Zanieczyszczenie: Pod koniec marca normy przekroczone niemal o 800%

W Polsce zdecydowana większość emisji pyłów (ponad 44%) pochodzi z procesów spalania opału (tzw. emisja komunalno-bytowa) oraz transportu drogowego. Przemysł plasuje się na 3. miejscu. W Warszawie nie jest on istotnym czynnikiem pogarszającym jakość powietrza. Dlatego zajmiemy się analizą dwóch głównym źródeł zanieczyszczeń.

Za smog w Polsce odpowiada w największych stopniu niska emisja komunalno-bytowa. W okresie od 15 marca do 15 kwietnia br. wyżowa pogoda tworzyła warunki sprzyjające kumulacji zanieczyszczeń. Pomimo że za dnia temperatury sięgały kilku, kilkunastu stopni powyżej zera, to w nocy był mróz. W takiej sytuacji dochodzi do tzw. termicznego sterowania emisją komunalną. Za tym terminem kryje się dość trywialne wytłumaczenie – spadek temperatur w nocy wymusza konieczność uruchamiania palenisk domowych. W ten sposób do atmosfery dostają się cząstki pyłu, zwiększając lokalnie jego stężenie w powietrzu. Dodatkowo warunki tzw. pogody insolacyjno-radiacyjnej, która jest domeną układów wysokiego ciśnienia, powodowały że w omawianym okresie wieczorem, nocą i nad ranem występowały złe warunki wentylacyjne, które sprzyjały powstawaniu wysokich stężeń pyłu.
Jednak w Warszawie niska zabudowa jednorodzinna zlokalizowana jest głównie na obrzeżach miasta. W stolicy większość budynków podłączona jest do centralnego ogrzewania. Zanieczyszczenia pochodzące z sąsiednich miast i miasteczek w jakimś stopniu wpływały na jakość powietrza w Warszawie, ale nie mogły być przyczyną aż takiego pogorszenia stanu. Pozostaje więc pytanie o emisję komunikacyjną.

Wyniki pomiarów chwilowych stężeń pyłu w Warszawie w dniach 18, 25, 28-29 marca oraz 5 kwietnia są jednoznaczne. W tych dniach maksymalne chwilowe stężenia pyłu przy Alei Niepodległości przekraczały 215 µg/m3, a wartości ponad 100 µg/m3 utrzymywały się nieprzerwanie od godziny 20-tej 28 marca do godziny 14-tej w dniu następnym. Ale porównanie średnich miesięcznych stężeń NO2, jednej z ważniejszych substancji emitowanych z systemów wydechowych samochodów, na stacji Warszawa Aleje Niepodległości z lat 2019 i 2020 wskazuje, że znacznie więcej wyemitowano tego gazu w ubiegłym roku (marzec 2019 – 62 µg/m3; marzec 2020 – 37 µg/m3). I nie ma w tym niczego zaskakującego, zważywszy na to, że ruch samochodowy w wyniku pandemii COVID19 właściwie zamarł. Odpowiedzi należy więc szukać w pogodzie.

Analiza danych synoptycznych wykazuje, że w tych dniach Polska, a więc i Warszawa, znajdowała się pod wpływem układów wyżowych. Najważniejszą rolę w kształtowaniu się warunków emisji odgrywała meteorologia, a uściślając słabe warunki wentylacyjne związane ze zjawiskiem inwersji termicznej. Termin te oznacza wzrost temperatury z wysokością, w wyniku czego przy powierzchni Ziemi utrzymuje się dużo niższa temperatura niż na wysokości kilkudziesięciu lub kilkuset metrów nad gruntem. Wskutek osiadania powietrza dochodzi wówczas do zatrzymania i kumulacji zanieczyszczeń. Im wyżej sięga inwersja termiczna, tym większa ilość gazów i pyłów zostaje uwięziona. 28 i 29 marca inwersja temperatury w pionowym profilu atmosfery nad Warszawą sięgała 300 m nad poziom gruntu.

Wniosek jest jeden. To pogoda i warunki wentylacyjne przyczyniły się do tak dużych przekroczeń norm zanieczyszczenia powietrza w Warszawie w dniach 28/29 marca. Okazuje się, że nawet ograniczony do minimum ruch samochodowy w mieście może wywołać niebezpieczny smog. Dzieje się tak, ponieważ auta emitują spaliny w przyziemnej podwarstwie warstwy granicznej atmosfery, która jest szczególnie podatna na silne zmiany warunków stratyfikacji termicznej. Dlatego, poza ograniczaniem liczby samochodów w ścisłych centrach miast, należy w równym stopniu zadbać o odpowiednie przewietrzanie – a można to uzyskać poprzez prawidłowe zagospodarowanie przestrzenne i utrzymanie korytarzy ekologicznych.

Opracowanie: Rafał Stepnowski (dane Zakładu Modelowania Zanieczyszczeń Powietrza IMGW-PIB). 

F. Mladen Borisov / Unsplash