Halda Dolu Paskov

Transkript

Halda Dolu Paskov
Workshop
Projekt nr CZ.3.22/1.2.00/12.03398
„Ocena stężeń PAH i metali ciężkich na powierzchni hałd
i obiektów przemysłowych“
„Hodnocení koncentrací PAU a těžkých kovů na povrchu
odvalů a v okolí průmyslových podniků “
Beneficjenci projektu: VŠB-TU Ostrava, GIG Katowice
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
Hodnocení koncentrací PAU a
těžkých kovů na povrchu
odvalů a v okolí průmyslových
podniků
CZ.3.22/1.2.00/12.03398
RNDr. Václav Dombek, CSc.
VŠB-TU Ostrava
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
Financování projektu:
Operační program Přeshraniční
spolupráce Česká republika Polská republika 2007–2013
Vedoucí partner:
Hornicko-geologická fakulta
Vysoká škola báňská – technická
univerzita
Ostrava
Česká republika
Partner projektu:
Glovny Institut Gornictva (GIG)
Katowice
Polsko
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
Doba realizace projektu:
říjen 2013 – červen 2015
Rozpočet projektu:
VŠB-TUO:
GIG:
CELKEM:
232 242 Euro
175 718,41 Euro
407 960,42 Euro
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
PŘEDMĚT
Potenciální sekundární emise z odvalů po hornické a
hutnické činnosti a v okolí průmyslových podniků.
CÍL
Zhodnocení odvalů po hornické a hutnické činnosti a v
okolí průmyslových podniků jako potencionálních
zdrojů sekundárních emisí PAU a těžkých kovů.
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
METODA
Modelování fugitivních emisí suspendovaných částic,
polycyklických aromatických uhlovodíků a těžkých
kovů z odvalů a deponií pocházejících z hornické a
hutnické činnosti.
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
PROČ ?
• V regionu - mnoho pozůstatků hornické a metalurgické
činnosti - haldy (odvaly), na kterých byly ukládány
hornické, hutní i jiné odpady.
• Na haldách dochází k chemickým a mechanickým
změnám uložených materiálů – např. haldy hořící.
• Na povrchu hald a v blízkosti hutních provozů dochází k
sedimentaci prachových částic.
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
PROČ ?
• Následnou větrnou erozí, pohybem osob a techniky i
těžbou haldového materiálu se prachové částice
dostávajÍ do ovzduší a podílejí se na zhoršené kvalitě
ovzduší v okolí (polétavý prach, karcinogení Látky).
• Významný faktor kvality ovzduší - výzkum složení této
druhotné prašnosti v regionu nebyl zatím proveden.
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
JAK ?
• Základní aktivitou projektu je komplexní chemický a
mineralogický popis povrchové vrstvy hald a ploch
významně ovlivněných průmyslovým spadem.
• V odebraných vzorcích prašné povrchové vrstvy bude
hodnoceno chemické složení anorganické i organické
fáze.
• Mineralogické analýzy objasní složení současných a vznik
nových minerálních fází.
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
JAK ?
• Následné zhodnocení získaných dat s cílem určit velikost
a složení možných emisí zdravotně závadných částic a
okolnosti jejich vzniku.
• Součástí projektu bude v těchto lokalitách dosud
neuskutečněné modelování, které objasní možnosti
spontánního chování uloženého materiálu a vliv na
kvalitu ovzduší́ při dalším využití hodnocených areálů
(rekultivace, těžba aj.).
• Odběry vzorků, analýzy i vyhodnocení bude provedeno
na shodném počtu lokalit a stejnou metodikou v české i
polské části projektové oblasti.
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
ZDROJE PRO ŘEŠENÍ
• VŠB-TUO:
• Řešitelský tým s dlouholetou zkušeností
• Speciální odbornosti, kterými řešitelský tým
nedisponuje, jsou řešeny formou konzultací s
externími specialisty
• Analytické práce jsou zajištěny v laboratořích ICT:
• Laboratoř separačních metod (GC-MS, HPLC-MS)
• Laboratoř RTG difrakce
• Laboratoř elektronové mikrosondy
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
• GIG:
• Řešitelský tým s dlouholetou zkušeností
• Speciální odbornosti - řešeny formou konzultací s
externími specialisty
• Analytické práce budou prováděny v laboratořích
pracoviště monitoringu životního prostředí GIG:
• Laboratoř rozborů tuhých odpadů,
• Laboratoř rozborů vody a odpadních vod,
• Laboratoř rozborů organických sloučenin,
• Pracoviště environmentálních analýz, s aplikací
analytických postupů
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
CÍLOVÉ SKUPINY PROJEKTU
• orgány státní samosprávy
• orgány podílející se na územním plánování, které
rozhodují nebo povolují další činnosti na haldách,
• regionální orgány ochrany ovzduší;
• majitelé a správci hald;
• široké spektrum obyvatelstva, na které má kvalita
ovzduší přímý vliv.
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
PUBLICITA
• Speciiální internetové stránky - médium s nejširším
dopadem a nejjednodušším přístupem pro odbornou
i laickou veřejnost - provozovány ještě 5 let po ukončení
projektu:
• http://ova.prasnosthald.cz/
• http://ova.prasnosthald.eu/
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
VÝSTUPY
• Výsledky a stanoviska budou prezentovány na dvou
workshopech:
• dílčí s průběžnými výsledky) v Polsku
• závěrečný v Ostravě
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
Wybór terenów badawczych w Polsce
Výběr zkoumaných území v Polsku
dr Zbigniew Bzowski
Zakład Monitoringu Środowiska
Główny Instytut Górnictwa
Katowice
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
Południowo-zachodnia część Górnośląskiego Zagłębia Węglowego
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
Obiekty w 2012 roku:
1. „Buków” KWK „Rydułtowy-Anna”
2. „Wrzosy“ KWK „Rydułtowy-Anna“
3. „Radlin” KWK „Marcel”
4. „Skrzyszów Południe” KWK „Marcel”
5. Teren pogórniczy w likwidacji („Moszczenica”)
6. „Szotkówka I” KWK „Jas-Mos”
7. „Kościelniok” KWK „Pniówek”
8. „Pochwacie” KWK „Zofiówka”
9. „Borynia-Jar” KWK „Borynia”
10. „Charlotta” KWK „Rydułtowy-Anna”
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
Teren pogórniczy w likwidacji („Moszczenica”)
Składowisko „Buków”, Gmina Lubomia
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
Teren likwidacji szkód górniczych (osiadania) Mszana
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
Obiekty w 2014 roku:
1. „Wrzosy III” KWK „Rydułtowy-Anna”
2. „Wrzosy“ KWK „Rydułtowy-Anna“
3. „Radlin” KWK „Marcel”
4. „Skrzyszów Południe” KWK „Marcel”
5. Teren likwidacji szkód górniczych (osiadania) Mszana
6. „Szotkówka I” KWK „Jas-Mos”
7. „Kościelniok” KWK „Pniówek”
8. „Pochwacie” KWK „Zofiówka”
9. „Borynia-Jar” KWK „Borynia”
10. „Charlotta” KWK „Rydułtowy-Anna”
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
KRYTERIA USTALENIA ILOŚCI PRÓBEK
POBIERANYCH NA POSZCZEGÓLNYCH OBIEKTACH
1. Położenie i powierzchnia całkowita
2. Kształt oraz infrastruktura i wynikająca z tego dostępna powierzchnia
3. Ograniczenia dostępnej powierzchni pobierania próbek wynikające z:
o bieżącego unieszkodliwiania odpadów wydobywczych
o prowadzenia odzysku odpadów wydobywczych
o realizowanych inwestycji budowlanych i drogowych
o zasięgu i powodzenia prowadzonej rekultywacji biologicznej
o aktywności termicznej
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
WYLICZONE ILOŚCI PRÓBEK DO POBRANIA
1. „Wrzosy III” KWK „Rydułtowy-Anna”
2. „Wrzosy“ KWK „Rydułtowy-Anna“
3. „Radlin” KWK „Marcel”
4. „Skrzyszów Południe” KWK „Marcel”
5. Teren likwidacji szkód górniczych Mszana
6. „Szotkówka I” KWK „Jas-Mos”
7. „Kościelniok” KWK „Pniówek”
8. „Pochwacie” KWK „Zofiówka”
9. „Borynia-Jar” KWK „Borynia”
10. „Charlotta” KWK „Rydułtowy-Anna”
RAZEM:
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
8
8
32
10
8
16
20
18
16
16
152
„Radlin” KWK „Marcel”
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
„Borynia-Jar” dawniej KWK „Borynia”
obecnie KWK „Borynia-Zofiówka-Jastrzębie”
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
„Charlotta” KWK „Rydułtowy-Anna”
28.10.2014
Nr 1 : N 50°03’44,8”; E 18°26’38,0”
Nr 2 : N 50°03’46,9”; E 18°26’38,3”
Nr 3 : N 50°03’50,9”; E 18°26’32,7”
Nr 4 : N 50°03’42,8”; E 18°26’33,9”
Nr 5 : N 50°03’41,3”; E 18°29’37,8”
Nr 6 : N 50°03’44,0”; E 18°26’41,4”
Nr 7 : N 50°03’45,9”; E 18°26’43,4”
Nr 8 : N 50°03’42,9”; E 18°26’44,9”
30.10.2014
Nr 9 : N 50°03’55,3”; E 18°26’40,0”
Nr 10 N 50°03’36,1”; E 18°26’20,6”
Nr 11 N 50°03’31,6”; E 18°26’27,6”
Nr 12 N 50°03’35,7”; E 18°26’26,1”
Nr 13 N 50°03’50,8”; E 18°26’41,0”
Nr 14 N 50°03’46,0”; E 18°26’20,3”
Nr 15 N 50°03’37,5”; E 18°26’34,7”
Nr 16 N 50°03’40,9”; E 18°26’19,9”
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
„Szotkówka I” KWK „Jas-Mos”
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
DZIĘKUJĘ PAŃSTWU ZA UWAGĘ
DĔKUJI VAM ZA POZORNOST
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
Prezentacja terenów badań po stronie partnera czeskiego
Popis vybraných lokalit odběru vzorků na území ČR
Ing. Lucie Gembalová Ph.D.
Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
Původní návrh lokalit odběru vzorků na území ČR
Horninická činnost:
• Halda Ema
• Halda Heřmanice
• Halda Dolu Zárubek
• 2 vybrané důlní odvaly na Karvinsku
Metalurgická činnost:
• nezrekultivovaná část odvalu Hrabůvka
• hutní odval ArcelorMittal Ostrava a.s.
• hutní odval Třineckých železáren
• okolí koksovny ArcelorMittal Ostrava a.s.
• okolí koksovny Třineckých železáren
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
Konečný výběr lokalit odběru vzorků na území ČR
Halda Ema
Halda Heřmanice
Halda Hedvika
Halda Dolu Paskov
Halda Dolu Paskov – Staříč 2
Halda Dolu Darkov
Halda Dolu ČSM
Halda Dolu ČSA – závod Jan Karel
nezrekultivovaná část odvalu Hrabůvka
areál DOV (Dolní oblast Vítkovice)
areál Bartovice
odval popílku Třebovice
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
Halda Ema
- kulturní památka ve správě podniku Diamo
- komplex odvalu uzavřených dolů Ema, Trojice a Petr Bezruč (Terezie)
- odběr pilotních vzorků (4 odběrová místa)
- termicky aktivní (haldovina + elektrárenský popílek)
Halda Heřmanice
- ve správě podniku Diamo
- odval Dolu Heřmanice
- odběr vzorků (20 odběrových míst)
- termicky aktivní
- nejrozsáhlejší odvalový areál
Halda Hedvika
- ve správě podniku Diamo
- odval závodu Hedvika (bývalý Důl J. Fučík)
- odběr vzorků (6 odběrových míst)
- přítomnost organických látek (domácnosti) →termicky aktivní
Halda Dolu Paskov
- ve správě podniku OKD, a. s.
- odval Dolu Paskov
- odběr vzorků (18 odběrových míst)
- důlní materiál
Halda Paskov – Důl Staříč 2
Halda Dolu Darkov
- ve správě podniku OKD, a. s.
- odval Paskov – Důl Staříč 2, odval Dolu Darkov
- odběr vzorků Staříč 2 (11 odběrových míst), Darkov (16 odběrových míst)
- důlní materiál
Halda Dolu ČSM
Halda Dolu ČSA – závod Jan Karel
- ve správě podniku OKD, a. s.
- odval Dolu ČSM a Dolu ČSA – závodu Jan Karel
- odběr vzorků ČSM (18 odběrových míst), ČSA (19 odběrových míst)
- důlní materiál
Halda Hrabůvka (Stará halda)
- ve správě Vítkovice, a.s.
- ukládání odpadů z hutní výroby, především strusky z Vítkovických železáren
- odběr vzorků (8 odběrových míst)
Dolní oblast Vítkovice
- ve správě Vítkovice, a.s.
- v minulosti kontaminace ropnými produkty v důsledku výroby koksu a těžkými
kovy z produkce aglomerátu a surového železa
- odběr vzorků (6 odběrových míst)
- kulturní industriální památka
areál Bartovice
- areál za plotem společnosti ArcelorMittal Ostrava a.s. (vedle koksovny)
- ovlivnění automobilovou dopravou
- odběr vzorků (5 odběrových míst)
odval elektrárny Třebovice
- provozovatel Dalkia Česká republika a.s.
- energetický odpad
- odběr vzorků (10 odběrových míst)
Děkuji za pozornost
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
Metodologia pobierania próbek
Metodika odběru vzorků
dr Michał Gwoździewicz
Zakład Monitoringu Środowiska
Główny Instytut Górnictwa
Katowice
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
Metodyka pobierania próbek oparta została
na wytycznych Normy US EPA AP- 42
opisanych szczegółowo w załączniku C.1
APPENDIX C.1
PROCEDURES FOR SAMPLING SURFACE/BULK DUST LOADING
1. For material handling of active or inactive piles: minimum
of 6 increments with total sample weight of 5 kg
(10 increments totalling 23 kg are recommended)
2. For wind erosion samples: minimum of 6 increments with total
sample weight of 5 kg
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
Pobieranie próbek według założeń to ciężka praca
w terenie….. często na kolanach 
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
…. albo na stojąco 
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
DZIĘKUJĘ PAŃSTWU ZA UWAGĘ
DĔKUJI VAM ZA POZORNOST
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
Wstępne wyniki badań
dr Leszek Drobek
Zakład Monitoringu Środowiska
Główny Instytut Górnictwa
Katowice
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
schemat badań
próbka ogólna – od 12 do 25 kg
analiza uziarnienia PM200
zawartość PM10, PM2,5
próbka laboratoryjna - ok. 5 kg
próbka frakcja
PM200
próbka frakcja
PM40
analiza kontrolna
uziarnienia PM10
próbka frakcja
PM10
międzylaboratoryjne
badania porównawcze
VSB, GIG
badania laboratoryjne wielopierścieniowe węglowodory
aromatyczne - b(a)p
metale - arsen
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
analiza uziarnienia PM200
– oznaczenie zawartość PM10, PM2,5
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
Tabela 1
Zawartość metali w próbce EMA3, frakcja PM40
Parametr
arsen As
kadm Cd
chrom Cr
miedź Cu
nikiel Ni
ołów Pb
wanad V
cynk Zn
Zdravotni ustav GIG Katowice
Ostrawa [mg/kg]
[mg/kg]
28.2
35
0.535
0.4
108
146
54.5
55
31.7
36
53.8
50
122
142
123
115
Wartość średnia
[mg/kg]
SD CV [%]
31.6
3.4
10.8
0.468
0.1
14.4
127
19.0 15.0
54.8
0.3
0.5
33.9
2.1
6.4
51.9
1.9
3.7
132
10.0
7.6
119
4.0
3.4
Zdravotni ustaw - metoda ICP (ion coupled plasma spectrometry)
warunki mineralizacji: naważka 0,5 g, 10 ml wody królewskiej, mineralizator mikrofalowy,
objętość r-ru po mineralizacji - 50 ml.
GIG - metoda ICP (ion coupled plasma spectrometry)
warunki mineralizacji: naważka 0,5 g, 10 ml wody królewskiej, mineralizator mikrofalowy,
objętość r-ru po mineralizacji - 100 ml.
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
Tabela 2
Zawartość metali w próbce EMA3, frakcja PM40
Parametr
arsen As
kadm Cd
chrom Cr
miedź Cu
nikiel Ni
ołów Pb
wanad V
cynk Zn
Zdravotni ustav
Ostrawa [mg/kg]
28.2
0.535
108
54.5
31.7
53.8
122
123
GIG Katowice Wartość średnia
[mg/kg]
[mg/kg]
34.9
31.6
0.4
0.468
123
115
53.0
53.8
37.7
34.7
50.1
52.0
124
123
111
117
Próbki zmineralizowane w laboratorium Zdravotni ustav.
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
SD CV [%]
3.4
10.6
0.1
14.4
7.4
6.4
0.8
1.4
3.0
8.6
1.8
3.6
1.0
0.8
6.1
5.2
Tabela 3
Zawartość wielopierścieniowych węglowodorów
aromatycznych w próbce EMA4.
VSB
GIG
Wartość średnia
Parametr
[mg/kg]
[mg/kg]
[mg/kg]
SD
naftalen
0.32
0.37
0.35
0.03
fenantren
1.8
2.1
2.0
0.15
fluoranten
0.58
0.59
0.59
0.01
piren
0.52
0.53
0.53
0.01
benzo(a)antracen
0.29
0.27
0.28
0.01
chryzen
0.94
0.77
0.86
0.09
benzo(b)fluoranten
0.44
0.49
0.47
0.03
benzo(k)fluoranten
0.22
0.10
0.16
0.06
benzo(a)piren
0.18
0.16
0.17
0.01
benzo(g,h,i)perylen
0.22
0.26
0.24
0.02
Ekstrakcja ASE 200 Dionex (acclerated solvent extractor),
heksan:aceton 1:1, T=100oC, P=100 bar
VSB - metoda GCMS
Oczyszczanie ekstraktu na silikażelu
GIG - metoda HPLC/FLD
oczyszczanie ekstraktu na kolumienkach SPE CN/SiOH
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
CV
[%]
7.2
7.7
0.9
1.0
3.6
9.9
5.4
37.5
5.9
8.3

1
R
dx
Pwx

r
2
Do kanału 1, w którym przepływa w kierunku osiowym powietrze o znanej
prędkości v, są doprowadzone szczeliną 2 ziarna pyłu. Kanał wykonuje ruch
obrotowy. W związku z tym na poszczególne ziarna pyłu działają dwie przeciwnie
skierowane siły: siła odśrodkowa Pwx i siła oporu ruchu ziarna pyłu w ośrodku Rdx.
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
Dziękuję za uwagę
Děkuji za pozornost
Leszek Drobek
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
Omówienie wstępnych wyników modelowania
MODELOWANIE IMISJI PM10, PM2.5, As i BaP POCHODZĄCEJ Z EMISJI WIATROWEJ
Z HAŁDY SZOTKÓWKA KOPALNI JAS-MOS
Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej
Państwowy Instytut Badawczy
Zespół autorski pod kierownictwem dr. Leszka Ośródki
mgr Jolanta Godłowska
mgr Wiesław Kaszowski
dr Ewa Krajny
mgr inż. Wojciech Rozwoda
mgr Katarzyna Szeflińska
mgr Anna M. Tomaszewska
dr Marek Wojtylak
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
ZANIECZYSZCZENIE POWIETRZA W EUROPIE
http://www.eea.europe.eu
TRANSGRANICZY PRZEPŁYW ZANIECZYSZCZEŃ POWIETRZA RCz - RP
Stężenie średnie roczne PM10 w 2010 roku
TRANSGRANICZY PRZEPŁYW ZANIECZYSZCZEŃ POWIETRZA RCz - RP
Mapa: Katedra ochrany životního prostředí v průmyslu
Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava
N
LOKALIZACJA HAŁDY SZOTKÓWKA
S
PUNKTY POBORU PRÓBEK
Dane GIG Zakładu Monitoringu Środowiska
01.04.2014
30.03.2014
Data
Nr
próby
PM10
[g/100m2]
PM2.5
[g/100m2]
As
[mg/kgPM10]
BaP
[mg/kgPM10]
JA-01
JA-02
JA-03
JA-04
JA-05
JA-06
JA-07
JA-08
JA-09
JA-10
JA-11
JA-12
JA-13
JA-14
JA-15
JA-16
12044
14734
2258
3166
20135
31145
2324
3827
3785
7598
5586
10575
9185
8442
8928
4358
4051
6195
900
1179
8015
12214
813
1374
1352
2991
2273
4508
3226
3472
3482
1757
5.4
8.4
5.3
4.6
3.9
6.6
5.1
9.8
9.8
1.3
5.3
8.3
5.8
8.4
5.4
7.6
0
0
0.16
0.05
0
0
0.08
0
0.06
0.26
0.10
0
0.11
0
0
0
WYZNACZANIE WIELKOŚCI EMISJI
Obliczenia parametrów meteorologicznych dla
hałdy Szotkówka (2013 rok– krok 1h)
System modeli ALADIN/MM5/CALMET z obserwacjami ze stacji
Racibórz – rozdzielczość obliczeń 200 m
Obliczenie godzinnych potencjałów emisyjnych Pi
Pi=58(u*-u*t)2 +28(u*-u*t)
[1]
u*t=0.4 m/s [2]
u* - tarciowa prędkość wiatru,
u*t - progowa wartość tarciowej prędkości wiatru
Obliczenie wskaźnika emisji wiatrowej E dla 2013r
E=0.5∑Pi
i=1- 365*24
[1]
Zawartość PM10 i PM2.5 [g/100m2] w odpadach
hałdy Szotkówka
Wyniki z 16 lokalizacji poboru próbek o powierzchni 5 m2 każda
Wyznaczenie wierzchołków i powierzchni 16
czworokątnych źródeł AREA
Każde źródło powierzchniowe opowiada jednemu z 16 miejsc
poboru próbek
Interpolacja metodą najbliższych sąsiadów (k-NN) - program
SURFER
Obliczenie rezerwuaru Rk hałdy dla 2013 r.
Rk=∑Rkj
Rkj=Sj*Ckj
j=1-16, k=PM10, PM2.5
Sj-pole powierzchni źródła j
Ckj- zawartość substancji k dla źródła j [g/100m2]
Z1: W wyniku działalności wiatru w ciągu roku jest emitowana i częściowo odtwarzana połowa rezerwuaru
Z2: Roczny potencjał emisyjny jest proporcjonalny do rezerwuaru hałdy
[1]- US.EPA (1999). Compilation of air pollutant emission factors - Vol. I,
Obliczenie godzinowej emisji substancji k ze źródła j
Eikj=0.5Pi(Rk/ ∑Pi)(Sj/ ∑Si ) j=1-16
Stationary point and area sources. Report No. AP-42, 5th ed. by U.S.
Environmental Protection Agency, Research Triangle Park, NC
[2] - Claiborn, C.S., Lamb, B., Miller, A., Beseda, J., Clode, B., Vaughan, J.,
Kang, L., and Newvine, C. (1998) Regional measurements and modeling of
windblown agricultural dust: The Columbia Plateau PM10 Program. J.
Geophys. Res. 103, 19753-19768
EPIZODY EMISJI
Histogram czasu trwania epizodów
Przebieg roczny epizodów
EPIZODY PYLENIA Z HAŁDY SZOTKÓWKA TRWAJACE DŁUŻEJ NIŻ 12H
Nr
epizod
u
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Suma
Data
początku
epizodu
2013 r.
Godzina
[UTC]
Czas trwania
[h]
Całkowita
emisja PM10
[kg]
Procentowy udział
w całkowitej
rocznej emisji PM10
Średnia
emisja PM10
[g/h]
Maksymalna
emisja PM10
[g/h]
01-sty
05-mar
25-mar
25-sie
29-wrz
28-paź
03-gru
06-gru
17-gru
25-gru
11:00
22:00
01:00
22:00
17:00
6:00
9:00
22:00
16:00
10:00
23
17
51
14
22
15
34
28
18
34
256
49.8
68.2
259.3
36.2
60.2
55.1
132.3
180.8
61.0
155.1
1058.1
3%
4%
15%
2%
4%
3%
8%
11%
4%
9%
63%
2.2
4.0
5.1
2.6
2.7
3.7
3.9
6.5
3.4
4.6
5.1
12.0
9.4
4.6
5.8
7.8
8.6
16.5
5.7
17.7
Epizody emisji wiatrowej dłuższe niż 12 godzin występują w okresie jesienno-zimowym.
Stanowią one 41% rocznego czasu pylenia i 63% całkowitej rocznej emisji PM10.
MODELOWANIE ROZPRZESTRZENIANIA ZANIECZYSZCZEŃ Z EMISJI
WIATROWEJ HAŁDY SZOTKÓWKA
UA –Urban Atlas EEA
Stacje meteorologiczne PSHM IMGW-PIB:
12540 - Racibórz
12560 - Katowice
12566 - Kraków
12600 – Bielsko-Biała
12550 - Częstochowa
MODELOWANIE ROZPRZESTRZENIANIA ZANIECZYSZCZEŃ Z EMISJI
WIATROWEJ HAŁDY SZOTKÓWKA
Model Calpuff
•
•
•
•
Gaussowski model obłoku.
Zdolność symulowania wpływu zmiennych w czasie i przestrzeni pól meteorologicznych na
transport, transformację i usuwanie zanieczyszczeń powietrza .
Algorytmy opisujące wzrost rozmiaru obłoku, wpływ budynków oraz subgridowy wpływ orografii.
Możliwość wprowadzenia szczegółowych danych o emisji zanieczyszczeń z różnych rodzajów
źródeł: punktowych, powierzchniowych, objętościowych, liniowych, wraz z określeniem jej
zmienności czasowej.
• Parametry
meteorologiczne
dla
modelu
CALPUFF
z
systemu
modeli
ALADIN/MM5/CALMET z uwzględnieniem obserwacji ze stacji synoptycznych (meteo dla
punktu gridowego w centrum hałdy Szotkówka).
• 16 czworokątnych źródeł emisji powierzchniowej.
• Modelowanie imisji PM10, PM2.5, As, BaP z krokiem 1h.
• Zmienność emisji dla roku 2013 określona z krokiem 1h
WYNIKI MODELOWANIA
Wartości dopuszczalnych imisji badanych substancji (pyłu PM10, PM2.5, arsenu, benzo[a]pirenu)
oraz maksymalne wartości obliczonych substancji dla hałdy Szotkówka dla określonych czasów uśredniania
Okres uśredniania
1 godz.
24 godz.
rok kalendarzowy
*)
Poziom odniesienia*)
PM10
[mg/m3]
PM2.5
[mg/m3]
As
[ng/m3]
BaP
[ng/m3]
wartość odniesienia
max w domenie
poziom dopuszczalny
max w domenie
norma
max w domenie
280
1.542
50
87.50
40
259.4
0.610
37.45
25
101.3
200
0.010
0.578
6
1.716
12
0.000087
0.005673
1
0.01691
Dz.U. 2010 nr 16 poz. 87: Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 26 stycznia 2010 r. w sprawie wartości odniesienia dla
niektórych substancji w powietrzu
Dz.U. 2012 poz. 1031: Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 24 sierpnia 2012 r. w sprawie poziomów niektórych
substancji w powietrzu
WYNIKI MODELOWANIA
Porównanie rozkładów przestrzennych maksymalnych średnich godzinowych, maksymalnych średnich dobowych,
oraz średniej rocznej PM10 hałdy Szatkówka dla 2013 roku
(rozdzielczość obliczeń – 100 m)
WYNIKI MODELOWANIA
Porównanie rozkładów przestrzennych maksymalnych średnich godzinowych, maksymalnych średnich dobowych,
oraz średniej rocznej PM10 hałdy Szatkówka dla 2013 roku
(rozdzielczość obliczeń – 50 m)
WNIOSKI
1. Oddziaływanie hałdy w zakresie emisji wiatrowej ma charakter
lokalny. Ogranicza się przede wszystkim do obszaru samej hałdy i jej
bliskiego otoczenia.
2. Dla żadnej z badanych substancji nie zanotowano przekroczeń
wartości odniesienia dla średniej 1h. Bliskie tej wartości były jedynie
najwyższe w domenie obliczeniowej maksymalne średnie godzinowe
PM10. Stosunkowo wysokie na niewielkim obszarze były także
maksymalne stężenia godzinowe PM2.5, stanowiąc około 39%
największych w domenie obliczeniowej maksymalnych średnich
godzinowych PM10. W przypadku As i BaP najwyższe w domenie
obliczeniowej maksymalne stężenia godzinowe stanowiły ułamek
procenta wartości odniesienia dla średniej 1h.
3. Przekroczenie dopuszczalnego progu stężeń dobowych zanotowano
lokalnie wyłącznie w przypadku pyłu zawieszonego PM10. Przekroczenia
zanotowano dwukrotnie w 2013 roku, podczas gdy Ustawodawca
dopuszcza 35-krotne przekroczenie tej wartości w ciągu roku.
Przekroczenia te dotyczyły w przeważającej części terenu kopalni JasMos, którego obostrzenia te nie dotyczą. W przypadku pozostałych
modelowanych substancji Ustawodawca nie określił norm, do których
można byłoby się odnieść.
4. Dla żadnej z badanych substancji nie zanotowano przekroczeń
poziomu dopuszczalnego dla średniej rocznej. Największe wartości tej
średniej w domenie stanowiły dla pyłu zawieszonego PM10 3.1% normy,
dla drobnej frakcji pyłu zawieszonego PM2.5 2.3% normy, dla arsenu 0.2%
normy, a dla BaP 0.01% normy.
PODSUMOWANIE
a) Opracowanie dotyczy wyłącznie modelowania rozprzestrzeniania
się zanieczyszczeń będących efektem emisji wiatrowej.
b) Całkowita emisja z hałdy oprócz tej jej części, której bezpośrednim
sprawcą jest wiatr, powinna uwzględniać sposób użytkowania
hałdy – liczbę naruszeń jej jednolitości poprzez wwóz/wywóz oraz
załadunek/wyładunek odpadów. Oszacowanie emisji pochodzącej
z takich procesów wymaga m.in. informacji o harmonogramie
takich naruszeń. Powinny być określone terminy naruszeń oraz
każdorazowo ilość rozładowanego/załadowanego materiału.
Dodatkowo powinien być dokładnie zinwentaryzowany ruch
wszystkich pojazdów samochodowych poruszających się w
obrębie hałdy – terminy przejazdów, trasa i tonaż.
c) Uwzględnienie emisji będącej efektem wyżej opisanego
oddziaływania ludzkiego jest niezbędne do oszacowania
całościowego wpływu hałdy Szotkowka kopalni Jas-Mos na jej
otoczenie.
Dziękuję za uwagę
Děkuji za pozornost
Kontakt:
Leszek Ośródka
IMGW-PIB Oddział w Krakowie
Zakład Monitoringu i Modelowania Zanieczyszczeń Powietrza
ul. Bratków 10, 40-045 Katowice
tel. 32 3571135
e-mail: [email protected]
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
www.imgw.pl.
www.pogodynka.pl
www.air-silesia.eu
Projekt nr CZ.3.22/1.2.00/12.03398
Modelování rozptylu znečištění
Halda Dolu ČSM
Radim Seibert, Regionální centrum EIA s.r.o.
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
Způsob vyčíslení emisí
 Izolace PM2,5 (zatím) technicky neproveditelná
=> emise PAH a těžkých kovů vychází z emisí
suspendovaných částic PM10
 Odběry a laboratorní rozbory zemin z povrchu
odvalů -> podíl PAH a kovů v PM10
Přiřazení plochy odvalu vzorkům
 GPS souřadnice
 GIS GRASS
 Thiessenovy polygony
Různé metody vyčíslení emisí
 Metodika U.S. EPA AP 42:
• Paušální emisní faktory pro důlní deponie - empiricky
odvozená konstanta
• Emisní faktory jako funkce rychlosti větru parametrizace empirickými konstantami
 Metodika ČHMÚ VaV/740/2/02 DP 2:
• Fyzikální základ, parametrizace druhu povrchu
empirickými konstantami
 U.S.EPA i ČHMÚ:
• Zohlednění mrazových a srážkových dnů
Vliv klimatických podmínek
 Nízké rychlosti větru – špatné rozptylové
podmínky, ale „nulové“ emise, významná četnost
v roce
 Střední rychlosti větru – středně dobrý rozptyl
znečištění, středně vysoké emise, významná
četnost v roce
 Vysoká rychlost větru – vysoké emise ale dobrý
rozptyl a nízká četnost v roce
 Srážkové dny – nulové emise
 Mrazové dny – nulové až poloviční emise oproti
bezmrazým dnům beze srážek
Vliv rychlosti větru
Celková růžice
Třída 5 m/s
Třída 11 m/s
Četnost v roce:
100%
28,2%
0,5%
Hmotnostní tok PM10 (g/m2/den):
-
1,4
13,1
Hmotnostní tok PM10 (g/m2/rok):
-
139
24
Imisní příspěvky k průměrným ročním
koncentracím PM10 (µg/m3)
Třída rychlosti větru 5 m/s
Třída rychlosti větru 11 m/s
Celkový imisní příspěvek
k průměrným ročním
koncentracím PM10 (µg/m3)
Celkový imisní příspěvek k
průměrným ročním
koncentracím arsenu (ng/m3)
Celkový imisní příspěvek k nejvyšším
denním koncentracím PM10 (µg/m3)
Další postup
 Analyzovat výhody a nevýhody různých
metodik vyčíslení emisí a zvolit nejvhodnější
 Použít zvolenou metodiku na stejných haldách
a křížově porovnat výsledky modelování
(CALPUFF vs. SYMOS)
 Vyhodnotit vliv zbývajících objektů
 Podle výsledků modelování případně posoudit
zdravotní rizika pro populaci (As, B[a]P)
Děkuji za pozornost
a přeji příjemný den.
Radim Seibert, Regionální centrum EIA s.r.o.
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014
ZAPRASZAMY DO DYSKUSJI
Katowice, 3 prosinec/grudzień 2014

Podobné dokumenty

Prezentace workshopu Ostrava

Prezentace workshopu Ostrava • výzkum složení této druhotné prašnosti v regionu nebyl zatím proveden.

Více