REPUBLIKA SLOVENIJA MINISTRSTVO ZA KMETIJSTVO IN OKOLJE AGENCIJA REPUBLIKE SLOVENIJE ZA OKOLJE KISOVEC-MERITVE DELCEV PM 10 IN TEŽKIH KOVIN
Kisovecmeritve delcev PM 10 in težkih kovin AGENCIJA REPUBLIKE SLOVENIJE ZA OKOLJE Ljubljana, 2013 2
Izdajatelj: Ministrstvo za kmetijstvo in okolje Agencija RS za okolje Vojkova 1b, Ljubljana Spletni naslov: www.arso.gov.si e-naslov: gp.arso@gov.si Urednica mag.tanja Bolte Avtorji poročila Tanja Koleša Anton Planinšek Vodja Sektorja za kakovost zraka mag. Tanja Bolte Urad za hidrologijo in stanje okolja mag. Mojca Dobnikar Tehovnik Generalni direktor Agencije RS za okolje Joško Knez 3
KAZALO 1. UVOD...5 2. MERILNO MESTO...5 3. EKSPERIMENTALNI DEL...5 3.1. Meritve...5 3.2. Tehtanje...6 3.3. Kemijska analiza...6 3.4. Meteorološke razmere v času vzorčenja...6 4. REZULTATI...6 4.1. Rezultati meritev...6 4.2. Rezultati kemijske analize...9 5. ZAKLJUČEK...12 4
1. UVOD Po naročilu mestne občine Zagorje ob Savi smo v obdobju med 31. 1. in 7. 3. 2013 na merilnem mestu Kisovec izvedli vzorčenje delcev PM 10, ki smo jih nato v laboratoriju analizirali na težke kovine. V lanskem letu smo meritve delcev ter analizo na težke kovine opravili na štirih lokacijah v mestni občini Zagorje ob Savi: Izlake, Kisovec, Toplice in Proletarec v obdobju med 21. 4. in 23. 5. 2012. Rezultate teh meritev smo predstavili v poročilu: Meritve delcev PM 10 v občini Zagorje ob Savi, 2012. Vzorčenje delcev PM 10 je takrat potekalo v poletnem obdobju, ko so koncentracije običajno nizke in ne prihaja do preseganj mejnih dnevnih vrednosti, zato so se na mestni občini odločili da meritve ponovimo tudi v zimskem obdobju in sicer le na lokaciji Kisovec. Sama metodologija vzorčenja delcev PM 10 in njihova kemijska analiza, ter merilno mesto in emisije v Mestni občini Zagorje ob Savi so podrobno opisani že v lanskem poročilu. V nadaljevanju so tako predstavljeni rezultati iz zimskega obdobja meritev. 2. MERILNO MESTO V Zagorju ob Savi ima Agencija za okolje postavljeno stalno merilno mesto za spremljanje kakovosti zunanjega zraka v centru mesta. Merilno mesto je pod močnim vplivom emisij iz prometa najbolj prometne ceste v mestu. Prav tako je v bližini več industrijskih virov, v času kurilne sezone pa prispeva k onesnaženosti z delci tudi emisija iz individualnih kurišč. Merilno mesto je glede onesnaženosti zraka z delci reprezentativno za strogi center mesta. Merilno mesto Kisovec je izbrala občina Zagorje ob Savi. V tabeli 1 so predstavljene koordinate in nadmorska višina tega merilnega mesta, kjer je potekalo vzorčenje delcev PM 10. Tabela 1: Nadmorska višina in koordinate merilnih mest Gauss-Krugerjeve koordinate Nadmorska Merilno mesto Naslov GKY GKX višina Kisovec Trg Pohorskega bataljona 5 497558 110620 272 m 3. EKSPERIMENTALNI DEL 3.1. Meritve Meritve delcev PM 10 smo izvedli z merilnikom Leckel. To je avtomatski vzorčevalniki z nizko volumskim pretokom LVS. Vzorčevalnik je narejen za zunanje meritve pri vseh temperaturah in pogojih okolja. V magazinu je 15 filtrov, ki jih vzorčevalnik samodejno menja ob datumu in uri, ki jo nastavimo. Časovna resolucija izpostavljenosti je bila 24 ur na enem filtru, pričetek je bil ob 0:00 po lokalnem času. Pretok zraka skozi vzorčevalnik je konstanten, in sicer 2,3 m 3 /h. Kot medij za zbiranje delcev smo uporabili kvarčne filtre Ø 47 mm 5
3.2. Tehtanje Ročno gravimetrično metodo izvajamo v skladu s standardom SIST EN12341:2000 in SIST EN 14907:2005. Meritve je opravil Preskuševalni laboratorij za delce, ki je akreditiran pri Slovenski akreditaciji, reg. št. LP-030 za metodo določitve koncentracije delcev PM 10. 3.3. Kemijska analiza Delci PM 10 so bili analizirani na težke kovine: nikelj, arzen, kadmij, svinec, aluminij, vanadij, krom, mangan, železo, kobalt, baker, cink, stroncij, molibden, antimon, talij, galij in selen. Analizirali smo dnevne vzorce delcev PM 10 na kvarčnem filtru Ø 47 mm. 3.4. Meteorološke razmere v času vzorčenja Povprečna februarska temperatura je bila v nižinskem svetu Slovenije nekoliko nižja kot dolgoletno povprečje. Ekstremno visokih ali nizkih temperatur niso zabeležili. Prevladovalo je oblačno vreme in dolgoletno povprečje osončenosti ni bilo doseženo. V Ljubljani je bilo v vsem nizu opazovanj februarja le dvakrat manj sončnega vremena kot leta 2013. Padavine so bile pogoste in obilne. Na območju od Ljubljane prek Novega mesta do Črnomlja, v delu Štajerske in na severovzhodu države je padlo vsaj 2,5-krat toliko padavin kot običajno. V Ljubljani so bile februarske padavine 2013 druge najobilnejše od sredine minulega stoletja. Snežna odeja je tla prekrivala nadpovprečno dolgo, ni bila rekordno debela, a je bila nadpovprečna. Najobilnejše je bilo sneženje med 20. in 24. februarjem. Pogost je bil vzhodni veter, kar za območje Kisovca pomeni vpliv emisij iz Zagorja. Februar se je začel z nadpovprečno toplim vremenom, v visokogorju se je ohladilo že drugi dan meseca, po nižinah pa se je povprečna dnevna temperatura spustila pod običajno vrednost šele ob prvi izmed dveh izrazitih februarskih ohladitev. Največji negativni odkloni so bili med 9. in 11. februarjem. Sredi meseca se je povprečna dnevna temperatura nekoliko dvignila nad dolgoletno povprečje, nato pa je sledil drugi val hladnega zraka, največji negativni odkloni v tem hladnem valu so bili med 20. in 23. februarjem. Zadnje dni meseca se je povprečna dnevna temperatura ponovno dvignila nad dolgoletno povprečje. Prvi dnevi marca pa so bili nadpovprečno topli, brez padavin in z vzhodnim vetrom. Ob prevladujočem oblačnem vremenu z veliko padavinami je pojav temperaturnih inverzij redek, kar pomeni, da se emisije lahko širijo v večji volumen zraka in so zato koncentracije v naseljih nižje kot ob bolj stabilnih vremenskih pogojih. 4. REZULTATI 4.1. Rezultati meritev Na merilnem mestu Kisovec smo 36 dni vzorčili delce PM 10. V tabeli 2 so predstavljene izmerjene koncentracije delcev PM 10 na tem merilnem mestu. Za primerjavo smo iz istega obdobja dodali še koncentracije PM 10 iz štirih drugih merilnih mestih po Sloveniji, kjer meritve izvajamo v okviru državne merilne mreže in so različnega tipa. Ljubljana Biotehniška fakulteta (BF) je merilno mesto tipa mestno ozadje, Maribor center je prometno merilno 6
mesto, v Iskrbi pri Kočevski Reki pa izvajamo meritve ozadja. Poleg teh merilnih mest smo, kot najbližje Kisovcu, izbrali še Zagorje ob Savi, kjer ima Agencija za okolje postavljeno stalno merilno mesto za spremljanje kakovosti zunanjega zraka v centru mesta. Slika 2 grafično prikazuje koncentracije delcev PM 10 na teh merilnih mestih. Na sliki so poleg koncentracij delcev PM 10 prikazane tudi padavine iz avtomatske meterološke postaje Hrastnik, ki je najbližje merilnim mestom, kjer so se izvajale meritve delcev PM 10. Tabela 2: Dnevne koncentracije delcev PM 10 v µg/m 3 koncentracija PM 10 [µg/m 3 ] Kisovec Zagorje ob Savi Ljubljana BF Maribor center Iskrba 31.1.2013 27 39 18 36 10 1.2.2013 41 43 42 47 / 2.2.2013 12 11 22 17 7 3.2.2013 14 26 15 12 8 4.2.2013 22 30 22 32 9 5.2.2013 20 26 24 36 8 6.2.2013 29 34 21 23 5 7.2.2013 26 29 23 26 11 8.2.2013 31 42 37 26 8 9.2.2013 37 34 35 30 14 10.2.2013 28 44 29 32 12 11.2.2013 39 44 62 48 19 12.2.2013 46 54 42 55 32 13.2.2013 31 30 52 41 13 14.2.2013 28 38 27 42 28 15.2.2013 62 81 58 79 36 16.2.2013 74 74 42 78 28 17.2.2013 57 68 39 63 31 18.2.2013 41 64 51 51 29 19.2.2013 39 65 42 47 25 20.2.2013 33 42 40 40 16 21.2.2013 16 32 16 33 14 22.2.2013 20 26 22 44 24 23.2.2013 36 41 34 35 28 24.2.2013 51 69 38 32 21 25.2.2013 42 59 40 35 17 26.2.2013 47 57 50 18 12 27.2.2013 30 50 40 39 17 28.2.2013 44 67 42 51 18 1.3.2013 50 59 38 51 18 2.3.2013 30 40 28 34 14 3.3.2013 44 59 / 37 17 4.3.2013 56 73 44 56 21 5.3.2013 60 123 65 59 16 6.3.2013 61 64 70 33 / 7.3.2013 31 39 38 29 4 Cp 38 49 37 40 17 Cmax 74 123 70 79 36 >MV 7 15 6 9 0 Cp povprečna koncentracija Cmax maksimalna izmerjena dnevna koncentracija >MV. število primerov s prekoračeno mejno dnevno vrednostjo 50 µg/m 3 7
140 120 100 80 60 40 Koncentracija PM 10 (µg/m3) 20 0 31.1.2013 2.2.2013 4.2.2013 6.2.2013 8.2.2013 10.2.2013 12.2.2013 14.2.2013 16.2.2013 18.2.2013 20.2.2013 22.2.2013 24.2.2013 26.2.2013 28.2.2013 2.3.2013 4.3.2013 6.3.2013 Hrastnik padavine Kisovec Zagorje ob Savi Ljubljana BF Maribor center Iskrba Slika 2: Povprečne dnevne koncentracije delcev PM10 (µg/m 3 ) in padavine v Hrastniku od 31.1. do 7.3.2013 8
Meritve delcev PM 10 so potekale v zimskem obdobju, ko je zaradi individualnih kurišč in slabše prevetrenosti ozračja pričakovati višjo onesnaženost zraka z delci PM 10 kot v poletnem obdobju. Koncentracije delcev PM 10 so se na vseh merilnih mestih v času vzorčenja gibale okoli mejne dnevne vrednosti 50 µg/m 3. V 36 dneh vzorčenja delcev PM 10 v Kisovcu je bila sedemkrat presežena mejna dnevna vrednost, najvišja koncentracija 74 µg/m 3 pa je bila izmerjena 16.2.2013. Izmerjene koncentracije v Kisovcu so nekoliko nižje kot tiste na merilnem mestu Zagorje ob Savi in so primerljive s tistimi v Ljubljani in Mariboru. Merilno mesto Kisovec bi lahko uvrstili v tip mestnega ozadja. 4.2. Rezultati kemijske analize Po določitvi koncentracije delcev PM 10 smo le te analizirali na naslednje težke kovine: nikelj, arzen, kadmij, svinec, aluminij, vanadij, krom, mangan, železo, kobalt, baker, cink, stroncij, molibden, antimon, talij, galij in selen. Rezultati analiz so predstavljeni v tabeli 3. Analizo delcev PM 10 na težke kovine izvajamo še na treh merilnih mestih po Sloveniji: Ljubljana BF, Maribor center in Iskrba, a tako kot zahteva zakonodaja le vsaki drugi dan. Na merilnem mestu Kisovec smo v času vzorčenja analizo na težke kovine izvedli na vsakem filtru. Delci PM 10 so bili analizirani na težke kovine: nikelj, arzen, kadmij, svinec, aluminij, vanadij, krom, mangan, železo, kobalt, baker, cink, stroncij, molibden, antimon, talij, galij in selen. Analizirali smo dnevne vzorce delcev PM 10 na kvarčnem filtru Ø 47 mm. 9
Tabela 3: Koncentracije težkih kovin v ng/m 3 Ni As Cd Pb Al V Cr Mn Fe Co Cu Zn Se Ga Sr Mo Sb Tl 31.1.13 2,9 0,51 0,23 4,7 <73 1,2 <3,6 4,2 148,8 <0,11 8,0 31,1 <0,91 <0,13 <1,1 0,85 0,59 <0,05 1.2.13 6,5 1,4 0,35 6,6 <73 1,5 13,4 8,8 204,3 <0,11 8,8 37,8 1,23 <0,13 1,3 1,7 0,77 <0,05 2.2.13 <1,8 <0,18 0,12 1,7 <73 0,35 <3,6 1,4 <54 <0,11 4,1 <20 <0,91 <0,13 <1,1 0,44 <0,54 <0,05 3.2.13 <1,8 <0,18 0,14 2,5 <73 0,12 <3,6 1,9 82,2 <0,11 5,1 28,6 <0,91 <0,13 <1,1 0,56 <0,54 <0,05 4.2.13 11,5 0,24 0,17 3,7 <73 0,49 <3,6 2,9 137,1 <0,11 6,5 28,5 <0,91 <0,13 <1,1 0,59 0,59 <0,05 5.2.13 3,2 0,46 0,13 3,8 <73 0,93 4,1 3,1 97,5 <0,11 5,6 24,8 <0,91 <0,13 <1,1 1,2 <0,54 <0,05 6.2.13 <1,8 0,41 0,21 4,9 <73 0,23 <3,6 2,0 73,6 <0,11 6,1 33,5 <0,91 <0,13 <1,1 0,45 <0,54 <0,05 7.2.13 <1,8 0,74 0,14 2,4 <73 <0,07 <3,6 1,5 55,7 <0,11 4,2 <20 <0,91 <0,13 <1,1 0,51 <0,54 <0,05 8.2.13 2,1 1,5 0,28 5,5 <73 0,15 3,7 3,3 85,8 <0,11 5,3 35,9 0,97 <0,13 <1,1 1,4 <0,54 <0,05 9.2.13 <1,8 0,35 0,25 7,8 <73 0,18 <3,6 3,9 100,5 <0,11 6,0 43,0 <0,91 <0,13 <1,1 1,0 0,62 <0,05 10.2.13 <1,8 0,29 0,21 3,4 <73 0,17 <3,6 1,6 <54 <0,11 5,3 24,5 <0,91 <0,13 <1,1 0,49 <0,54 <0,05 11.2.13 <1,8 0,42 0,29 5,2 <73 0,46 <3,6 2,7 108,1 <0,11 6,2 31,8 <0,91 <0,13 1,3 0,50 0,59 0,07 12.2.13 2,7 1,8 0,34 9,0 <73 0,75 <3,6 3,9 106,1 <0,11 6,2 44,0 1,5 0,13 <1,1 0,40 0,81 0,10 13.2.13 <1,8 0,99 0,23 6,4 <73 0,41 <3,6 3,8 91,8 <0,11 5,0 39,7 1,2 <0,13 <1,1 0,99 0,60 0,06 14.2.13 <1,8 1,3 0,31 8,6 <73 0,30 <3,6 2,8 78,2 <0,11 5,8 32,3 <0,91 0,16 <1,1 1,3 0,92 0,10 15.2.13 <1,8 3,1 0,87 24,2 <73 0,39 <3,6 7,1 216,8 0,13 11,6 79,8 1,8 0,50 <1,1 0,67 1,7 0,30 16.2.13 2,1 1,8 0,78 16,9 <73 0,31 <3,6 5,6 192,4 <0,11 8,8 75,6 1,1 0,26 <1,1 0,82 1,1 0,17 17.2.13 2,4 1,3 0,48 10,5 <73 0,27 <3,6 3,8 143,4 <0,11 6,4 54,9 0,96 0,15 <1,1 0,92 0,77 0,11 18.2.13 <1,8 1,8 0,57 17,3 <73 0,25 <3,6 4,0 151,2 <0,11 5,9 48,8 0,92 0,32 <1,1 <0,36 0,90 0,21 19.2.13 4,3 2,2 0,33 9,8 101,5 0,36 <3,6 2,9 135,5 <0,11 5,5 31,9 0,97 0,13 1,5 0,39 0,71 0,08 20.2.13 3,3 1,6 0,25 9,1 73,3 0,35 <3,6 3,9 120,1 <0,11 5,5 34,4 1,14 <0,13 <1,1 0,53 0,86 0,05 21.2.13 2,2 0,31 0,14 3,1 <73 0,26 <3,6 2,2 62,3 <0,11 3,9 20,7 <0,91 <0,13 <1,1 0,38 <0,54 <0,05 22.2.13 <1,8 1,29 0,31 6,8 <73 0,29 <3,6 2,7 62,4 <0,11 4,3 37,4 <0,91 <0,13 <1,1 <0,36 0,58 0,05 23.2.13 3,2 1,99 0,47 12,8 <73 0,31 4,8 3,3 77,3 <0,11 5,2 48,7 0,93 0,30 <1,1 0,41 1,2 0,16 24.2.13 5,9 0,68 0,49 6,3 <73 0,10 <3,6 1,4 <54 <0,11 5,3 52,6 <0,91 <0,13 <1,1 0,54 0,93 0,06 25.2.13 <1,8 1,1 0,31 6,3 <73 0,23 <3,6 2,2 84,0 <0,11 5,7 42,4 <0,91 <0,13 <1,1 1,1 0,57 0,05 26.2.13 10,1 1,6 0,40 7,6 <73 0,23 <3,6 3,4 157,9 <0,11 7,0 47,4 <0,91 <0,13 1,2 1,2 0,62 0,05 27.2.13 5,4 0,98 0,32 6,0 <73 0,17 <3,6 2,8 111,6 <0,11 6,6 35,8 0,97 <0,13 <1,1 0,73 1,50 0,08 28.2.13 2,3 2,1 0,47 10,1 117,2 0,31 <3,6 3,7 168,1 <0,11 6,5 46,5 1,0 0,15 1,5 0,61 0,76 0,12 1.3.13 3,6 1,7 0,48 9,3 144,5 0,43 8,4 6,7 222,1 <0,11 9,2 49,1 0,98 <0,13 2,1 0,83 0,79 0,08 2.3.13 3,7 0,78 0,24 4,8 76,3 0,27 <3,6 3,8 151,5 <0,11 6,4 33,2 <0,91 <0,13 1,1 0,58 0,65 <0,05 3.3.13 3,8 0,34 0,37 5,3 <73 0,33 <3,6 3,6 150,7 <0,11 7,3 38,3 <0,91 <0,13 1,2 0,57 0,72 <0,05 4.3.13 <1,8 1,11 0,37 6,3 137,1 0,61 <3,6 4,9 229,0 <0,11 9,4 45,3 1,31 <0,13 2,6 0,67 0,84 0,05 5.3.13 1,9 2,6 0,47 10,7 185,0 0,96 4,5 6,1 339,9 0,23 10,4 58,5 1,31 <0,13 3,8 0,89 1,0 0,07 6.3.13 2,9 1,1 1,19 8,6 144,4 1,0 4,1 5,8 251,4 <0,11 11,3 68,8 0,99 <0,13 1,7 0,88 1,6 0,06 7.3.13 2,4 1,8 0,37 7,1 202,8 0,65 4,6 3,0 108,4 <0,11 6,4 35,3 <0,91 <0,13 1,1 1,1 <0,54 <0,05 10
V Tabeli 4 so prikazane izračunane povprečne vrednosti koncentracije težkih kovin: nikelj, arzen, kadmij in svinec, za katere so po zakonodaji predpisane mejne letne vrednosti in pa maksimalna vrednost parametra, ki je bila izmerjena v tem obdobju. Na merilnem mestu Kisovec smo povprečno vrednost izračunali iz vseh podatkov v obdobju med 31.1. in 7.3.2013. Za lažjo primerjavo smo dodali še povprečne in maksimalno izmerjeno koncentracijo posameznih kovin na ostalih merilnih mestih in mejno letno vrednost za te parametre. Na stalnih merilnih mestih vzorčimo delce PM 10 vsak dan, na težke kovine pa jih analiziramo le vsak drugi dan, zato je na teh merilnih mestih povprečje izračunano iz podatkov v istem obdobju ampak le za vsak drugi dan. Povprečne koncentracije težkih kovin v Kisovcu so bile nizke in primerljive s tistimi, izmerjenimi na drugih merilnih mestih po Sloveniji, ki jih po tipu uvrščamo med mestna ozadja. Maksimalno izmerjene dnevne koncentracije vseh štirih kovin so nižje od zakonsko predpisane mejne letne vrednosti. Tabela 4: Povprečne on maksimalne koncentracije težkih kovin v ng/m 3 na različnih postajah med 31.1. in 7.3.2013 Nikelj Arzen Kadmij Svinec povp. max povp. max povp. max povp. max Kisovec 2,8 11,5 1,2 3,1 0,36 1,2 7,6 24,2 Ljubljana BF 8,8 30,7 0,74 1,9 0,34 0,73 8,5 21,5 Maribor center 5,4 37,8 0,93 2,2 0,33 0,73 11,2 20,4 Iskrba 1,8 4,5 0,54 2,1 0,13 0,31 3,6 11,5 Mejna letna vrednost 20 / 6 / 5 / 500 / 12 10 8 ng/m 3 6 4 2 0 Ni As Cd Pb Kisovec Ljubljana BF Maribor center Iskrba Slika 3: Grafičen prikaz povprečnih vrednosti težkih kovin na različnih postajah med 31.1. in 7.3.2013 11
5. ZAKLJUČEK Agencija Republike Slovenije za okolje je po naročilu mestne občine Zagorje ob Savi v obdobju med 31. 1. in 7. 3. 2013 na merilnem mestu Kisovec izvedla vzorčenje delcev PM 10 in določila vsebnost težkih kovin v teh delcih. Vzorčenje delcev se je izvedlo z referenčnim merilnikom Leckel. Vzorčenje je potekalo v zimskem obdobju ko je zaradi individualnih kurišč in slabše prevetrenosti ozračja pričakovati višjo onesnaženost zraka z delci PM 10 kot v poletnem obdobju. Povprečna temperatura je bila v obdobju vzorčenja nekoliko nižja kot dolgoletno povprečje. Padavine so bile pogoste in obilne. Pogost je bil vzhodni veter, kar za območje Kisovca pomeni vpliv emisij iz Zagorja. Prvi dnevi marca pa so bili nadpovprečno topli, brez padavin in z vzhodnim vetrom. Ob prevladujočem oblačnem vremenu z veliko padavinami je pojav temperaturnih inverzij redek, kar pomeni, da se emisije lahko širijo v večji volumen zraka in so zato koncentracije v naseljih nižje kot ob bolj stabilnih vremenskih pogojih. V celotnem obdobju meritev je bila v Kisovcu povprečna koncentracija delcev PM 10 38 µg/m 3, dne 16.2.2013 je bila izmerjena najvišja dnevna koncentracija, ki je znašala 74 µg/m 3. V 36 dneh je bila sedemkrat presežena meja dnevna vrednost 50 µg/m 3. Na merilnem mestu Zagorje ob Savi so bile izmerjene višje koncentracije delcev PM 10 kot v Kisovcu, kjer so primerljive z merilnim mestom Ljubljana Biotehniška fakulteta, ki jo uvrščamo v tip mestno ozadje. Delce PM 10 smo analizirali na težke kovine. Koncentracije vseh težkih kovin v Kisovcu so primerljive s tistimi, izmerjenimi na drugih merilnih mestih po Sloveniji, ki jih po tipu uvrščamo med mestna ozadja. Koncentracije niklja, arzena, kadmija in svinca so v Kisovcu bistveno nižje od zakonsko predpisanih mejnih vrednosti. Za primerjavo lahko navedemo vrednosti težkih kovin iz degradiranega območja Zgornje Mežiške doline, kjer se vrednosti svinca gibljejo okoli 300 ng/m 3 (Kisovec 7,6 ng/m 3 ). 12