LEBDEĆE ČESTICE I OBORINSKO TALOŽENJE

1. LEBDEĆE ČESTICE I OBORINSKO TALOŽENJE PARTICULATE MATTER AND PRECIPITATION DEPOSITIONS POSTAJE: SLAVONSKI BROD I ZAVIŽAN Mr.sc. Višnja Šojat, Gordana Hrabak-Tumpa, Dunja Borovečki i Zlatica Gliha

2. LEBDEĆE ČESTICE I OBORINSKO TALOŽENJE • UVOD Državni hidrometeorološki zavod, u sklopu djelatnosti mreže meteoroloških postaja, ima i mrežu postaja za sustavno praćenje kakvoće zraka na temelju nacionalnog i međunarodnih programa (EMEP, GAW, MED-POL). Svrha programa je da se kroz praćenje i modeliranje fizikalno-kemijskih svojstava atmosfere,praćenja učinaka taloženja kemijskih spojeva u različitim ekosustavima (vode, šume, tlo poljoprivreda dobra,građevni materijali te kulturna baština),poznavanje emisija brojnih štetnih tvari, i proračuna kritičnog opterećenja okoliša, osiguraju podloge za donošenje odluka o smanjivanju emisija štetnih spojeva na na području Europe a i šire. Mjerne postaje su uglavnom smještene u ruralnom području ciljem praćenja utjecaja daljinskog prijenosa onečišćujućih tvari na područje Hrvatske. Za procjenu količine mokrog taloženja štetnih tvari ispiranjem atmosfere oborinom, dnevni uzorci prikupljaju se metodom otvorenog uzorkovača tzv. bulk metodom, te se analiziraju na glavne fizikalno-kemijske komponente. Navedena metoda uzorkovanja podložna je utjecaju suhog - gravitacijskog taloženja lebdećih čestica iz atmosfere, a veličina tog utjecaja ovisna je o meteorološkim čimbenicima. Kako bi donekle dobili uvid utjecaja lebdećih čestica, usporedno su prikupljani dnevni uzorci oborine i automatskim uzorkovačem (wet - only sampler), kojim se dobiva relevantni podatak o količini mokrog taloženja onečišćujućih tvari iz oborine. U je radu prikazana usporedba nekih glavnih pokazatelja kakvoće oborine za mjerna mjesta Zavižan (Velebit) i Slavonski Brod tijekom 2003. i 2004. godine. Podaci dobiveni automatskim uzorkovačem (AU), uglavnom upućuju na veću kiselost oborine, što znači da kod uzoraka prikupljenih metodom otvorenog uzorkovača (OU), dolazi do djelomične a ponekad i do potpune neutralizacije kiselih komponenti pod utjecajem suhog taloženja i vladajućih meteoroloških čimbenika.Tu činjenicu potvrđuje i količina istaloženih tvari (mg/m2) – ona je uglavnom veća kod otvorenog uzorkovanja .

3. LEBDEĆE ČESTICE I OBORINSKO TALOŽENJE • METODOLOGIJA • Za procjenu utjecaja suhog - gravitacijskog taloženja lebdećih čestica na metodu otvorenog uzorkovanja (bulk), usporedo su prikupljani dnevni uzorci oborine i automatskim uzorkovačem (automatic wet - only sampler, MTX, Italija S.p.A., model ARS1510) kojim se dobiva reprezentativan podatak za mokro taloženje onečišćujućih tvari (Međunarodna norma ISO5667-8, 1993). U tu svrhu dobivena su dva automatska uzorkovača od Svjetske meteorološke organizacije koja je koordinator EMEP, MED-POL i GAW- programa. • Istraživanja su provedena prema podacima visinske postaje Zavižan (H=1594m, • φ = 44°49', λ = 14°59') te postaje Slavonski Brod (H = 88m, φ = 45°10', λ = 18°00'). Uz količinu oborine koja se određuje standardnim meteorološkim kišomjerom po Hellmanu, za procjenu taloženja određena je količina (mg/l) glavnih iona u oborini. Pri analizi fizikalno - kemijskog stanja atmosfere nije dovoljno odrediti samo kiselost kiše tj. pH vrijednost, jer u određenim meteorološkim situacijama uz emisije iz bližih ili udaljenih izvora, može doći do efekta djelomične ili potpune neutralizacije uzoraka oborine. Upravo se stoga kakvoća oborine prati putem određivanja glavnih iona kao što su: sulfati, nitrati, kloridi, amonijak, te natrij, kalij, kalcij i magnezij koji mogu ukazati na porijeklo aerosola. • Određivanje kiselosti, tj.pH oborine, provodi se pH-metrom firme Radiometer-Copenhagen, model PHM93, a električna vodljivost konduktometrom iste firme, model CDM210. Za određivanje aniona i kationa koristi se ionska kromatografija, • IC-DIONEX500, prema međunarodnim propisima (Hanssen at all, 1996.).

5. Položaj postaja Slavonskog Broda i Zavižana

6. LEBDEĆE ČESTICE I OBORINSKO TALOŽENJE Uzorkovači oborine i zraka, Zavižan

7. LEBDEĆE ČESTICE I OBORINSKO TALOŽENJE • Kiseli aerosoli nastaju u zraka oksidacijom primarnih i sekundarnih onečišćenja kao što su sumporov i dušikov dioksid te različiti ugljikovodici. Ustanovljena je veza između onečišćenja okoliša i neželjenih zdravstvenih problema. • Zakiseljavanje okoliša, koje nastaje većinom taloženjem iona sulfata, nitrata, klorida i amonijaka, izaziva propadanje šuma a djeluje na biljno i životinjsko stanište. Upravo stoga indikator kiselosti okoliša predstavljaju ioni tih komponenata kao sadržaj sulfata, nitrata i klorida. • Samo kontinuirana mjerenja u duljem vremenskom nizu te isti uvjeti okoliša i metode mjerenja, omogućuje praćenje trenda i svezu taloženja onečišćujućih tvari s meteorološkim uvjetima. • Prva usporedna mjerenja fizikalno-kemijskih pokazatelja kakvoće oborine metodom otvorenog i automatskog uzorkovača, provedena su u Zadru 1998. godine te u Daruvaru 1999.godine. Dokazan je utjecaj suhog-gravitacijskog taloženja lebdećih čestica prema metodi otvorenog uzorkovanja oborine.

8. LEBDEĆE ČESTICE I OBORINSKO TALOŽENJE

9. LEBDEĆE ČESTICE I OBORINSKO TALOŽENJE MJESEČNO UČEŠĆE KISELIH KIŠA KOD AUTOMATSKOG I OTVORENOG UZORKOVAČA, SLAVONSKI BROD OTVORENI AUTOMATSKI

10. LEBDEĆE ČESTICE I OBORINSKO TALOŽENJE MJESEČNI UDIO KISELIH KIŠA KOD OTVORENOG I AUTOMATSKOG UZORKOVAČA I RAZLIČITOG STRUJANJA ZA VRIJEME OBORINE SLAVONSKI BROD OU= 46 % kiselih kiša, AU = 23 % kiselih kiša OU= 0 % kiselih kiša, AU = 30 % kiselih kiša ZAVIŽAN OU= 13 % kiselih kiša, AU = 38 % kiselih kiša OU= 29 % kiselih kiša, AU = 46 % kiselih kiša

11. LEBDEĆE ČESTICE I OBORINSKO TALOŽENJE Udio kiselih kiša prema automatskom (AU) i otvorenom (ou) uzorkovaču, Zavižan i Slavonski Brod, 2003. i 2004. Udio kiselih kiša prema otvorenom (ou) i automatskom uzorkovaču, Zavižan i Slavonski Brod, 2003. i 2004. Udio kiselih kiša prema otvorenom (ou) i automatskom uzorkovaču, Zavižan i Slavonski Brod, 2003. i 2004.

12. LEBDEĆE ČESTICE I OBORINSKO TALOŽENJE SLAVONSKI BROD: MJESEČNO TALOŽENJE GLAVNIH KOMPONENATA IZ OBORINE KOD OTVORENOG I AUTOMATSKOG UZORKOVAČA

13. LEBDEĆE ČESTICE I OBORINSKO TALOŽENJE ZAVIŽAN: MJESEČNO TALOŽENJE GLAVNIH KOMPONENATA IZ OBORINE KOD OTVORENOG I AUTOMATSKOG UZORKOVAČA

14. LEBDEĆE ČESTICE I OBORINSKO TALOŽENJE • REZUTATI I RASPRAVA • Promatrani su rezultati analiza usporednih mjerenja dnevnih uzoraka oborine, tijekom 2003. i 2004. godine. Za područje Slavonskog Broda na raspolaganju su bili podaci za razdoblje: 1. kolovoz 2003.– 31. prosinac 2004. dok je za područje Zavižana bio znatno manji niz podataka obzirom da tijekom hladnog dijela godine nije moguće prikupljanje uzoraka oborine zbog smrzavanja senzora automatskog uzorkovača. • Na slikama je dan prikaz vrijednosti pH, mjerenja kiselosti oborine, na području Slavonskog Broda dobivene na temelju dnevnih uzoraka prikupljenih metodom otvorenog i automatskog uzorkovača. Također je prikazana njihova međusobna sveza. Može se uočiti da automatski uzorkovač daje veći udio kiselih oborina od otvorenog. Razlog leži u tome, što kod otvorenog uzorkovanja u razdoblju bez oborine - uslijed suhog-gravitacijskog taloženja lebdećih čestica dolazi do djelomične ili potpune neutralizacije kiselih specija u oborini ovisno i o meteorološkoj situaciji. • Ovisno o cilju i svrsi praćenja onečišćujućih tvari iz atmosfere za pravilnu procjenu opterećenja važno je poznavati količinu mokrog i suhog - gravitacijskog taloženja onečišćenja koje dopire do ekosustava šuma, voda i slično. Dosadašnje praćenje kakvoće zraka potrebno je proširiti i na određivanje lebdećih čestica (ukupne, PM10, • PM 2,5), kao i na ostale komponente predviđene nacionalnim i međunarodnim programima, uz što bolju suradnju stručnjaka raznih profila. Podaci sustavnog praćenja kakvoće zraka korisni su kod planiranja i gospodarskog razvoja nekog područja a ciljem što bolje zaštite okoliša i zdravlja pučanstva. • Podaci za mokro taloženje dobiveni, metodom otvorenog uzorkovanja, sadrže u sebi i informaciju o dijelu suhog taloženja. Ono je ovisno, osim o izvoru onečišćenja, i o meteorološkim, zemljopisnim i ostalim karakteristikama okoliša. Utjecaj tog taloženja može se procijeniti usporedim praćenjem lebdećih čestica izatmosfere.

15. ZAKLJUČCI Ova usporedna istraživanja na visinskoj postaji Zavižan (Velebit) i na postaji Slavonski Brod (nizinski - kontinentalni dio RH) dokazala su utjecaj suhog - gravitacijskog taloženja lebdećih čestica na podatke dobivene metodom otvorenog uzorkovanja dnevne oborine. Vidljivo je da u pojedinim slučajevima dolazi do djelomične ili potpune neutralizacije kiselih specija u oborini što je znatno ovisno o meteorološkim čimbenicima. Tako je npr. pokazano da postoje znatna odstupanja u svezi određenja kiselosti oborine kod smjera strujanja pri padanju kiše (oborinske ruže vjetra). Ovo je rezultat podložnom utjecaju otvorenog uzorkovača suhog - gravitacijskog taloženja čestica i u razdoblju bez oborine. Ovisno o cilju i svrsi praćenja onečišćujućih tvari iz atmosfere za pravilnu procjenu opterećenja važno je poznavati količinu mokrog i suhog - gravitacijskog taloženja onečišćenja koje dopire do ekosustava šuma, voda i slično. Dosadašnje praćenje kakvoće zraka potrebno je proširiti i na određivanje lebdećih čestica (ukupne, PM10, PM2,5), kao i na ostale komponente predviđene nacionalnim i međunarodnim programima, uz što bolju suradnju stručnjaka raznih profila. Podaci sustavnog praćenja kakvoće zraka korisni su kod planiranja i gospodarskog razvoja nekog područja a ciljem što bolje zaštite okoliša i zdravlja pučanstva.

16. LEBDEĆE ČESTICE I OBORINSKO TALOŽENJE • ZAHVALA • Bez njihovog propisnog prikupljanja dnevnih uzoraka zraka, oborine i ostalih meteoroloških čimbenika, ne bi bila moguća ova i slična istraživanja na području kakvoće zraka, tj. procjena donosa onečišćenja (lokalnog, regionalnog i prekograničnog) na području Republike Hrvatske. • Ovom prigodom želimo zahvaliti motriteljima koji obavljaju poslove na Mreži postaja za praćenje kakvoće zraka, kao i kemijskim tehničarima u laboratoriju DHMZ-a. • HVALA NA POZORNOSTI