Měření kvality ovzduší během brněnské přehlídky ohňostrojů Ignis Brunensis 2018 – 2. díl11 min čtení

Měření kvality ovzduší během brněnské přehlídky ohňostrojů Ignis Brunensis 2018 – 2. díl11 min čtení

ČHMÚ Brno ve spolupráci s Magistrátem města Brna již čtvrtým rokem měřil kvalitu ovzduší v rámci brněnské přehlídky ohňostrojů Ignis Brunensis. V letošním roce bylo provedeno měření v nové lokalitě v areálu Jachtklubu. Vozem, vybaveným automatickými analyzátory, byly sledovány koncentrace znečišťujících látek s platným imisním limitem (PM10, NO2, NO, NOx, SO2 a CO) a meteorologické podmínky v 10minutovém intervalu, vzorkovači pak byly odebrány vzorky ke stanovení koncentrace částic PM2,5 včetně analýzy kovů a částicovou analýzu skenovacím elektronovým mikroskopem. V této sérii článků vám představíme, jak takové měření probíhá, co mu předchází a samozřejmě i jaké jsou výsledky z letošní analýzy.

1. Úvod – popis měření, lokality a meteorologických podmínek
2. Kvalita ovzduší – PM10, PM2,5, NO2, NO, NOx, SO2 a CO

3. Kvalita ovzduší – kovy
4. Kvalita ovzduší – částicová analýza SEM/EDX

 

Minule jsme se zaměřili na popis toho, co takové měřící kampani předchází a jak jsme se na měření připravovali. V tomto díle se už podíváme na samotné výsledky měření, konkrétně jak dopadly analýzy koncentrací suspendovaných částic a plynných znečišťujících látek.

Koncentrace plynných znečišťujících látek (NO2, NO, NOx, SO2 a CO) byly spolu se suspendovanými částicemi PM10 měřeny analyzátory v 10minutových intervalech po celou dobu konání přehlídky. Bylo tedy možné hodnotit dynamiku těchto koncentrací před, během a po odpálení ohňostroje. Vzhledem k faktu, že každý z ohňostrojů navštěvují statisíce návštěvníků, předpokládali jsme, že zvýšené koncentrace budou zaznamenány již před samotným ohňostrojem – především oxidy dusíku z přijíždějících a v kolonách stojících aut a suspendované částice jak z dopravy, tak z pohybu velkého počtu lidí (resuspenze), stánků s občerstvením (emise ze spalování dřevěného uhlí v grilech) apod.

Koncentrace oxidu dusičitého (NO2) jsou v největší míře ovlivňovány silniční dopravou a v závislosti na použitém okysličovadle můžou být i produktem pyrotechnických efektů. Na grafu průběhu koncentrací NO2 během období měření jsou dle předpokladu vidět nárůsty koncentrací NO2 vždy krátce před zahájením ohňostroje, s výjimkou posledního ohňostroje, kdy byla výrazně vyšší rychlost větru a foukalo pouze ze SZ, tedy z hlavních odstavných ploch pro automobily, směrem od vzorkovačů. Imisní limit pro hodinovou koncentraci NO2 má hodnotu 200 µg/m3. Vůbec nejvyšší naměřená koncentrace NO2 během celé délky měření byla 47,5 µg/m3, tedy více než čtyřnásobně méně, než kolik činí imisní limit, navíc se jednalo jen o velmi krátkodobé zvýšení (jeden desetiminutový interval). Koncentrační růžice NO2 jsou v souladu s předpokladem, že nejvyšší koncentrace NO2 pochází ze silniční dopravy (na růžicích jsou patrné nejvyšší koncentrace JV od měřícího vozu, tedy v místě příjezdové cesty k areálu přehrady a odstavného parkoviště). Obecně tedy lze říci, že dochází k pouze nevýznamnému a velmi krátkodobému zvýšení koncentrací NO2, které nepředstavují zdravotní riziko, nepřekračují imisní limity a jsou nižší, než hodnoty běžně měřené na některých brněnských dopravních stanicích.

Průběh koncentrací NO2 během konání přehlídky

Oxidy dusíku (NOx) mají stanoven limit pro ochranu ekosystémů pro roční průměr. Ten má hodnotu 30 µg/m3. Během celé doby měření kromě jednoho dne, nepřesáhly koncentrace NOx v denním průměru 10 µg/m3. Pouze 8. června (v den mimo odpalování ohňostrojů) byla průměrná denní koncentrace NOx 16,7 µg/m3, tedy přibližně polovina imisního limitu pro roční průměr. Lze tedy říci, že konání akce Ignis Brunensis nevedlo k překročení ani zvýšení koncentrací NOx.

Průběh koncentrací NOx během konání přehlídky

Imisní limit pro ochranu zdraví pro průměrnou roční koncentraci SO2 má hodnotu 125 µg/m3, 24h imisní limit pro ochranu zdraví pak 350 µg/m3. Denní průměrné koncentrace SO2 se v době konání přehlídky pohybovaly mezi 4,08 a 5,09 µg/m3 (absolutní maximum 9,1 µg/m3). Nejvyšší denní průměr tedy představuje jen téměř jednu sedmdesátinu 24h imisního limitu. Ač je síra jednou z hlavních součástí střelného prachu používaného téměř ve všech pyrotechnických efektech, na koncentracích SO2 v ovzduší se toto nijak neprojevilo a nedošlo k překročení ani k významnému zvýšení koncentrací SO2 v ovzduší.

Průběh koncentrací SO2 během konání přehlídky

Posledním sledovaným plynem byl oxid uhelnatý (CO). Zákonem o ochraně ovzduší stanovený imisní limit pro maximální 8h klouzavou průměrnou koncentraci CO pro ochranu zdraví má hodnotu 10 mg/m3. Průměrná denní koncentrace CO se během měření pohybovala od 0,18 do 0,32 mg/m3, tedy hluboko pod hranicí imisního limitu. Absolutně nejvyšší koncentrace CO byla naměřena v den konání třetího ohňostroje a to krátce před jeho začátkem. Hodnota absolutně nejvyšší naměřené koncentrace (0,756 mg/m3) však není ani desetina imisního limitu. Lze tedy říci, že v důsledku ohňostrojové přehlídky nedošlo k překračování ani významnému zvýšení koncentrací CO v ovzduší.

Průběh koncentrací CO během konání přehlídky

Suspendované částice

Hrubší frakce byla měřena kontinuálně radiometricky měřícím vozem v 10minutovém intervalu po celou dobu konání přehlídky. Potenciálním zdrojem zvýšených koncentrací PM10 v době konání ohňostrojů můžou být jak samotné pyrotechnické efekty, tak víření prachu z důvodu pohybu velkého množství osob a další s akcí spojené činnosti (grilování apod.). Vzorkovače a měřící vůz byly během měření umístěny tak, aby nedocházelo k hyperlokálnímu ovlivnění z okolních zdrojů, které by mohly výrazně zkreslit měření (prostor přibližně v okruhu 20 m kolem měřících zařízení nebyl přístupný veřejnosti). Z grafu časového průběhu koncentrací suspendovaných částic PM10 je vidět, že v době odpalování všech čtyř ohňostrojů došlo ke zvýšení koncentrací PM10 v ovzduší. Nejvyšší nárůst byl zaznamenán během druhého ohňostroje 6. června. Zároveň je však na grafu vidět, že se jednalo jen o velmi krátkodobý nárůst. Imisní limit pro 24h průměrnou koncentraci suspendovaných částic PM10 je roven 50 µg/m3. Nejvyšší naměřený denní průměr byl 23,6 µg/m3, tedy necelá polovina imisního limitu. Koncentrační růžice ukazují na dva hlavní zdroje PM10 – jeden směrem na SZ, druhý na JV. Na SZ se nacházel na hladině ponton, odkud byly odpalovány ohňostroje, a na JV vedla hlavní přístupová cesta k tribuně, byly zde pouťové atrakce, stánky s občerstvením, parkoviště, a proto se zde pohybovalo větší množství lidí. Z obrázků níže je vidět v době ohňostrojů další ohnisko vyšších koncentrací na SZ od vzorkovače, tedy v místě odpalu, které není vidět v růžici mimo dobu ohňostrojů (standardně je zde pouze hladina přehrady). Ohňostrojová přehlídka tedy má vliv na koncentrace suspendovaných částic PM10 v blízkém okolí, tyto však nebyly tak vysoké, aby došlo k překročení imisního limitu a absolutně nejvyšší naměřená koncentrace během celé délky měření (55,3 µg/m3) je hodnotou, která sice je nad 24h imisním limitem, avšak byla pozorována jen velmi krátkodobě během jednoho z 10minutových intervalů, zatímco imisní limit se vztahuje k dennímu průměru. Pro srovnání můžeme uvést, že v roce 2017 bylo na dopravní stanici Brno-Zvonařka pozorováno 127 dní, kdy byly maximální denní koncentrace vyšší než 55,3 µg/m3, na předměstské pozaďové stanici Brno-Tuřany v areálu letiště to bylo 94 dní. Zároveň, jak je vidět z tabulky (Tabulka 16), byly koncentrace v lokalitě Brno-přístaviště během konání přehlídky celkově nižší, než na většině jiných brněnských stanic.

Průběh koncentrací PM10 během konání přehlídky
Koncentrační růžice PM10 z období ohňostrojů (růžice agregovaná ze dní konání ohňostrojů od 22:00 do 02:00 – tedy 4 h od začátku odpalování ohňostroje) [µg/m3] Koncentrační růžice PM10 z období mimo ohňostrojů (růžice agregovaná z celého období přehlídky kromě 4 h periody od 22 do 2 h ráno ve dny konání ohňostrojů) [µg/m3]

 

Jemnější frakce PM2,5 byla odebírána ve třech 4h intervalech a to vždy 4 h před začátkem ohňostroje (18:00 – 22:00), 4 h zahrnující samotný ohňostroj (22:00 – 02:00) a dále 4 h po ohňostroji (02:00 – 06:00). Celkově byly provedeny tři takovéto třífázové odběry ve dnech konání prvního, druhého a třetího ohňostroje (2., 6., a 9. 6. 2018). Z těchto vzorků byla gravimetricky stanovena koncentrace PM2,5 částic a zároveň provedena analýza koncentrací kovů (viz níže). Zákon o ochraně ovzduší stanovuje imisní limit pro PM2,5 pouze pro průměrnou roční koncentraci. Ten má hodnotu 25 µg/m3. Během všech tří měřených ohňostrojů byla v prostředním 4h intervalu, zahrnujícím samotný ohňostroj, koncentrace PM2,5 vyšší než v předchozím a následujícím 4h intervalu. Absolutně nejvyšší koncentrace naměřená v jednom ze 4h intervalů má hodnotu 10,9 µg/m3 (6. 6. 2018, 22:00-02:00), tedy méně než polovinu aktuálního imisního limitu, který je navíc stanoven pro roční průměr. Ve 4h intervaly mimo ohňostroj se koncentrace suspendovaných částic PM2,5 pohybovaly kolem 5 µg/m3. Během 4h intervalů zahrnujících ohňostroj od 7,0 do 10,9 µg/m3. Lze tedy říci, že koncentrace PM2,5 těsně po odpálení ohňostroje mírně narůstaly, stále to však byly hodnoty hluboko pod imisními limitem pro ochranu zdraví pro roční průměrnou koncentraci suspendovaných částic PM2,5 v ovzduší.

Závěrem výše uvedeného je, že v důsledku pořádání akce Ignis Brunensis a s tím souvisejícím odpalováním ohňostrojů, nedochází k překračování žádných imisních limitů. U některých látek (suspendované částice a NOx) jsou pozorovány nárůsty koncentrací, související jak s odpalováním ohňostroje, tak s pohybem velkého počtu osob (resuspenze, cigaretový kouř), stánky s občerstvením (emise ze spalování dřevěného uhlí v grilech) a intenzivnějším dopravním zatížením v lokalitě. Jedná se však pouze o velmi krátkodobý vzrůst koncentrací, který navíc nedosahuje hodnot představujících riziko pro zdraví či ekosystémy. V porovnání s hodnotami suspendovaných částic měřenými běžně v zimním období, či s koncentracemi oxidů dusíku měřených na dopravních stanicích se nejedná o nijak výjimečné hodnoty.

V příštím díle se podíváme, jak to během odpalování ohňostrojů vypadalo s koncentracemi kovů v ovzduší.

 

 

vedoucí oddělení kvality ovzduší

Rád si hraji s daty, tvořím webové aplikace a hledám cesty, jak věci někam posunout. Na ČHMÚ pracuji na pozici vedoucího oddělení kvality ovzduší, jsem administrátorem tohoto blogu, Facebook, Instagram a Twitter účtu ČHMÚ, jsem členem skupiny mobilní aplikace ČHMÚ a mám na starost anglickou větev našeho Facebook účtu. Podílím se na projektech napříč různými odděleními ČHMÚ.

Na ČHMÚ pracuji od roku 2014, práce mě moc baví a to nejen díky náplni, ale i skvělým kolegyním a kolegům.

Jsem také autorem nejpoužívanější šablony stránek pro uživatele meteostanic, používané ve více než 65 zemích ve více než 30 jazycích.

Sdílet

Napsat komentář