Měřicí kampaň na Kroftové v Brně – Díl I. – Suspendované částice11 min čtení

Od 15. května do 25. srpna 2020 stál před hlavním vchodem do pobočky Brno na Kroftově ulici měřicí vozík imisního monitoringu, který v 10minutových intervalech sledoval kvalitu ovzduší v této lokalitě (více o kampani jsme psali zde). Kromě toho zde bylo umístěno také 5 vzorkovačů, které monitorovaly řadu dalších, běžně nesledovaných, znečišťujících látek v ovzduší a nechyběl ani vzorkovač pro odběr na částicovou analýzu skenovacím elektronovým mikroskopem (výsledky těchto analýz budou k dispozici až přibližně kolem Vánoc). K dispozici nyní máme data z měřicího vozu, na která se v tomto článku podíváme a data srovnáme s daty z ostatních brněnských stanic ve stejném období.

 

Měřicí kampaň na Kroftové v Brně – Díl I. – Suspendované částice
Měřicí kampaň na Kroftové v Brně – Díl II. – Oxidy dusíku

 

V prostorách pobočky je dlouhodobě umístěn vzorkovač na částice PM₁₀, které jsou zde sledovány ve 24h intervalu. Výhodou této kampaně je tedy větší rozsah měřených látek i výrazně kratší interval měření.

V této lokalitě se významně projevuje doprava. Stanice je klasifikována jako městská, dopravní stanice. Měřicí vozík se nacházel pouhé 3 m od rušné komunikace, která navíc byla v době měření výrazněji zatížena, než je běžné, z důvodu uzavírky páteřní silnice Žabovřeská, kde se staví velký městský okruh.

V tomto díle se podíváme na suspendované částice, v příštím na oxidy dusíku. Nejprve kapitola o PM₁₀, pak o PM_2,5 a nechybí ani závěr.

Suspendované částice PM₁₀

Průměrná koncentrace PM₁₀ za celou dobu měření představovala na Kroftové 14,0 µg.m^-3. Hodnota ročního imisního limitu představuje 40 µg.m^-3, avšak měření probíhalo v nejteplejší část roku, kdy jsou koncentrace znečišťujících látek, s výjimkou přízemního ozonu, nejnižší.

Z grafu níže vyplývá, že jednoznačně nejnižší byl průměr koncentrací PM₁₀ na pozaďové stanici Brno-Arboretum, která se nachází v areálu botanické zahrady. Předměstská pozaďová stanice Brno-Tuřany nemá průměr PM₁₀ tak nízký, jelikož jedním z významných zdrojů větších částic, tedy částic PM₁₀ jsou i zemědělské práce a eroze půdy a právě tyto zdroje jsou na této stanici v létě často významné. Průměr z Kroftovy představuje druhou nejnižší hodnotu ze srovnávaných automatických stanic imisního monitoringu v Brně.

Naopak nejvyšší průměrná koncentrace PM₁₀ byla naměřena na stanici Brno-Úvoz (hot spot) a Brno-Svatoplukova, dvou nejvíce dopravně zatížených stanicích ve městě. Avšak rozdíly nejsou tak výrazné, na stanici Brno-Úvoz byl průměr pouze o 13 % vyšší, než na stanici Kroftova a rozdíl mezi stanicí s nejnižší a nejvyšší průměrnou koncentrací PM₁₀ byl přibližně 20 %. V určitou část dne jsou samozřejmě rozdíly výrazně vyšší, ale v celkovém průměru se rozdíly tolik neprojeví.

Relativně vysoká hodnota průměrné koncentrace byla naměřena také na stanici Brno-Dětská nemocnice. Jedná se o stanici pozaďovou v areálu nemocnice. Zde však předpokládáme tzv. místní ovlivnění, tedy ovlivnění v těsné blízkosti stanice. Konkrétně se jedná o momentální přestavby přímo v blízkosti stanice a právě stavební práce zde mohou velmi lokálně a nárazově zvyšovat výrazně hodnoty koncentrací prachových částic.

 

Denní chod

Pokud se podíváme na průběh v jednotlivé hodiny dne, pak nejvyšší byly koncentrace PM₁₀ v průměru mezi 7 a 8 h UTC, tedy mezi 9 a 10 h občanského času. Naopak nejnižší koncentrace byly v brzkých odpoledních hodinách. To je dáno faktem, že koncentrace PM v této lokalitě významně ovlivňuje doprava. Ranní špička se projevuje nejvíce, naopak v odpoledních hodinách jsou koncentrace nejnižší, jelikož  je nižší provoz. V noci je sice provoz ještě nižší, ale obecně jsou v noci odlišné meteorologické podmínky, především pak nižší rychlost větru, která významně kvalitu ovzduší ovlivňuje. Je proto běžné, že jsou nejnižší koncentrace pozorovány právě po poledni. Odpolední špička se tolik neprojevuje, protože v ranních hodinách většina lidí jezdí do práce v podobnou hodinu, naopak odpoledne se konec pracovní doby více liší. Celkový denní průběh je zde proto typický pro dopravní stanici.

Dva níže uvedené grafy ilustrují denní průběh koncentrací na brněnských automatických stanicích imisního monitoringu. První graf ukazuje absolutní hodnoty koncentrací PM₁₀ v µg.m^-3, druhý je přepočítán na relativní hodnoty k celkovému průměru na dané stanici a tedy umožňuje lépe srovnat variabilitu během dne na jednotlivých stanicích.

 

 

 

Graf relativních hodnot ukazuje na největší variabilitu během dne na stanici Brno-Zvonařka, což je pravděpodobně dáno místními stavebními pracemi, které velmi výrazně zvyšují hodnoty prachových částic během dne, kdy se pracuje, jak jsme již psali v řadě minulých článků.

Týdenní chod

Na Kroftové byl nejvyšší průměr koncentrací PM₁₀ z jednotlivých dní v týdnu naměřen v pátek, což odpovídá výraznější dopravní špičce v odpoledních hodinách tento den.

Dva níže uvedené grafy ukazují průměrné koncentrace PM₁₀ v jednotlivé dny v týdnu na jednotlivých stanicích, první v absolutních hodnotách, druhý v relativních k celkovému průměru na dané stanici.

 

Poměr mezi pracovním dnem a víkendem se nejvíce liší na stanici Brno-Zvonařka. To je pravděpodobně dáno faktem, že dva nejvýznamnější zdroje na této stanici jsou o víkendu omezené – doprava a stavební práce.

Následující graf ukazuje průměrné poměry mezi koncentracemi v pracovní den a o víkendu (pracovní den / víkend). Je jasně patrné, že právě na Zvonařce se koncentrace v pracovní den nejvíce liší od koncentrací o víkendu (jsou přibližně o 30 % vyšší). Naopak nejmenší rozdíl je na pozaďových, předměstských stanicích Brno-Lány a Brno-Tuřany, což souvisí právě s faktem, že se zde doprava projevuje jen v omezené míře.

Pro Kroftovu je poměr víceméně 1 (0.99). Může to být dáno faktem, že i o víkendu zde není doprava, obzvláště v době uzavírky ulice Žabovřeská, zanedbatelná. I v soboty a neděle byla jasně patrná ranní špička. Ta sice nebyla tak výrazná jako v pracovní dny, avšak například v neděli v podvečer byly koncentrace PM₁₀ v důsledku zvýšené dopravy (návrat lidí po víkendu domů) vyšší, než v pracovní dny.

 

Týdenní průběh koncentrací PM₁₀ z dat měřicího vozu na Kroftové ukazuje následující graf.

Denní průměry a 24h imisní limit

Pro částice PM₁₀ platí v zákoně o ochraně ovzduší také limit pro ochranu zdraví ve 24h intervalu. Ten má hodnotu 50 µg.m^-3 a tato hodnota smí být překročena maximálně 35krát za rok, jinak se považuje limit za překročený.

Jak ukazuje níže uvedený graf denních průměrů za celou dobu měření, k překročení 24h imisního limitu nedošlo ani jednou. Nejvyšší denní průměrná hodnota z 24. 7. byla 32,1 µg.m^-3. Je však třeba zopakovat, že měření probíhalo v roční dobu, kdy jsou koncentrace suspendovaných částic obecně nejnižší. Svědčí o tom i fakt, že ani na žádné z dalších automatických stanic imisního monitoringu v Brně nebyl v době od 15. 5. do 24. 8. tento limit překročen.

Suspendované částice PM_2,5

V případě částic PM_2,5 byla situace obdobná jako u částic PM₁₀. Nejprve se podívejme na průměrné hodnoty koncentrací za celé období na jednotlivých stanicích v Brně. Paradoxně nejvyšší hodnoty koncentrací PM_2,5 byly naměřeny na stanici Brno-Dětská nemocnice. Jedná se o pozaďovou stanici, jak ale bylo vysvětleno v předchozí kapitole, tato stanice je momentálně lokálně ovlivněna stavebními pracemi. Zvýšené koncentrace částic můžou souviset jak se zvýšenou prašností na stavbě, tak s pohybem stavebních strojů atd. Tyto údaje tedy nelze brát jako reprezentativní.

Druhá nejvyšší koncentrace PM_2,5 byla naměřena na stanici Brno-Svatoplukova. Jedná se o dopravně nejzatíženější stanici imisního monitoringu v Brně a proto vysoké koncentrace PM na této stanici nepřekvapují. Nejnižší průměr byl, stejně jako v případě PM₁₀, naměřen na pozaďové stanici Brno-Arboretum. Průměr z vozíku na Kroftové byl druhý nejnižší.

 

Roční imisní limit pro PM_2,5 byl od letošního 1. ledna snížen z původních 25 µg.m^-3 na 20 µg.m^-3. Hodnoty jsou tedy v dané období na většině stanic menší než polovina ročního imisního limitu. Stejně jako v případě jiných znečišťujících látek, s výjimkou přízemního ozonu, však v tuto roční dobu bývají koncentrace nejnižší a to jak díky absenci vytápění, které je velmi významný zdroj znečištění (v ČR jako celku nejvýznamnější) a díky příznivějším rozptylovým podmínkám v teplou část roku.

Oproti PM₁₀ se také liší poměr mezi koncentracemi v pracovní den a o víkendu. O víkendu byly totiž paradoxně naměřeny vyšší koncentrace než v pracovní dny. Poměr mezi koncentracemi v pracovní den a o víkendu byl 0,88, tedy o 12 % nižší koncentrace v pracovní dny. Příčin zde může být několik, v tuto chvíli však nedokážeme s jistotou říci, čím je toto dané. Více můžou prozradit výsledky dalších analýz koncentrací znečišťujících látek, které byly sledovány vzorkovači a které budou k dispozici až za několik měsíců.

Závěr

Obecně můžeme říci, že chod koncentrací suspendovaných částic v lokalitě Kroftova odpovídá typické dopravní stanici. To není překvapením vzhledem k umístění měřicího vozíku těsně vedle silnice. V absolutních hodnotách však koncentrace PM₁₀ i PM_2,5 byly relativně nízké ve srovnání s ostatními stanicemi imisního monitoringu v Brně.