Hodnocení vzájemných vztahů mezi parametry kvality venkovního ovzduší

Jiří Bílek

Disertační práce

Assessment of the interaction between the parameters of ambient air quality

Anotace:

Problematika ovzduší v Ostravě je vnímána velmi emotivně veřejností a médii. Je skutečností, že kvalita ovzduší na mnoha místech ostravska je nevyhovující, dlouhodobý trend však jednoznačně vykazuje zlepšení. Zatímco průměrná koncentrace PM10 je na úrovni platného limitu, koncentrace benzo(a)pyrenu je stále až 10 x vyšší než platný limit. Technologicky se daří na všech průmyslových zdrojích snižovat emise tuhých látek, což se pozitivně odráží i na imisních koncentracích PM10. Tyto výrazné změny PM10 neodpovídají trvajícím vysokým koncentracím benzo(a)pyrenu a ostatních PAU ve volném ovzduší. Přestože jsou PAU na pevné částice z velké části vázány, mechanismus jejich vzniku je evidentně velmi komplikovaný a koncentrace ovlivňují všechny typy zdrojů včetně transmisí a významnou roli hraje rovněž meteorologie. Studované souvislosti prokazují původ "ostravských" PAU z dopravy, lokálních topenišť. Prokazatelně bylo doloženo spalování plastů. Energetické zdroje a hutní průmysl ovlivňují své bezprostřední okolí, ale na základě diagnostických poměrů lze doložit, že identifikované PAU jsou různorodou směsí a nemají pouze jednoho původce. Výši koncentrace PAU pak ovlivňuje teplota a rychlost proudění větrů. PM10 i PAU mají sezónní charakter, tj. v zimě jsou koncentrace vyšší, u PAU, zejména benzo(a)pyrenu je však tento rozdíl daleko výraznější. Práce prokázala, že prosté snižování emisí tuhých látek u energetických, ale i jiných průmyslových zdrojů nepovede k adekvátnímu snížení PAU, resp. benzo(a)pyrenu. Podle výsledků z ostravských měřících stanic je nutné zaměřit aktivity zejména na topné období roku, kdy vysoké emise PM10 a PAU v kombinaci se špatnými rozptylovými podmínkami způsobují vleklé smogové situace. Je potřeba najít taková opatření, které budou efektivní a ekonomicky únosné. Opatření realizovaná pouze na energetických a průmyslových zdrojích jsou finančně náročné, s nejasnou efektivitou ke zlepšení celkové imisní situace.

Abstract:

The issue of air quality in Ostrava is perceived very emotionally both by public and media. It is a fact that air quality in many places of Ostrava region is unsatisfactory, long-term trend, however, clearly shows improvement. While the average PM10 concentration is at the level of the current limit, the concentration of benzo(a)pyrene is still up to 10 times higher than the current limit. On all industrial sources it was technologically successful to reduce emissions of solids, which reflects positively on ambient concentrations of PM10. These significant changes in PM10 do not match lasting high concentrations of benzo(a)pyrene and other PAHs in ambient air. Although the PAHs are largely bound to solids, the mechanism of their formation is clearly very complicated and concentrations affect all types of sources including transmissions, and also plays an important role in meteorology. Studied context provided the origin of “Ostrava’s" PAHs from transport and local heating. Burning of plastic was proven and documented. Energy resources and metallurgical industries influence their immediate surroundings, but on the basis of diagnostic ratios it can be demonstrated that the identified PAHs are a diverse mix of not only one originator. Higher concentrations of PAHs are in turn affected by the temperature and winds circulation. PM10 and PAHs are of a seasonal nature, ie. in winter the concentrations are higher, at PAH, especially at benzo(a)pyrene, however, is this difference much more distinctive. The work has shown that simply reducing emissions of solids for energy, but also other industrial sources will lead to a corresponding reduction in PAHs, or in other words benzo(a)pyrene. According to the results of Ostrava measuring stations, it is necessary to focus the activities especially on the heating season of the year when high emissions of PM10 and PAHs in combination with poor dispersion conditions cause lingering smog situation. We need to find these measures that would be effective and economically viable. Measures implemented only on the energy and industrial sources are expensive, with unclear efficiency in improving the overall air pollution situation.

Klíčová slova

Energetické zdroje, emise, imise, tuhé látky, částice, lokální topeniště, meteorologie

Keywords

Energy resources, emissions, pollutants, solids, local heating, meteorology

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 25. 3. 2015

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 10. 9. 2015
• Vedoucí: Dagmar Juchelková
• Oponent: Vítězslav Zamarský, Milan Malcho, Helena Raclavská

VŠB - Technická univerzita Ostrava

Fakulta strojní

Doktorský studijní program / obor:
Strojní inženýrství / Energetické stroje a zařízení