, przewodność elektrolityczna, częstość występowania opadów w przedziałach pH, stężenie i ładunki jonów wodoru na stacjach sieci EMEP w Polsce w okresie 1994 – 2007 SEC – przewodność elektrolityczna _____________________________________________________________________________________________________ 14 Od wielu lat, na skutek obecności substancji zakwaszających w atmosferze, odczyn opadów jest dosyć kwaśny. W latach 80-tych na niektórych stacjach wartość pH oscylowała poniżej 4. W latach 90-tych w wyniku zmniejszania emisji gazów zawierających dwutlenek siarki i dwutlenek azotu wskaźnik pH opadu na stacjach sieci zaczął powoli, ale bardzo wyraźnie wzrastać. W roku 2007 wartość tego wskaźnika wahała się od 4,48 na Śnieżce do 4,86 w Puszczy Boreckiej. Odpowiednie wartości pH w roku 1994 mieściły się w granicach od 4,30 na Śnieżce do 4,54 w Jarczewie (ryc. 5.1; tab. 5.3-5.10). Po okresie wyraźnego spadku wskaźnika pH w latach 2003 – 2005 nastąpił jego wzrost – najwyraźniejszy w Puszczy Boreckiej. Odpowiadające tym wskaźnikom stężenia jonów wodoru zmalały dla Śnieżki z wartości 50,1 g/dm3 w roku 1994 do wartości 26,9 g/dm3 w roku 2005 i wartości 33,2 g/dm3 w roku 2007, natomiast dla Puszczy Boreckiej z wartości 41,7 g/dm3 w roku 1994 do wartości 13,9 g/dm3 w roku 2007 czyli o 67% (tab. 5.1). Tabela 5.1. Stężenia i ładunki jonu wodorowego na stacjach sieci w latach 1991-2007 Rok 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Jarczew PL02 28.7 37.3 30.9 23.9 25.5 21.4 24.6 18.7 18.4 15.9 24.4 23.2 19.3 19.6 Śnieżka PL03 Łeba PL04 stężenie μg/dm3 50.1 40.0 50.7 35.4 48.7 30.0 54.0 24.5 57.2 25.0 42.3 19.5 34.8 22.9 27.8 19.6 26.8 20.9 23.5 19.3 28.4 21.3 26.9 26.3 34.2 18.7 33.2 20.1 PB PL05 41.7 34.7 34.7 16.2 18.6 21.9 35.5 18.9 16.0 15.5 19.5 16.6 16.8 13.9 Jarczew PL02 25.06 20.80 17.43 14.73 18.31 14.28 14.26 12.63 10.31 7.00 13.70 11.35 10.31 11.02 Śnieżka PL03 Łeba PL04 ładunek mg/m2rok 59.30 26.44 72.00 19.84 49.64 17.23 68.36 15.58 71.09 19.79 45.21 15.67 35.70 13.61 34.98 15.42 33.33 15.59 17.81 10.99 29.42 17.60 34.25 12.59 36.67 10.83 42.25 15.58 PB PL05 30.84 24.24 17.13 9.91 13.95 14.29 20.29 14.29 10.50 8.98 14.11 11.45 9.50 11.60 Na wszystkich stacjach sieci poza Śnieżką mokra depozycja jonów wodoru nie przekracza obecnie granicy 20 mg/m2rok, stanowiącej wg naukowców o degradowaniu gleb wrażliwych na zakwaszanie1. Zaobserwowano, że na Śnieżce po zdecydowanym spadku ładunku jonów wodorowych w okresie 1994 – 2003 do wartości 17,8 mg/m2rok nastąpił wzrost do wartości 42,3 mg/m2rok w roku 2007(czyli o 237%). Histogramy wskaźnika pH na stacjach (ryc.5.1, tab.5.2) wskazują wzrost częstości występowania opadów o pH w granicach 5 - 6 na stacjach sieci (poza Jarczewem i Śnieżką). Na Śnieżce natomiast obserwuje się konsekwentny spadek częstości występowania opadów o wskaźniku pH pomiędzy 3 a 4 natomiast konsekwentny wzrost opadów o wskaźniku pH między 4 a 5. Widoczny na ryc. 5.1 wyraźny spadek wartości średnich rocznych przewodności elektrolitycznej właściwej opadów świadczy o mniejszej mineralizacji opadów m.in. dzięki mniejszej zawartości np. związków będących prekursorami silnych kwasów. Najwyraźniej spadek ten widoczny jest na Śnieżce (w latach 1996 – 2005 o 44%). Tu jednak w roku 2006 nastąpił 1 Po uwzględnieniu depozycji suchej ta wartość krytyczna została przekroczona we wszystkich stacjach poza Puszczą Borecką (od roku 2001). _____________________________________________________________________________________________________ 15 wzrost SEC a następnie spadek w roku 2007. Najniższe wartości SEC w całym okresie 1994 – 2007 miały miejsce na stacji Puszcza Borecka. Tablica 5.2. Częstość występowania opadów w przedziałach pH na stacjach sieci EMEP w Polsce w okresie 1994 – 2007 Stacja Jarczew Śnieżka Łeba Puszcza Borecka Stacja Przedział wartości pH ? 3,00 > 3,00-4,00 > 4,00-5,00 > 5,00-6,00 > 6,00-7,00 > 7,00 ? 3,00 > 3,00-4,00 > 4,00-5,00 > 5,00-6,00 > 6,00-7,00 > 7,00 ? 3,00 > 3,00-4,00 > 4,00-5,00 > 5,00-6,00 > 6,00-7,00 > 7,00 ? 3,00 > 3,00-4,00 > 4,00-5,00 > 5,00-6,00 > 6,00-7,00 > 7,00 Przedział wartości pH 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 15.8 63.3 12.0 8.9 0.7 11.7 63.6 14.9 8.4 0.7 23.1 51.3 16.9 8.7 0.6 0.7 7.1 63.6 19.5 7.8 1.3 8.4 63.5 17.3 8.4 2.4 6.2 58.2 20.5 13.0 2.1 8.9 62.4 20.4 6.4 1.9 1.7 57.0 27.3 12.8 1.2 4.4 60.1 17.0 16.3 2.2 5.1 43.4 27.9 22.1 1.5 9.6 65.7 18.7 6.0 7.1 59.3 22.2 10.0 1.4 6.5 55.3 22.8 13.8 1.6 4.0 56.4 27.5 11.4 0.7 26.5 68.6 2.7 2.2 21.9 73.0 5.1 27.6 62.6 7.5 1.4 0.9 33.2 60.0 5.8 1.0 32.5 60.5 6.1 0.9 19.1 61.7 16.2 3.0 11.2 72.1 15.3 1.4 9.0 77.4 11.3 1.8 0.5 4.8 77.5 12.4 4.3 1.0 1.8 81.6 14.8 1.8 8.1 73.9 14.7 3.3 4.9 83.8 11.3 3.6 95.9 0.5 1.5 98.5 18.0 77.3 4.7 13.9 75.7 8.3 1.4 0.7 9.5 73.9 9.5 7.1 6.7 74.8 15.6 2.2 0.7 5.1 75.3 17.7 1.9 5.2 68.4 18.7 7.7 7.8 71.1 15.5 4.9 0.7 6.1 72.1 18.4 3.4 5.0 67.8 18.6 8.6 7.8 60.1 21.9 9.4 0.8 6.9 72.3 15.1 5.7 5.8 77.4 11.7 5.1 3.0 71.0 22.1 3.9 1.9 72.3 20.6 5.2 9.5 79.1 10.1 1.3 8.8 67.4 16.3 7.5 10.9 55.5 19.0 13.9 0.7 6.2 49.8 32.2 10.7 1.1 3.2 58.3 27.8 10.2 0.5 7.7 61.0 20.1 11.2 12.2 58.3 23.1 6.4 2.9 64.0 23.2 9.9 5.6 57.1 23.2 12.0 2.1 7.4 45.3 33.1 14.2 4.9 55.7 29.7 9.7 0.7 64.1 27.6 7.6 2.3 66.9 24.6 5.4 0.8 1.4 54.6 31.9 12.1 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 _____________________________________________________________________________________________________ 16 5.2. Jony podstawowe Średnie roczne stężenie jonów siarczanowych w roku 2007 mieściło się pomiędzy wartością 0,84 mgS/dm3 na Śnieżce a wartością 0,39 mgS/dm3 w Łebie. Ładunki jonów siarczanowych w roku 2007 mieściły się w granicach pomiędzy 1068,9 mg/m2rok na Śnieżce a 302,3 mg/m2rok w Łebie. Poza Śnieżką wartości mokrych ładunków jonu siarczanowego dostarczanych do podłoża mieszczą się poniżej granicy 0,5 g/m2rok stanowiącej granicę niebezpieczną dla gleb o małej odporności na zakwaszanie. Dla wielolecia obserwuje się powolny spadek zarówno stężeń jak i ładunków jonu siarczanowego choć stężenie w Jarczewie w roku 2007 nieco wzrosło w stosunku do roku 2006 (ryc. 5.2; tab. 5.3 – 5.10). Jarczew PL02 Śnieżka PL03 2500 Łeba PL04 Puszcza Borecka PL05 2000 [mg/m2rok] [mg/dm3] S -SO4 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 1994 1996 1998 2000 2002 2004 N-NO3 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2002 2004 2006 2002 2004 2006 2002 2004 2006 N-NO3 1200 1000 0,8 [mg/m2rok] [mg/dm3] 1000 0 1994 2006 1,0 0,6 0,4 800 600 400 200 0,2 0,0 1994 1996 1998 2000 2002 2004 0 1994 2006 N-NH4 1,2 1996 1200 0,8 1000 0,6 0,4 1998 2000 N-NH4 1400 1,0 [mg/m2rok] [mg/dm3] 1500 500 1,2 800 600 400 0,2 200 0,0 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 0 1994 2006 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 1994 Cl 3,0 [mg/m2rok] 2,5 [mg/dm3] 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 1994 S - SO4 1996 1998 2000 2002 2004 1996 1998 2000 Cl 1996 1998 2000 Ryc. 5.2.Stężenia i ładunki jonów zakwaszających w próbkach opadowych na stacjach sieci EMEP w Polsce w okresie 1994 – 2007 _____________________________________________________________________________________________________ 17 W przypadku jonu azotanowego sytuacja w zakresie zarówno stężeń jak i ładunków jest inna na Śnieżce a inna na pozostałych stacjach sieci. Na stacjach Jarczew, Łeba i Puszcza Borecka w roku 2007 stężenia układały się w granicach 0,39 -0,50 mg/dm3, a ładunki w przedziale 281,2-372,2 mg/m2rok. Na Śnieżce stężenie jonu azotanowego było równe 0,74 mg/dm3 a ładunek 941,7 mg/m2rok. W ciągu wielolecia obserwuje się stały, bardzo powolny spadek stężenia i ładunków jonu azotanowego na wszystkich stacjach poza Śnieżką. Tam stężenia i ładunki wykazywały znaczne wahania i były zawsze sporo wyższe niż na pozostałych stacjach. Stężenia jonu amonowego mieściły się w roku 2007 w granicach od 0,80 mg/dm3 w Jarczewie do 0,38 mg/dm3 na Śnieżce i w Łebie, natomiast ładunki na wszystkich stacjach były podobne i mieściły się w granicach 483,6 mg/m2rok na Śnieżce do 294,6 mg/m2rok w Łebie. W roku 2007 nastąpił niewielki wzrost stężenia tego jonu na stacji w Jarczewie. W ciągu wielolecia stężenia jonu amonowego wykazywały niewielką zmienność przy bardzo słabym spadku średnich stężeń rocznych. Również ładunki tego jonu w wieloleciu spadały corocznie bardzo wolno poza Śnieżką, gdzie spadek ładunku między rokiem 1995 a 2007 wyniósł 61%. W wieloleciu 1994 – 2007 najwyższe stężenia jonu chlorkowego pojawiały się zawsze w Łebie natomiast stężenia na pozostałych stacjach były podobne do siebie, niższe niż w Łebie, poza stacją na Śnieżce w latach 1998 – 2001. Jon chlorkowy odznaczał się w 2007 roku znacznym zróżnicowaniem zarówno w zakresie stężeń (od 1,55 mg/dm 3 w Łebie do 0,48 mg/dm3 w Jarczewie) jak i ładunków (od 1201,6 mg/m2rok w Łebie do 270 mg/m2rok w Jarczewie). W roku 2007 obserwowano wzrost stężenia tego jonu w stosunku do roku 2006 na stacji w Łebie, nieznaczny wzrost na stacji w Puszczy Boreckiej i Jarczewie natomiast spadek na Śnieżce. Ładunki jonu chlorkowego w całym wieloleciu były zdecydowanie wyższe na stacjach w Łebie i na Śnieżce niż na stacjach w Jarczewie i Puszczy Boreckiej. W latach 2003 – 2007 obserwowano stały, konsekwentny wzrost ładunku jonu chlorkowego na Stacji Puszcza Borecka. Stężenia metali: sodu, magnezu, potasu i wapnia wykazywały na stacjach sieci dużą rozpiętość zarówno w zakresie stężeń jak i ładunków (ryc.5.3; tab. 5.3 – 5.10) . Kationy charakterystyczne dla środowiska morskiego (sód i magnez) występowały na stacji w Łebie w znacznie większej ilości niż na stacjach położonych w głębi kraju. Podobnie na Śnieżce, gdzie występowały one również w większych ilościach, przynoszone przez nie zakłócane na tej wysokości oceaniczne masy powietrza. W wieloleciu niewielką zmienność z lekkim trendem spadkowym wykazywały: sód , magnez, potas i wapń na stacji w Jarczewie, sód magnez i wapń na stacji w Puszczy Boreckiej oraz potas i wapń na stacji w Łebie. Największą zmienność roczną wykazywał sód i magnez na stacjach w Łebie i na Śnieżce, potas na stacjach w Puszczy Boreckiej i na Śnieżce oraz wapń na Śnieżce. _____________________________________________________________________________________________________ 18 Na Na 1.4 1.0 [mg/m 2rok] [mg/dm 3] 1.2 0.8 0.6 0.4 0.2 0.20 0.18 0.16 0.14 0.12 0.10 0.08 0.06 0.04 0.02 0.00 1994 1996 1998 2000 2006 1996 1998 2004 2006 2002 2004 2006 2002 2004 2006 2002 2004 2006 150 100 50 1996 1998 2000 2002 2004 0 1994 2006 Jarczew PL02 Śnieżka PL03 Łeba PL04 Puszcza Borecka PL05 1996 1998 2000 2002 2004 1996 1998 2000 K 2006 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 1994 1996 1998 Ca 2000 Ca 350 300 [mg/m 2rok] 0.8 [mg/dm 3] 2002 Mg 1.0 0.6 0.4 0.2 0.0 1994 2000 200 [mg/m 2rok] [mg/dm 3] 2004 Mg K 0.40 0.35 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0.00 1994 2002 [mg/m 2rok] [mg/dm 3] 0.0 1994 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 1994 250 200 150 100 50 1996 1998 2000 2002 2004 2006 0 1994 1996 1998 2000 Ryc. 5.3.Jarczew Stężenia PL02 i ładunki kationów w próbkach opadowych na stacjach sieci EMEP w Polsce w okresie 1994 – 2007 Śnieżka PL03 Łeba PL04 . Puszcza Borecka PL05 _____________________________________________________________________________________________________ 19 0.4 0.2 2006 2005 2004 2007 mg/dm 3 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 0.6 0.4 0.2 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 1997 0.0 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 1.2 0.8 0.6 0.4 mg/dm3 1.0 0.2 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 0.0 1997 2007 2006 2005 0.0 2004 mg/dm 0.8 3 1.0 1996 0.2 2003 2000 1.2 1994 0.4 2002 1999 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 1995 0.6 2001 1998 1997 1996 0.0 1994 0.8 mg/dm3 1.0 mm, mg/m2rok 1.2 2000 2003 0.2 Puszcza Borecka N-NH4 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 1999 2002 0.4 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 0.0 1998 2001 0.6 1996 0.2 1998 2000 0.8 1994 0.4 1997 1999 1.0 1995 mm, mg/m2rok mg/dm3 1.2 1995 0.6 mm, mg/m2rok 0.8 mg/dm3 1.0 1997 1998 1997 1996 1994 0.0 Łeba N-NH4 1.2 1996 mg/dm3 0.6 1995 mm, mg/m2rok 2007 2006 2005 0.8 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 0.0 1996 2007 2006 2005 2004 2003 2002 0 2001 2004 0.2 1995 500 2000 2003 0.4 1994 1000 mm, mg/m2rok 1500 mg/dm3 2000 1999 1.0 Puszcza Borecka N-NO3 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 1998 2002 0.6 Puszcza Borecka S-SO4 2500 1997 2001 0.8 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 1997 1996 1995 0 1996 2000 1.0 1994 500 1994 1999 1.2 1995 1000 1995 1.2 Śnieżka N-NH4 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 1994 1500 mm, mg/m2rok 2000 1994 1998 1997 1996 1995 1994 0.0 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 Łeba N-NO3 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 mg/dm3 mm, mg/m2rok mg/dm3 0.2 Łeba S-SO4 2500 mm, mg/m2rok 0.6 0.4 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 1997 1996 1995 1994 0 stężenie 400 1998 500 0.8 600 1997 1000 opad 0 mm, mg/m2rok 1500 1.0 Śnieżka N-NO3 mg/dm 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 2000 800 Jarczew N-NH4 1.2 ładunek 200 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 Śnieżka S-SO4 2500 mm, mg/m2rok 1997 1996 1995 1994 0 1000 1996 500 1200 1995 1000 1400 mm, mg/m2rok 1500 Jarczew N-NO3 1600 3 mm, mg/m2rok 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 2000 mg/dm3 Jarczew S-SO4 2500 Ryc. 5.4. Zmienność ładunków głównych anionów w wieloleciu na tle stężeń i wysokości opadów na stacjach EMEP w Polsce w okresie 1994 – 2007 Na ryc. 5.4 przedstawiono zmienność ładunków głównych anionów zakwaszających na tle stężeń i wysokości opadów w poszczególnych latach wielolecia. Widać wyraźnie, iż ładunek zanieczyszczenia wnoszony do podłoża zależał od stężenia zanieczyszczenia w opadach jak również od wysokości opadu. Wśród stacji sieci wyraźnie wyróżnia się charakter wysokogórskiej stacji na Śnieżce, gdzie stężenia trzech prezentowanych zanieczyszczeń były podobne jak na pozostałych stacjach a o wysokich wartościach ładunków stanowiły opady o znacznej wysokości. _____________________________________________________________________________________________________ 20 Tablice 5.3 – 5.4. Stężenia i ładunki podstawowych jonów w wodzie opadowej w kolejnych latach na stacji Jarczew Rok h 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 mm 873,1 557,6 564,2 616,4 718,0 667,3 579,7 675,2 560,4 440,2 561,5 489,2 534,2 562,4 Rok 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 h mm 873,1 557,6 564,2 616,4 718,0 667,3 579,7 675,2 560,4 440,2 561,5 489,2 534,2 562,4 S-SO4 N-NO3 N-NH4 1,17 1,12 0,98 0,87 0,86 0,77 0,82 0,75 0,66 0,72 0,74 0,69 0,58 0,78 0,43 0,53 0,48 0,42 0,45 0,44 0,50 0,44 0,44 0,47 0,49 0,46 0,39 0,50 0,75 0,69 0,64 0,66 0,70 0,70 0,72 0,64 0,66 0,78 0,72 0,71 0,56 0,80 S-SO4 N-NO3 N-NH4 1021,5 624,5 552,9 536,3 617,5 513,8 475,4 506,4 369,9 316,9 415,5 337,5 309,8 438,7 375,4 295,5 270,8 258,9 323,1 293,6 289,9 297,1 246,6 206,9 275,1 225,0 208,3 281,2 654,8 384,7 361,1 406,8 502,6 467,1 417,4 432,1 369,9 343,4 404,3 347,3 299,2 449,9 Jarczew PL02 Na K Cl stężenie roczne [mg/dm3] 0,56 0,18 0,10 0,58 0,17 0,13 0,44 0,13 0,12 0,47 0,17 0,07 0,42 0,16 0,09 0,39 0,13 0,09 0,43 0,16 0,08 0,39 0,15 0,14 0,45 0,18 0,11 0,41 0,15 0,11 0,42 0,14 0,08 0,63 0,22 0,12 0,40 0,14 0,09 0,48 0,16 0,13 Jarczew PL02 Cl Na K ładunek roczny [mg/m2rok] 488,9 157,2 87,3 323,4 94,8 72,5 248,2 73,3 67,7 289,7 104,8 43,1 301,6 114,9 64,6 260,2 86,7 60,1 249,3 92,8 46,4 263,3 101,3 94,5 252,2 100,9 61,6 180,5 66,0 48,4 235,8 78,6 44,9 308,2 107,6 58,7 213,7 74,8 48,1 270,0 90,0 73,1 Mg Ca pH 0,04 0,050 0,040 0,040 0,040 0,040 0,043 0,043 0,050 0,042 0,033 0,036 0,032 0,040 0,32 0,32 0,32 0,24 0,26 0,26 0,25 0,30 0,26 0,26 0,22 0,23 0,20 0,28 4,54 4,43 4,51 4,62 4,59 4,67 4,61 4,73 4,73 4,80 4,61 4,64 4,72 4,71 Mg Ca H 34,9 27,9 22,6 24,7 28,7 26,7 24,9 29,0 28,0 18,5 18,5 17,6 17,1 22,5 279,4 178,4 180,5 147,9 186,7 173,5 144,9 202,6 145,7 114,5 123,5 112,5 106,8 157,5 25,1 20,8 17,4 14,7 18,3 14,3 14,3 12,6 10,3 7,0 13,7 11,3 10,3 11,0 Hobl SEC µg/dm3 28,7 37,3 30,9 23,9 25,5 21,4 24,6 18,7 18,4 15,9 24,4 23,2 19,3 19,6 μS/cm 26,4 37,3 24,6 21,6 22,4 20,5 21,9 19,5 19,1 19,6 22,1 21,4 17,3 21,2 Tablice 5.5 – 5.6. Stężenia i ładunki podstawowych jonów w wodzie opadowej w kolejnych latach na stacji Śnieżka Rok h 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 mm 1183,6 1420,1 1019,4 1265,9 1242,8 1068,7 1025,8 1258,2 1243,6 757,7 1035,9 1273,3 1072,3 1272,5 Rok 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 h mm 1183,6 1420,1 1019,4 1265,9 1242,8 1068,7 1025,8 1258,2 1243,6 757,7 1035,9 1273,3 1072,3 1272,5 S-SO4 N-NO3 N-NH4 1,61 1,54 1,57 1,21 1,17 0,81 0,69 0,70 0,76 0,85 0,76 0,70 0,97 0,84 0,78 0,78 0,93 0,68 0,71 0,95 1,08 0,80 0,87 1,04 0,80 0,72 0,92 0,74 0,91 0,87 1,13 0,58 0,62 0,73 0,46 0,52 0,42 0,46 0,38 0,35 0,46 0,38 S-SO4 N-NO3 N-NH4 1905,6 2187,0 1600,5 1531,7 1454,1 865,6 707,8 880,7 945,1 644,0 787,3 891,3 1040,1 1068,9 923,2 1107,7 948,0 860,8 882,4 1015,3 1107,9 1006,6 1081,9 788,0 828,7 916,8 986,5 941,7 1077,1 1235,5 1151,9 734,2 770,5 780,2 471,9 654,3 522,3 348,5 393,6 445,7 493,3 483,6 Cl Śnieżka PL03 Na K stężenie roczne [mg/dm3] 1,05 0,77 1,06 0,51 0,22 0,99 0,62 0,23 0,86 0,45 0,15 1,55 0,46 0,20 1,18 0,70 0,25 0,67 0,48 0,18 0,62 0,52 0,22 0,86 0,73 0,26 0,67 0,59 0,27 0,59 0,48 0,23 0,82 0,67 0,32 0,53 0,43 0,32 Śnieżka PL03 Cl Na K ładunek roczny [mg/m2rok] 1242,8 1093,5 1080,6 519,9 224,3 1253,2 784,9 291,2 1068,8 559,3 186,4 1656,5 491,6 213,7 1210,4 718,1 256,5 843,0 603,9 226,5 771,0 646,7 273,6 651,6 553,1 197,0 694,1 611,2 279,7 751,2 611,2 292,9 879,3 718,4 343,1 674,4 547,2 407,2 Mg Ca pH 0,110 0,100 0,100 0,150 0,165 0,100 0,144 0,178 0,118 0,124 0,174 0,133 0,44 0,39 0,37 0,51 0,75 0,42 0,64 0,87 0,55 0,50 0,64 0,45 4,30 4,30 4,31 4,27 4,24 4,37 4,46 4,56 4,57 4,63 4,55 4,57 4,47 4,48 Mg Ca H 448,5 493,7 459,8 545,0 769,4 528,4 795,9 659,2 569,7 636,7 686,3 572,6 59,3 72,0 49,6 68,4 71,1 45,2 35,7 35,0 33,3 17,8 29,4 34,3 36,7 42,3 112,1 126,6 124,3 160,3 169,3 125,8 179,1 134,9 122,2 157,9 186,6 169,2 Hobl SEC µg/dm3 50,1 50,7 48,7 54,0 57,2 42,3 34,8 27,8 26,8 23,5 28,4 26,9 34,2 33,2 μS/cm 39,1 41,6 37,0 37,2 33,6 30,3 24,5 25,5 27,6 25,3 23,3 30,5 26,3 _____________________________________________________________________________________________________ 21 Tablice 5.7 - 5.8. Stężenia i ładunki podstawowych jonów w wodzie opadowej w kolejnych latach na stacji Łeba Rok h 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 mm 660,9 560,5 574,2 635,9 791,7 803,6 594,3 786,6 746,0 569,6 826,5 478,6 579,3 775,2 Rok 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 h mm 660,9 560,5 574,2 635,9 791,7 803,6 594,3 786,6 746,0 569,6 826,5 478,6 579,3 775,2 S-SO4 N-NO3 0,83 0,89 0,82 0,63 0,62 0,62 0,57 0,53 0,52 0,52 0,43 0,56 0,46 0,39 0,51 0,51 0,52 0,44 0,47 0,42 0,50 0,43 0,44 0,42 0,40 0,51 0,45 0,39 S-SO4 N-NO3 548,5 498,8 470,8 400,6 490,9 498,2 338,8 416,9 387,9 296,2 355,4 268,0 266,5 302,3 337,1 285,9 298,6 279,8 372,1 337,5 297,2 338,2 328,2 239,2 330,6 244,1 260,7 302,3 N-NH4 Cl Łeba PL04 Na K stężenie roczne [mg/dm3] 0,48 0,76 0,09 1,52 0,51 2,51 1,31 0,15 0,56 1,30 0,69 0,12 0,45 1,67 0,92 0,07 0,45 1,61 0,85 0,08 0,52 1,69 0,91 0,12 0,50 1,37 0,72 0,09 0,43 1,33 0,74 0,10 0,48 1,14 0,64 0,09 0,46 1,58 0,85 0,10 0,38 1,26 0,66 0,07 0,48 1,60 0,80 0,09 0,48 1,31 0,68 0,06 0,38 1,55 0,78 0,09 Łeba PL04 N-NH4 Cl Na K ładunek roczny [mg/m2rok] 317,2 1004,6 502,3 59,5 285,9 1406,9 734,3 84,1 321,6 746,5 396,2 68,9 286,2 1062,0 585,0 44,5 356,3 1274,6 672,9 63,3 417,9 1358,1 731,3 96,4 297,2 814,2 427,9 53,5 338,2 1046,2 582,1 78,7 358,1 850,4 477,4 67,1 262,0 900,0 484,2 57,0 314,1 1041,4 545,5 57,9 229,7 765,8 382,9 43,1 278,1 758,9 393,9 34,8 294,6 1201,6 604,7 69,8 Mg Ca pH 0,140 0,180 0,100 0,120 0,120 0,130 0,100 0,102 0,098 0,112 0,086 0,115 0,091 0,101 0,20 0,19 0,25 0,19 0,20 0,24 0,20 0,18 0,22 0,22 0,14 0,25 0,21 0,16 4,40 4,45 4,52 4,61 4,60 4,71 4,64 4,71 4,68 4,72 4,67 4,58 4,73 4,70 Mg Ca H 92,5 100,9 57,4 76,3 95,0 104,5 59,4 80,2 73,1 63,8 71,1 55,0 52,7 78,3 132,2 106,5 143,6 120,8 158,3 192,9 118,9 141,6 164,1 125,3 115,7 119,7 121,7 124,0 26,4 19,8 17,2 15,6 19,8 15,7 13,6 15,4 15,6 11,0 17,6 12,6 10,8 15,6 Hobl SEC µg/dm3 40,0 35,4 30,0 24,5 25,0 19,5 22,9 19,6 20,9 19,3 21,3 26,3 18,7 20,1 μS/cm 34,2 26,5 24,1 23,7 23,0 22,4 20,2 20,8 21,8 19,8 24,3 19,6 19,8 Tablice 5.9 – 5.10. Stężenia i ładunki podstawowych jonów w wodzie opadowej w kolejnych latach na stacji Puszcza Borecka Rok h 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 mm 739,7 699,1 494,1 611,0 749,2 653,1 571,8 756,5 654,4 580,4 723,9 690,2 557,3 827,2 Rok 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 h mm 739,7 699,1 494,1 611,0 749,2 653,1 571,8 756,5 654,4 580,4 723,9 690,2 557,3 827,2 S-SO4 N-NO3 1,03 0,85 0,94 0,59 0,67 0,59 0,61 0,62 0,54 0,45 0,53 0,50 0,67 0,53 0,59 0,46 0,51 0,48 0,45 0,46 0,46 0,39 0,42 0,34 0,42 0,42 0,45 0,45 S-SO4 N-NO3 762,2 592,7 463,3 361,4 501,7 385,7 348,3 470,7 356,6 263,5 379,9 345,1 373,4 438,4 436,9 320,6 253,8 293,7 336,5 299,1 264,3 298,8 274,0 197,4 302,2 289,9 250,8 372,2 N-NH4 Cl Puszcza Borecka PL05 Na K stężenie roczne [mg/dm3] 0,64 0,91 0,41 0,21 0,76 0,64 0,25 0,32 0,74 0,67 0,20 0,37 0,55 0,71 0,28 0,16 0,44 0,52 0,22 0,15 0,43 0,44 0,21 0,16 0,55 0,66 0,25 0,24 0,53 0,46 0,16 0,13 0,51 0,47 0,21 0,10 0,43 0,43 0,18 0,11 0,48 0,65 0,28 0,13 0,50 0,43 0,17 0,17 0,53 0,71 0,24 0,09 0,52 0,81 0,36 0,09 Puszcza Borecka PL05 N-NH4 Cl Na K ładunek roczny [mg/m2rok] 474,0 674,6 300,6 152,8 532,8 449,1 175,2 225,1 364,9 329,8 100,8 182,8 337,6 432,6 169,0 99,8 327,9 389,5 166,8 113,9 282,5 287,9 138,6 106,4 316,0 378,8 144,4 136,8 402,7 349,9 121,6 94,9 331,4 308,9 138,9 67,7 246,9 249,5 104,8 66,3 345,0 464,8 200,2 90,2 345,1 296,8 118,0 50,4 295,4 395,7 131,5 49,6 430,1 670,0 301,1 71,1 Mg Ca pH 0,082 0,073 0,072 0,064 0,060 0,064 0,060 0,052 0,059 0,044 0,061 0,073 0,056 0,066 0,44 0,33 0,42 0,28 0,25 0,25 0,17 0,22 0,30 0,20 0,22 0,19 0,25 0,22 4,38 4,46 4,46 4,79 4,73 4,66 4,45 4,72 4,79 4,81 4,71 4,78 4,78 4,86 Mg Ca H 60,6 51,2 35,7 39,2 44,9 41,6 34,1 39,2 38,4 25,4 43,9 29,7 31,2 54,6 328,1 232,3 206,0 168,4 186,3 165,0 97,3 167,1 195,8 113,4 163,0 133,9 141,0 184,5 30,8 24,2 17,1 9,9 14,0 14,3 20,3 14,3 10,5 9,0 14,1 11,5 9,5 11,6 Hobl SEC µg/dm3 41,7 34,7 34,7 16,2 18,6 21,9 35,5 18,9 16,0 15,5 19,5 16,6 16,8 13,9 μS/cm 26,6 21,2 19,9 15,8 17,6 18,1 23,4 19,2 15,4 12,8 15,4 14,0 14,0 14,8 _____________________________________________________________________________________________________ 22 5.3. Metale ciężkie Wybrane metale ciężkie oznaczane były w próbkach opadów na stacjach sieci EMEP dosyć nieregularnie. Jedyną stacją, na której wykonywane były te analizy od roku 1994 jest stacja w Łebie. Na stacji Puszcza Borecka wybrane metale ciężkie oznaczane są od roku 2003, kiedy zainstalowano tam specjalnie do tego celu przeznaczony kolektor mokrego opadu. Mimo niewielkiej liczebności danych zdecydowano się na pokazanie przebiegów zmienności stężeń i ładunków metali ciężkich na tych stacjach ze względu na stosowne zapisy w Protokołach do Konwencji Genewskiej a także w kolejnych, nowych dyrektywach Unii Europejskiej (ryc. 5.5 i tab. 5.11). Stężenia ołowiu na stacji w Łebie po obniżeniu w latach 1996, 1997 i znacznym wzroście w latach 1998 – 2000 od roku 2002 ustabilizowały się na stałym poziomie ok. 1 g/dm3. Stężenia podobne do tych w Łebie występowały na stacji Puszcza Borecka. Podobny przebieg na obu stacjach przedstawiały ładunki ołowiu wprowadzane do ekosystemu. Stężenia kadmu na stacji w Łebie spadły o ok. 85% w latach 1994 – 2005 z wartości 0,37 do 0,06 g/dm3. W Puszczy Boreckiej notowane były niskie stężenia tego metalu – na poziomie nieco wyższym niż w Łebie. Na obydwu stacjach po chwilowym wzroście stężeń w latach 2004 – 2006 nastąpił ich spadek. Stężenie miedzi było dosyć zróżnicowane w kolejnych latach. W roku 2004 obserwowano w Łebie stężenie zaledwie 0,80 g/dm3. Po okresie dość znacznych wartości stężenia w Łebie w latach 1998 - 1999 (3,8 g/dm3) w okresie 2002 – 2007 stężenie miedzi w opadach ustabilizowało się na poziomie ok. 1 g/dm3. Nieco wyższe stężenia obserwowane były na stacji Puszcza Borecka. Podobny do stężeń przebieg miała zmienność dostarczanych do podłoża ładunków wymienionych metali ciężkich. Stężenie cynku na stacji w Łebie w roku 2007 osiągnęło minimum (3,77 g/dm3 ) w wieloleciu i jego poziom był niższy o 84% niż w roku 1994. Podobnie zmalał ładunek dostarczany na tej stacji do podłoża. Stężenie i ładunek tego metalu na stacji Puszcza Borecka w okresie 2003 – 2007 przyjmowały bardzo podobne wartości jak w Łebie. _____________________________________________________________________________________________________ 23 4,0 Pb [μg/dm3] Puszcza Borecka PL05 4,00 3,00 Pb 3,5 Łeba PL04 5,00 [mg/m2rok] 6,00 3,0 2,5 2,0 1,5 2,00 1,0 1,00 0,5 0,00 1994 1996 1998 0,40 2000 2002 2004 2006 0,0 1994 1998 0,30 Cd 0,35 1996 2000 2002 2004 2006 Cd 0,25 [mg/m2rok] [μg/dm3] 0,30 0,25 0,20 0,15 0,20 0,15 0,10 0,10 0,05 0,05 0,00 1994 1996 1998 2000 2002 4,0 2004 0,00 1994 2006 [mg/m2rok] [μg/dm3] 2,0 1,5 2004 2006 2004 2006 2004 2006 Cu 2,0 1,5 1,0 1,0 0,5 0,5 1996 1998 14,00 2000 2002 2004 0,0 1994 2006 Zn 12,00 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 1994 1996 1998 2000 2002 Zn [mg/m2rok] 10,00 [μg/dm3] 2002 2,5 2,5 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00 1994 2000 3,0 3,0 0,0 1994 1998 3,5 Cu 3,5 1996 1996 1998 2000 2002 2004 2006 1996 1998 2000 2002 Rys. 5.5. Stężenie i ładunek wybranych metali ciężkich na stacjach EMEP w Polsce w okresie 1994 – 2007 _____________________________________________________________________________________________________ 24 Tablica 5.11 - Stężenie i ładunek wybranych metali ciężkich na stacjach EMEP w Polsce w okresie 1994 – 2007 Rok h 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 mm 660,9 560,5 574,2 635,9 791,7 803,6 594,3 786,6 746,0 569,6 826,5 478,6 579,3 775,2 Rok 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 h mm 660,9 560,5 574,2 635,9 791,7 803,6 594,3 786,6 746,0 569,6 826,5 478,6 579,3 775,2 Pb 5,10 2,10 1,30 2,76 2,75 3,19 1,66 0,96 1,08 0,96 1,16 1,15 0,65 Pb 3,37 1,21 0,83 2,19 2,21 1,90 1,31 0,72 0,62 0,79 0,56 0,67 0,50 Łeba PL04 Cd Cu stężenie roczne [μg/dm3] 0,370 1,60 0,150 1,90 0,140 1,50 0,080 1,50 0,100 3,03 0,080 3,80 0,070 0,052 1,68 0,051 0,99 0,048 0,95 0,036 0,80 0,055 0,94 0,097 0,90 0,039 0,84 Łeba PL04 Cd Cu ładunek roczny [mg/m2rok] 0,245 1,06 0,084 1,06 0,080 0,86 0,051 0,95 0,079 2,40 0,064 3,05 0,042 0,041 1,32 0,038 0,74 0,027 0,54 0,030 0,66 0,026 0,45 0,056 0,52 0,030 0,65 Zn Rok h 5,40 4,41 4,55 4,73 7,62 4,94 3,77 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 mm 739,7 699,1 494,1 611,0 749,2 653,1 571,8 756,5 654,4 580,4 723,9 690,2 557,3 827,2 Zn Rok 7,40 5,66 6,26 5,28 9,51 6,23 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 11,20 10,10 10,90 8,30 12,01 7,75 4,25 3,29 2,59 3,91 3,65 2,86 2,93 h mm 739,7 699,1 494,1 611,0 749,2 653,1 571,8 756,5 654,4 580,4 723,9 690,2 557,3 827,2 Puszcza Borecka PL05 Pb Cd Cu Zn stężenie roczne [μg/dm3] 1,73 0,14 2,18 1,26 0,10 1,68 1,38 0,05 1,92 0,97 0,10 2,28 0,92 0,06 1,43 Puszcza Borecka PL05 Pb Cd Cu ładunek roczny [mg/m2rok] 6,85 4,78 6,42 5,75 3,89 1,00 0,91 0,95 0,54 0,75 3,98 3,46 4,43 3,18 3,18 0,08 0,07 0,03 0,06 0,05 1,27 1,22 1,33 1,26 1,17 Zn _____________________________________________________________________________________________________ 25 6. Depozycja zanieczyszczeń do podłoża w roku 2007 na tle wielolecia Roczną suchą depozycję tlenowych związków siarki i azotu obliczono, podobnie jak w latach ubiegłych, mierząc stężenia tych związków w powietrzu oraz zakładając prędkość ich wypadania (Lehmhaus et al., 19862). Oszacowano również roczną depozycję jonu wodorowego związaną z depozycją dwutlenku siarki. Mokrą depozycję związków siarki, azotu oraz jonu wodorowego przyjęto na podstawie pomiarów i obliczeń (jon wodorowy z pH opadu) (tabele 5.1, 5.3 – 5.10, 6.1). 40% 1994 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 1997 1996 0% 1995 10% 0% 1994 10% 100% 100% 90% 90% 80% 80% 70% 70% 60% 60% 50% 50% 40% S mokra Śnieżka 2007 20% 1999 S mokra Jarczew 1998 20% S sucha Śnieżka 1997 30% 1996 S sucha Jarczew 1995 30% 2006 50% 40% 2005 60% 50% 2004 70% 60% 2003 80% 70% 2002 90% 80% 2001 100% 90% 2000 100% 60% 50% 50% 40% 40% 30% 2004 2003 2002 2001 30% H sucha Śnieżka 20% H sucha Jarczew 20% H mokra Śnieżka 10% H mokra Jarczew 10% 0% 2007 70% 60% 2007 80% 70% 2006 90% 80% 2006 100% 90% 2005 100% 2000 1994 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 1997 1996 0% 1995 0% 1994 10% 1999 N mokra Śnieżka 10% 1998 20% 1997 N sucha Śnieżka N mokra Jarczew 1996 30% 20% 1995 N sucha Jarczew 2005 40% 30% 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 1997 1996 1995 1994 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 1997 1996 1995 1994 0% Rys. 6.1. Udział suchej i mokrej depozycji w depozycji całkowitej dla lat 1994 – 2007 w Jarczewie i na Śnieżce Na rys. 6.1 i 6.2 przedstawiono udziały suchej i mokrej depozycji tlenowych związków siarki i azotu oraz jonu wodorowego w depozycji całkowitej dla wszystkich stacji sieci 2 Lehmhaus J., Saltbones J., Eliassen A., 1986, A Modified Sulphur Budget for Europe for 1990. The Norwegian Meteorological Institute, EMEP/MSC-W Report 3/86 _____________________________________________________________________________________________________ 26 EMEP w Polsce. W Jarczewie udziały suchej i mokrej depozycji w depozycji całkowitej były w okresie wielolecia dla kolejnych lat bliskie 50%. 100% 100% 90% 90% 80% 80% 70% 70% 60% 60% 50% 50% 40% 30% 2005 2006 2007 2007 2007 2003 2002 2000 1999 1998 2006 50% 2006 60% 50% 2004 70% 60% 2005 80% 70% 2005 90% 80% 2004 100% 90% 1997 S mokra PB 2004 100% 40% S sucha PB 1994 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 0% 1998 0% 1997 10% 1996 10% 1995 20% 1994 20% 1996 S mokra Łeba 2001 S sucha Łeba 30% 1995 40% 40% 100% 100% 90% 90% 80% 80% 70% 70% 60% 60% 50% 50% 40% 2003 2002 2001 2000 N mokra PB 1994 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 1997 0% 1996 0% 1995 10% 1994 10% N sucha PB 1999 20% 1998 N mokra Łeba 1997 30% 20% 1996 N sucha Łeba 1995 30% 40% 2003 2002 2001 2000 H mokra PB 1999 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 1997 0% 1996 0% 1995 10% 1994 10% H sucha PB 1998 20% 1997 H mokra Łeba 1996 30% 20% 1995 H sucha Łeba 1994 30% Rys. 6.2. Udział suchej i mokrej depozycji w depozycji całkowitej dla lat 1994 – 2007 w Łebie i Puszczy Boreckiej Podobne jak w Jarczewie, udziały suchej i mokrej depozycji obserwowano na stacji w Łebie. Tutaj jednak niewielką przewagę miała depozycja mokra nad depozycją suchą. Zdecydowana przewaga depozycji mokrej związków siarki nad depozycją suchą występowała w okresie wielolecia na stacjach: Puszcza Borecka oraz szczególnie na Śnieżce. Na tej ostatniej stacji średnio nieco ponad 80% związków siarki docierało do podłoża z opadem atmosferycznym. Tlenowe związki azotu docierały do podłoża na stacji w Jarczewie przede wszystkim jako sucha depozycja. Na stacji w Łebie udział suchej i mokrej depozycji tych związków w depozycji całkowitej był prawie równy w okresie wielolecia. Zdecydowana przewaga depozycji mokrej nad suchą miała miejsce na stacji w Puszczy Boreckiej a w szczególności na Śnieżce. Jon wodorowy docierał do podłoża w przeważającej ilości w suchej depozycji na stacji w Jarczewie. Średnio 70% depozycji tego jonu w wieloleciu odbywało się tą drogą. Na stacjach w _____________________________________________________________________________________________________ 27 Łebie i w Puszczy Boreckiej depozycja jonu wodorowego rozłożona była bardziej równomiernie i można stwierdzić, że średnio ok. 50% stanowiła depozycja sucha a kolejne 50% depozycja mokra. Podobnie jak dla związków siarki i azotu, na Śnieżce jon wodorowy dostarczany był średnio w 75% w depozycji mokrej. 2500 2500 S mokra Jarczew S mokra Śnieżka 2000 S sucha Śnieżka 1200 1000 1000 600 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2000 1999 2001 2006 2007 2006 2007 2005 2004 2003 2001 2000 1999 1998 1997 80 70 40 2005 2004 2000 1999 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 0 1997 10 0 1996 10 1995 20 1998 30 20 1997 30 1996 40 50 1995 mg/m2rok 50 1994 H mokra Śnieżka H sucha Śnieżka 60 2003 H sucha Jarczew 60 2002 H mokra Jarczew 1994 70 2001 80 1996 1994 2007 2006 2005 2004 2003 2002 0 2001 0 2000 200 1999 200 1998 400 1997 400 N mokra Śnieżka N sucha Śnieżka 1995 mg/m2rok 600 1996 1998 800 N mokra Jarczew N sucha Jarczew 1995 1997 1994 2007 2006 2005 2004 2003 1200 1994 mg/m2rok 2002 2001 2000 1999 1998 0 1997 0 1996 500 1995 500 800 mg/m2rok 1000 1996 1000 1500 1995 mg/m2rok 1500 1994 mg/m2rok S sucha Jarczew 2002 2000 Rys. 6.3. Sucha i mokra depozycja dla lat 1994 – 2007 w Jarczewie i na Śnieżce Na rysunkach 6.3 i 6.4 przedstawiono przebiegi bezwzględnych wartości rocznych suchej i mokrej depozycji związków siarki, azotu i jonu wodorowego dla wielolecia. W Jarczewie miał miejsce powolny spadek obydwu rodzajów depozycji związków siarki oraz jonu wodorowego, natomiast dostawa związków azotu była w okresie wielolecia prawie niezmienna. Na Śnieżce w okresie 1994 – 2000 nastąpił spadek mokrej depozycji związków siarki oraz jonu wodorowego, a następnie mokra depozycja zaczęła wzrastać. Sucha depozycja związków siarki, azotu i jonu wodorowego wolno, ale konsekwentnie malała. Mokra depozycja związ_____________________________________________________________________________________________________ 28 ków azotu wykazywała w kolejnych latach znaczną zmienność przy braku widocznego trendu zmian w wieloleciu. 900 900 800 800 700 300 300 250 200 40 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 1997 1994 2007 2006 2005 2004 2002 2001 2000 1999 1998 1997 1996 0 1995 50 0 1996 100 N sucha Łeba 50 1994 2004 200 150 N mokra Łeba 100 250 1995 150 2007 N sucha PB 2006 N mokra PB 350 2007 400 350 2005 450 400 2006 500 450 mg/m 2rok 500 2005 2001 2000 1999 1998 1997 1996 1994 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 0 1999 0 1998 100 1997 200 100 1996 300 1995 400 200 1995 S sucha PB 500 300 2003 mg/m 2rok mg/m 2rok 400 1994 mg/m 2rok S sucha Łeba 500 S mokra PB 600 2003 S mokra Łeba 600 2002 700 40 35 H mokra Łeba 30 H sucha Łeba 25 H mokra PB mg/m 2rok mg/m 2rok 30 20 10 H sucha PB 20 15 10 5 0 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 1997 1996 1995 1994 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 1997 1996 1995 1994 0 Rys. 6.4. Sucha i mokra depozycja dla lat 1994 – 2007 w Łebie i Puszczy Boreckiej (PB) Na stacjach w Łebie i w Puszczy Boreckiej depozycja sucha i mokra związków siarki i jonu wodorowego w ciągu wielolecia konsekwentnie malała (poza okresem 2005-2007 dla związków siarki w mokrej depozycji w Puszczy Boreckiej) natomiast w przypadku suchej i mokrej depozycji związków azotu na obydwu stacjach trudno mówić o widocznym trendzie zmian. _____________________________________________________________________________________________________ 29 Tab. 6.1. Sucha i mokra depozycja w latach 1994 – 2007 w Jarczewie Rok 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 sucha Depozycja siarki mokra całkowita Depozycja azotu tlenowego sucha mokra całkowita Depozycja jonów wodorowych z suchej S-SO2 mokra całkowita mg/m2 mg/m2 mg/m2 mg/m2 mg/m2 mg/m2 mg/m2 mg/m2 mg/m2 698,5 713,0 721,0 595,8 571,6 502,4 411,1 441,9 428,1 415,5 405,4 399,9 410,9 380,0 1025,6 639,7 554,8 537,8 616,2 510,7 474,7 504,1 370,7 316,0 419,4 335,9 310,9 439,1 1724,1 1352,7 1275,8 1133,6 1187,8 1013,1 885,8 946,0 798,8 731,5 824,8 735,8 721,8 819,1 385,4 388,8 364,8 405,4 333,0 358,6 396,6 372,5 431,4 416,3 381,6 366,9 424,8 421,3 363,6 301,0 270,8 260,0 323,3 295,0 290,8 295,0 244,2 205,9 277,0 223,0 209,1 284,0 749,0 689,8 635,6 665,4 656,3 653,6 687,4 667,5 675,6 622,2 658,6 589,9 633,9 705,3 39,1 40,7 40,3 33,0 32,5 28,2 22,5 24,9 24,0 22,7 22,6 21,9 22,1 20,6 25,3 21,0 17,6 14,9 18,5 14,3 14,2 12,6 10,3 7,0 13,7 11,3 10,3 11,0 64,4 61,7 57,9 47,9 51,0 42,5 36,7 37,5 34,3 29,7 36,3 33,2 32,4 31,6 Tab.6.2. Sucha i mokra depozycja w latach 1994 – 2007 na Śnieżce Rok 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 sucha Depozycja siarki mokra całkowita Depozycja azotu tlenowego sucha mokra całkowita Depozycja jonów wodorowych z suchej S-SO2 mokra całkowita mg/m2 mg/m2 mg/m2 mg/m2 mg/m2 mg/m2 mg/m2 mg/m2 mg/m2 517,7 476,9 317,3 242,1 312,3 252,8 241,0 220,4 207,5 192,9 209,2 215,4 201,1 193,8 1909,6 2194,1 1605,3 1531,6 1458,7 867,2 703,6 900,5 945,1 645,2 790,7 898,0 1038,3 1072,2 2427,3 2671,0 1922,6 1773,7 1771,0 1120,0 944,6 1120,9 1152,6 838,1 999,9 1113,4 1239,4 1266,0 155,9 206,5 174,6 152,7 174,2 165,1 157,6 150,2 142,4 126,2 140,2 149,1 128,4 127,1 917,9 1101,5 951,9 865,9 878,1 1018,2 1109,7 1020,4 1085,5 785,5 828,5 923,3 989,7 949,1 1073,8 1308,0 1126,5 1018,6 1052,3 1183,3 1267,3 1170,6 1227,9 911,7 968,7 1072,4 1118,2 1076,2 28,1 26,6 17,1 13,6 18,1 14,4 13,6 12,4 11,6 10,7 11,6 11,9 11,0 10,5 59,1 72,3 49,8 68,6 70,8 45,0 35,7 35,2 33,4 17,8 29,4 34,2 36,7 42,4 87,2 98,9 66,9 82,2 88,9 59,4 49,3 47,6 45,0 28,5 41,0 46,1 47,7 52,9 _____________________________________________________________________________________________________ 30 Tab. 6.3. Sucha i mokra depozycja w latach 1994 – 2007 w Łebie Rok 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 sucha Depozycja siarki mokra całkowita Depozycja azotu tlenowego Depozycja jonów wodorowych sucha mokra całkowita z suchej S-SO2 mokra całkowita mg/m2 mg/m2 mg/m2 mg/m2 mg/m2 mg/m2 mg/m2 mg/m2 mg/m2 502,5 521,6 481,6 335,1 287,2 279,4 264,1 287,5 261,2 303,5 230,4 239,0 242,6 208,3 551,0 496,5 476,3 404,7 490,9 500,6 339,2 413,2 391,1 297,9 358,3 273,7 266,9 303,8 1053,5 1018,1 957,9 739,8 778,1 780,0 603,3 700,7 652,3 601,4 588,7 512,7 509,5 512,1 216,8 244,1 279,0 268,7 229,3 209,2 230,6 189,0 218,9 227,4 227,1 231,3 253,8 212,5 338,4 285,9 303,9 281,2 368,7 339,9 294,9 340,0 327,8 242,1 334,8 250,5 261,6 300,6 555,2 530,0 582,9 549,9 598,0 549,1 525,5 529,0 546,7 469,5 561,9 481,8 515,4 513,1 27,7 28,9 26,2 18,3 15,5 15,0 14,0 14,8 13,6 16,0 12,0 12,4 12,5 10,6 26,5 19,9 17,6 15,5 19,8 15,9 13,4 15,4 15,6 11,0 17,6 12,5 11,0 15,5 54,2 48,8 43,8 33,8 35,3 30,9 27,4 30,2 29,2 27,0 29,6 24,9 23,5 26,1 Tab.6.4. Sucha i mokra depozycja w latach 1994 – 2007 w Puszczy Boreckiej Rok 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 sucha Depozycja siarki mokra całkowita Depozycja azotu tlenowego Depozycja jonów wodorowych sucha mokra całkowita z suchej S-SO2 mokra całkowita mg/m2 mg/m2 mg/m2 mg/m2 mg/m2 mg/m2 mg/m2 mg/m2 mg/m2 412,9 374,9 390,8 233,1 263,1 197,4 177,4 116,0 141,4 153,8 119,2 109,4 151,2 113,9 762,1 592,6 463,7 362,1 499,5 388,2 347,8 469,9 356,1 263,8 379,9 347,4 370,1 442,2 1175,0 967,4 854,4 595,2 762,6 585,6 525,2 585,9 497,5 417,6 499,1 456,8 521,3 556,1 139,5 104,4 163,7 163,9 97,6 167,5 136,1 102,5 116,6 119,0 121,7 102,0 97,1 142,2 438,7 318,8 253,8 292,1 333,7 299,7 264,7 297,0 275,4 197,9 302,2 287,7 249,8 369,4 578,1 423,2 417,5 456,0 431,3 467,2 400,8 399,5 392,0 316,8 424,0 389,7 346,9 511,6 23,4 21,2 21,0 12,1 13,9 10,6 9,6 5,5 7,1 8,0 6,1 5,7 8,1 5,8 31,0 22,2 17,3 10,1 14,0 14,1 20,3 14,5 10,6 8,9 14,1 11,5 9,4 11,1 54,4 43,4 38,4 22,2 27,9 24,7 29,9 20,0 17,7 16,9 20,2 17,2 17,5 16,9 _____________________________________________________________________________________________________ 31 7. Sytuacja w Europie Konwencja w sprawie transgranicznego zanieczyszczania powietrza na dalekie odległości wraz z protokołami zobowiązującymi do ograniczania emisji zanieczyszczeń powietrza stanowi jedno z narzędzi funkcjonujących na arenie międzynarodowej, nakierowanych na ograniczenie emisji związków siarki i azotu powodujących niekorzystne zmiany w środowisku. Pierwszy protokół do Konwencji dotyczy programu EMEP, którego głównym celem jest dostarczanie rządom informacji o stężeniu i depozycji zanieczyszczeń powietrza, jak również o wielkości i znaczeniu strumieni zanieczyszczeń przenoszonych przez granice krajów. Program EMEP składa się z trzech głównych elementów: - gromadzenie danych o emisji, - pomiary jakości powietrza i opadów atmosferycznych, - modelowanie rozprzestrzeniania zanieczyszczeń w atmosferze przy wykorzystaniu danych o emisji i danych meteorologicznych oraz funkcji opisujących procesy transformacji i usuwania zanieczyszczeń z atmosfery. Zasadnicza część Raportu syntetycznego dotyczyła wyników pomiarów jakości powietrza i opadów atmosferycznych uzyskanych na polskich stacjach EMEP. Niniejsza część raportu została oparta o dane dotyczące emisji oraz rezultaty obliczeń modelowych dla Polski, Unii Europejskiej, całego obszaru EMEP-u, ukazując zmiany jakie zaszły w ostatnich kilkunastu latach. Ostatnim rokiem ujętym w analizie jest rok 2006, dla którego dostępne są wstępne dane o emisji i wyniki modelowania (www.emep.int) oraz raporty Chemicznego Centrum Koordynacyjnego (CCC EMEP) i Meteorologicznego Centrum Syntetyzującego – Zachód (MSCW). Protokół w sprawie przeciwdziałania zakwaszeniu, eutrofizacji i powstawaniu ozonu przyziemnego tzw. Protokół z Göteborga zapoczątkował strategię wielozanieczyszczeniową i wieloskutkową, gdyż odnosi się nie tylko do skutku działania jednego zanieczyszczenia, ale także do negatywnych efektów wywoływanych w środowisku przez wiele zanieczyszczeń jednocześnie. Podstawowym celem tego protokółu jest osiągnięcie takich poziomów ładunków kwasowości i eutrofizacji, które będą niższe od wartości krytycznych oraz stężeń ozonu troposferycznego nieprzekraczających stężeń krytycznych zarówno z punktu widzenia ochrony zdrowia ludzi, jak i ekosystemów. Cel ten może zostać osiągnięty dzięki dotrzymaniu pułapów emisyjnych dwutlenku siarki, tlenków azotu, lotnych związków organicznych i amoniaku, które strony protokółu wynegocjowały na rok 2010 (Jagusiewicz, 2004). Największe ograniczenia powinny wprowadzić te kraje, których emisje powodują największe szkody dla zdrowia lub środowiska, a podejmowane przez nie działania będą stosunkowo tanie. Na obszarze EMEP-u pułapy emisji SOx określone w Protokóle z Göteborga dla roku 2010 zostały osiągnięte już w 2004 roku. Zanotowano ponad 59% spadek emisji SOx w roku 2004 w stosunku do wielkości z roku bazowego1990. Są jednak duże różnice w osiąganiu celów określonych w tym protokóle przez różne państwa. Połowa stron Konwencji już osiągnęła swoje pułapy emisji SOx dla roku 2010. Pozostała połowa wymaga dalszej redukcji (Vestreng, 2006). Polska wypełniła zobowiązanie na rok 2010 już w 2004 roku, zmniejszając emisję SOx o 57% (przy wymaganej redukcji na poziomie 56%). W przypadku tlenków azotu widoczne jest najmniejsze zaawansowanie w redukcji emisji. Tylko 40% krajów osiągnęło w roku 2004 pułapy przewidziane na rok 2010 (Vestreng, 2006). Wśród nich znalazła się Polska, redukując wielkość emisji tlenków azotu o 49% w stosunku do wielkości z 1990 roku. W tym czasie redukcja emisji na całym obszarze EMEP-u osiągnęła 23%. Liczba państw - stron Konwencji, które już osiągnęły swój pułap emisji przewidziany na rok 2010 jest dla amoniaku wyższa niż dla jakiegokolwiek innego zanieczyszczenia zamieszczonego w Protokóle z Göteborga. Prawie 65% wszystkich krajów osiągnęło pułapy emisyjne dla amoniaku już w roku 2004 (Vestreng, 2006). Redukcja emisji na obszarze EMEP-u _____________________________________________________________________________________________________ 32 osiągnęła 20% w stosunku do roku 1990 a emisja ze źródeł w Polsce została zredukowana w roku 2004 o 38% (z Protokółu wynika 8% do roku 2010). Generalnie można stwierdzić, że emisja związków siarki i azotu niemal w całej Europie zmniejszyła się, nie zmieniło się jednak rozmieszczenie obszarów charakteryzujących się największą emisją. Polska należała i w dalszym ciągu należy do obszarów o znaczącej emisji siarki azotu utlenionego (Rys. 7.1). 3500 3000 [Gg SOx] 2500 2000 1500 1000 500 0 1990 1995 2000 2005 2006 1800 1600 1400 [Gg NOx] 1200 1000 800 600 400 200 0 1990 1995 2000 1995 2000 2005 2006 600 500 [Gg NH3] 400 300 200 100 0 1990 2005 2006 Rys.7.1. Zmiany emisji tlenków siarki, tlenków azotu i amoniaku z polskich źródeł w okresie 1990 - 2006 _____________________________________________________________________________________________________ 33 Przyjmując jako pierwszy rok 1990 – rok bazowy dla Protokółu z Göteborga – obliczono dla kolejnych lat (w odstępach 5-cio letnich i dla roku 2006) udziały emisji związków zakwaszających ze źródeł polskich w całkowitej emisji ze źródeł antropogenicznych z całego obszaru EMEP-u i w emisji z 27 krajów - obecnych członków Unii Europejskiej (EU27). Wykorzystano dane z bazy danych EMEP-u (http://webdab.emep.int oraz http://webdab.umweltbundesamt.at ) (Rys. 7.2). Rys.7.2. Udział emisji z polskich źródeł w całkowitej emisji na obszarze EMEP-u i 27 krajów Unii Europejskiej Spośród analizowanych zanieczyszczeń największy udział Polski w całkowitej emisji (zarówno w skali całego EMEP-u, jak i UE27) stwierdzono dla tlenków siarki. Udział polskich źródeł w emisji z całego EMEP-u osiągnął 8% w roku 1995, a następnie systematycznie malał (do 6% w 2006 roku). Inaczej zmieniał się udział tych źródeł w emisji z krajów UE – od 1990 roku systematycznie wzrastał od 12% do15% i w ostatnich dwóch latach się ustabilizował. Oznacza to, że spadek emisji w Polsce jest wolniejszy niż w innych krajach europejskich. Udział emisji tlenków azotu z polskich źródeł wykazywał tendencję spadkową, ale od roku 2005 zaczął wzrastać – w większym stopniu w odniesieniu do emisji z UE27 niż do emisji z EMEP-u. Odmiennie kształtowała się sytuacja w przypadku emisji amoniaku – udział pol_____________________________________________________________________________________________________ 34 skich źródeł w emisji sumarycznej systematycznie malał, osiągając w 2006 roku 4% emisji z obszaru EMEP-u i 7% emisji z 27 krajów wchodzących w skład Unii Europejskiej. Skutkiem zmniejszenia emisji było zmniejszenie poziomu zanieczyszczenia powietrza. Konsekwencją spadku stężenia dwutlenku siarki i siarczanów w powietrzu było zmniejszenie suchej depozycji. Zmalało również stężenie siarczanów w opadach, dzięki czemu zmniejszyła się mokra depozycja siarki. Tym samym w dużej części Europy znacząco zmalała całkowita depozycja siarki (Rys. 7.3). Na podstawie rezultatów obliczeń modelowych dla obszarów niezurbanizowanych można stwierdzić, że w 1990 roku największa depozycja miała miejsce w na pograniczu Niemiec, Belgii i Holandii, w Czechach, Słowacji i w południowej Polsce (ponad 5000 mgS/m2). Na przeważającym obszarze Europy wielkość rocznej depozycji siarki mieściła się wówczas w przedziale 2000-5000 mgS/m2, a w roku 2006 takie wartości występowały na ograniczonym obszarze głównie w Europie południowej. Na pozostałym obszarze osiągnęła ona wartości z przedziału 200 – 1000 mgS/m2 w roku. 1990 2006 Rys.7.3. Porównanie rozkładów przestrzennych całkowitej depozycji siarki na obszarze EMEP-u dla lat 1990 i 2006. Jednostki: mgS/m2 na rok. Źródło: EMEP (www.emep.int). Obliczenia modelowe wykazały, że całkowita depozycja siarczanów na obszarze EMEP-u wykazywała wyraźną tendencję spadkową i w roku 2006 zmalała o 58% w stosunku do wartości z roku 1990. W 2006 roku mokra depozycja SO42- zmniejszyła się o 60% w porównaniu z rokiem 1990. Sucha depozycja również systematycznie malała, osiągając w 2006 roku 53% redukcji. Sucha depozycja siarki przyjmowała mniejsze wartości w poszczególnych latach niż mokra, ale stopień redukcji obu tych form był zbliżony. W roku 1990 sucha depozycja stanowiła 33%, a w 2006 – 37% całkowitej depozycji siarki. Należy jednak pamiętać o znaczącej roli wysokości opadu (zmiennej z roku na rok) w kształtowaniu wielkości mokrej depozycji. Emisja tlenków azotu malała wolniej niż emisja tlenków siarki, stąd zmiany depozycji azotu utlenionego były również mniej znaczące. Zgodnie z wynikami obliczeń modelowych można stwierdzić, że obszar charakteryzujący się depozycją azotanów powyżej 1000 mgN/m2 w 1990 roku obejmował niemal całe terytorium Niemiec, Belgii, Holandii i Luksemburga, Szwajcarii oraz część zachodnią i południową Polski, Czechy i Słowację. W 2006 roku ten obszar największej depozycji zasadniczo się nie zmienił, ale ograniczeniu uległa wielkość depozycji - do 500-1000 mgN/m2 (Rys. 7.4). Na pozostałym terytorium Europy depozycja azotanów osiągała wartości z przedziału 200-500 mgNm-2. _____________________________________________________________________________________________________ 35 1990 2006 Rys.7.4. Porównanie rozkładów przestrzennych depozycji azotu utlenionego na obszarze EMEP-u dla lat 1990 i 2006. Jednostki: mgN/m2 na rok. Źródło: EMEP (www.emep.int). Mokra depozycja azotanów wykazywała tendencję spadkową, odpowiadającą spadkowi stężenia w opadach. Wahania między latami spowodowane były głównie zmianami wysokości opadów z roku na rok. W 2006 roku mokra depozycja NO3- zmalała o 32% w stosunku do roku 1990. Sucha depozycja od 1995 roku systematycznie malała, osiągając w 2006 roku 29% redukcji. Tym samym całkowita depozycja azotanów wykazywała tendencję spadkową. W 2006 roku jej wielkość na obszarze EMEP-u zmalała o 30%, a więc stanowiła 70% wartości z roku 1990. Udział suchej i mokrej depozycji w całkowitej wynosił ok. 50% z nieznaczną przewagą mokrej. 1990 2006 Rys.7.5. Porównanie rozkładów przestrzennych depozycji azotu zredukowanego na obszarze EMEP dla lat 1990 i 2006. Jednostki: mgN/m2 na rok. Źródło: EMEP (www.emep.int). W rozkładzie przestrzennym depozycji azotu zredukowanego zaszły niewielkie zmiany w okresie 1990-2006 (Rys. 7.5). W roku 2006 depozycja azotu zredukowanego w granicach 1000-2000 mgN/m2 utrzymała się w północnych i południowych Niemczech, północnozachodniej Francji, północnych Włoszech i Szwajcarii. Natomiast na znacznym obszarze Polski, Czech, Słowacji i innych krajów Europy wschodniej zmalała z 1000-2000 mgN/m2 w roku 1990 do 500-1000 mgN/m2 w roku 2006. Wartości stężenia jonów amonowych w opadach wykazywały tendencję spadkową, podobną do obserwowanej w przypadku azotanów. Wahania wielkości mokrej depozycji między latami spowodowane były głównie zmianami wysokości opadów z roku na rok. W 2006 roku mokra depozycja NH4+ zmalała o 31% w stosunku do roku 1990. Sucha depozycja od 1995 _____________________________________________________________________________________________________ 36 roku utrzymywała się na zbliżonym poziomie, o ok. 11% wyższym niż w roku 1990. W związku z tym całkowita depozycja jonów amonowych wykazywała niewielką tendencję spadkową. W 2006 roku jej wielkość na obszarze EMEP-u stanowiła 75% wartości z roku 1990 (redukcja 25%). Udział suchej depozycji azotu zredukowanego w całkowitej zwiększył się z 32% w 1990 do 38% w 2006 roku. Rezultaty obliczeń modelowych zostały potwierdzone wynikami pomiarów prowadzonych na stacjach pozamiejskich w sieci EMEP-u (Hjelbrekke, 2008). Dotychczasowa redukcja emisji pociągnęła za sobą znaczącą redukcję depozycji siarki i azotu. Prowadzi to do zmniejszenia ryzyka zakwaszania i eutrofizacji ekosystemów w Europie. W krajach o dużej depozycji siarki i azotu, jak Niemcy, Polska, Czechy, Słowacja i krajach o wrażliwych na zakwaszenie glebach, jak kraje Skandynawskie, w latach 80-tych obserwowano poważne zakwaszenie. Największą poprawę odnotowano w Czechach, Niemczech i w Polsce, gdzie przekroczenia ładunków krytycznych kwasowości zmalały z ok. 3000 eq ha-1rok-1 w 1990 roku do poniżej 500 eq ha-1rok-1 w 2004 roku. Powierzchnia ekosystemów zagrożonych w tych krajach zmniejszyła się z blisko 100% do 75% w przypadku Czech, 55% w przypadku Niemiec i 58% - w Polsce. Największe redukcje osiągnęły kraje, w których ekosystemy są bardziej wrażliwe na zakwaszenie (np. kraje Skandynawskie). Obszary z ekosystemami bardziej odpornymi (np. w Europie południowej) odnotowały mniejszy postęp w redukcji zanieczyszczenia atmosfery. Ciągle jednak są rejony w Niemczech, Szwajcarii, Wielkiej Brytanii i południowej Skandynawii, gdzie ma miejsce znaczne przekroczenie ładunków krytycznych kwasowości. Dla przywrócenia właściwego stanu wód w jeziorach skandynawskich wymagane są różne działania – dla niektórych wystarczy tylko redukcja depozycji siarki, dla innych – azotu, a dla jeszcze innych konieczne jest ograniczanie zarówno depozycji siarki, jak i azotu (Posch, 1997). Zmniejszenie przekroczeń ładunków krytycznych substancji odżywczych (azotu) sięgnęło 20-30% u większości sygnatariuszy Protokółu z Göteborga. W dalszym ciągu ponad 90% ekosystemów państw - stron Konwencji narażone jest na eutrofizację, gdyż mimo zmniejszania się depozycji substancji odżywczych ładunki krytyczne są stale przekraczane (Fagerli, 2006). Szacuje się, że po pełnym wprowadzeniu w życie postanowień Protokółu obszar, na którym w Europie przekraczane będą ładunki krytyczne kwasowości zostanie zmniejszony o 84% (z 93 milionów hektarów w 1990 roku do 15 milionów hektarów), a obszar z przekroczeniami ładunków krytycznych eutrofizacji zmniejszy się o 35% (ze 165 mln hektarów w 1990 roku do 108 mln hektarów) (Lövblad, 2004). Na skutek zdecydowanych działań międzynarodowych, szczególnie realizowanych w ramach Konwencji w sprawie transgranicznego zanieczyszczania powietrza, problem oddziaływania na ekosystemy, zdrowie ludzi, materiały i budowle zanieczyszczeń pochodzących z dalekich źródeł emisji został przynajmniej częściowo ograniczony (głównie w przypadku siarki). Konieczna jest jednak stała współpraca międzynarodowa, gdyż istnieją nowe zagrożenia: metale ciężkie, trwałe związki organiczne, niemetanowe lotne związki organiczne (prekursory ozonu), a przede wszystkim pył zwieszony. Bibliografia Degórska A. 2007 „Kompleksowa analiza stężeń w powietrzu i opadach oraz depozycji związków zakwaszających na stacjach EMEP w Polsce”. Nieopublikowana praca doktorska Degórska A., Śnieżek T. 2008 „Zmiany emisji wybranych zanieczyszczeń powietrza w Europie i w Polsce w okresie funkcjonowania Konwencji w sprawie transgranicznego zanieczyszczania powietrza na dalekie odległości” w Ochrona Powietrza w teorii i praktyce. Instytut Podstaw Inżynierii Środowiska PAN. Zabrze. T.1, s. 275 - 286 _____________________________________________________________________________________________________ 37 Fagerli H., Spranger T., Posch M. 2006. “Acidification and eutrophication - progress towards the Gothenburg Protocol target year (2010)“ w “Transboundary Acidification, Eutrophication and Ground Level Ozone in Europe since 1990 to 2004”. EMEP Status Report 1/2006 to support the Review of Gothenburg Protocol Hjelbrekke A.-G., Fjaeraa A.M. “Data Report 2006. Acidifying and eutrophying compounds and particulate mater” EMEP/CCC-Report 1/2008 Jagusiewicz A. 2004. “Historia rozwoju polityki i strategii ochrony powietrza w regionie EKG ONZ w ramach implementacji Konwencji w sprawie transgranicznego zanieczyszczania powietrza na dalekie odległości” w „25 lat implementacji Konwencji EKG ONZ w sprawie transgranicznego zanieczyszczania powietrza na dalekie odległości”; Biblioteka Monitoringu Środowiska. Lövblad G., Tarrason L., Torseth K., Dutchak S. (red). 2004. “EMEP Assessment. Part I. European Perspective”. Co-operative programme for monitoring and evaluation of the longrange transmission of air pollutants in Europe. Oslo Posch M., Kamari J., Forsius M., Henriksen A., Wilander A. 1997. „Environmental auditing. Exceedance of Critical Loads for Lakes in Finland, Norway and Sweden: Reduction Requirements for Acidifying Nitrogen and Sulfur Deposition”; Environmental Management Vol. 21, No.2: 291-304 Vestreng V., Tarrasón L., Rigler E., Klein H., Benedictow A. 2006. „ Emissions: progress towards the emission ceilings in Gothenburg Protocol“ w “Transboundary Acidification, Eutrophication and Ground Level Ozone in Europe since 1990 to 2004”. EMEP Status Report 1/2006 to support the Review of Gothenburg Protocol Vestreng, V. et al., 2007: Inventory Report 2007. Emission data reported to LRTAP Convention and NEC Directive http://webdab.emep.int http://webdab.umweltbundesamt.at _____________________________________________________________________________________________________ 38 8. Podsumowanie Porównując wartości średnich rocznych stężeń badanych zanieczyszczeń powietrza i opadów można dla roku 2007 na tle wielolecia 1994-2006 sformułować następujące wnioski : średnie roczne stężenie SO2 spadło na wszystkich stacjach sieci w stosunku do roku 2006 i osiągnęło minimalne wartości w wieloleciu; średnie roczne stężenia dwutlenku azotu NO2 utrzymują się w ostatnich latach na zbliżonym poziomie; stężenia wszystkich podstawowych zanieczyszczeń w powietrzu (poza chlorkami i ozonem) najwyższe były w całym okresie wielolecia na stacji w Jarczewie; średnie roczne stężenie siarczanów w roku 2007 na stacjach Śnieżka i Puszcza Borecka nieznacznie zmniejszyło się i osiągnęło najniższy poziom w stosunku do wartości obserwowanych w wieloleciu 1994-2006; spadek stężenia siarczanów w stosunku do roku 2006 zanotowano na stacjach Łeba i Jarczew; średnie roczne stężenie azotu azotanowego (oznaczanego w sumie HNO 3+NO3) było niższe w stosunku do wartości z roku 2006 na stacjach Jarczew i Łeba, a nieznacznie wzrosło na stacji Śnieżka; średnie roczne stężenie azotu amonowego oznaczanego w postaci sumy NH3+NH4, nieco zmalało w stosunku do roku 2006 na wszystkich stacjach; wartości średnie roczne stężenia ozonu przyziemnego nieznacznie wzrosły w roku 2007 na stacjach Śnieżka i Łeba a zmalały na stacjach Puszcza Borecka i Jarczew w stosunku do roku 2006. Stężenia te w wieloleciu utrzymują się na wszystkich stacjach na podobnym poziomie. Przekroczona została na Śnieżce w roku 2007 dopuszczalna częstość przekroczeń poziomu docelowego ozonu (na rok 2010) dla kryterium ochrony zdrowia oraz wskaźnik AOT40 (obliczony jako wartość średnia z lat 2003-2007) określony jako docelowy w roku 2010 dla kryterium ochrony roślin; wskaźnik pH opadów wzrósł w roku 2007 na stacjach Puszcza Borecka i Śnieżka. Na pozostałych dwóch nieznacznie zmalał. Obserwuje się wzrost częstości występowania opadów o pH w granicach 5,0 - 6,0 na stacjach sieci (poza Jarczewem i Śnieżką). Na Śnieżce natomiast obserwuje się konsekwentny spadek częstości występowania opadów o wskaźniku pH pomiędzy 3,0 a 4,0, natomiast konsekwentny wzrost opadów o wskaźniku pH między 4,0 a 5,0; na wszystkich stacjach mokry ładunek jonów wodorowych dostarczanych do podłoża powiększył się. Na Śnieżce zaobserwowano największy wzrost; zarówno stężenia jak i ładunki wszystkich metali ciężkich były nieco wyższe w roku 2007 na stacji w Puszczy Boreckiej niż na stacji w Łebie. Dotyczy to szczególnie miedzi. na wszystkich stacjach, poza Puszczą Borecką, w roku 2007 depozycja jonów wodorowych do podłoża przekraczała wartość 20 mgH/m2rok; na wszystkich stacjach roku 2007 depozycja jonu siarczanowego była wyższa od wartości 0,5gS/m2rok; Podsumowując uznać można rok 2007 jako rok niskich stężeń i ładunków substancji zakwaszających nie wyłączając z tego stacji wysokogórskiej na Śnieżce. Zmiany stężeń zanieczyszczeń powietrza i opadów odzwierciedlają dotychczasową tendencję spadkową emisji dwutlenku siarki, dwutlenku azotu i amoniaku w Polsce i w Europie. _____________________________________________________________________________________________________ 39