Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

MODELOWANIE IMISJI PM 10, PM 2,5, As i BaP POCHODZĄCEJ Z EMISJI WIATROWEJ Z HAŁD (PL)

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "MODELOWANIE IMISJI PM 10, PM 2,5, As i BaP POCHODZĄCEJ Z EMISJI WIATROWEJ Z HAŁD (PL)"— Zapis prezentacji:

1 MODELOWANIE IMISJI PM 10, PM 2,5, As i BaP POCHODZĄCEJ Z EMISJI WIATROWEJ Z HAŁD (PL)

2 WYZNACZANIE WIELKOŚCI EMISJI Obliczenia parametrów meteorologicznych dla pojedynczej hałdy (2013 rok– krok 1h) System modeli ALADIN/MM5/CALMET z obserwacjami ze stacji Racibórz – rozdzielczość obliczeń 200 m Obliczenie godzinnych potencjałów emisyjnych P i P i =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 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 Zawartość PM 10 i PM 2,5 [g/100m 2 ] w odpadach pojedynczej hałdy Wyniki z 16 lokalizacji poboru próbek o powierzchni 5 m 2 każda Obliczenie rezerwuaru R k hałdy dla 2013 r. R k =∑R kj R kj =S j* C kj j=1-16, k=PM 10, PM 2,5 S j -pole powierzchni źródła j C kj - zawartość substancji k dla źródła j [g/100m 2 ] Obliczenie wskaźnika emisji wiatrowej E dla 2013r E=0,5∑P i i=1- 365*24 [1] Obliczenie godzinowej emisji substancji k ze źródła j E ikj =0,5P i (R k / ∑P i )(S j / ∑S i ) j=1-16 Z 1 : W wyniku działalności wiatru w ciągu roku jest emitowana i częściowo odtwarzana połowa rezerwuaru Z 2 : Roczny potencjał emisyjny jest proporcjonalny do rezerwuaru hałdy [ 1]- US.EPA (1999). Compilation of air pollutant emission factors - Vol. I, 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,

3 MODEL OBŁOKU CALPUFF (CALifornia air research board PUFF air dispersion model) UA –Urban Atlas EEA Stacje meteorologiczne PSHM IMGW-PIB: Racibórz Katowice Kraków – Bielsko-Biała Częstochowa

4 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 wraz z określeniem jej zmienności czasowej. Modelowanie rozprzestrzeniania zanieczyszczeń z emisji wiatrowej z hałd Parametry meteorologiczne dla modelu CALPUFF z systemu modeli ALADIN/MM5/CALMET z uwzględnieniem obserwacji ze stacji synoptycznych (meteo dla punktu gridowego w centrum każdej hałdy). Czworokątne źródła emisji AREA. Modelowanie imisji PM 10, PM 2,5, As, BaP z krokiem 1godzinnym. Zmienność emisji dla roku 2013 określona z krokiem 1godzinnym.

5 OBIEKTY WYBRANE DO MODELOWANIA IMISJI PM 10, PM 2,5, AS, BaP, POCHODZĄCEJ Z EMISJI WIATROWEJ L.p.Nazwa obszaru (hałda)Powierzchnia Liczba pobranych próbek ogółem Oznaczeni e punktu poboru 1. „Wrzosy III” KWK „Rydułtowy Anna” 0,021 km 2 8WIII 2. „Wrzosy” KWK „Rydułtowy Anna” 0,168 km 2 8PS 3.„Radlin” KWK „Marcel” 0,516 km 2 32RA 4. „Skrzyszów Południe” KWK „Marcel” 0,036 km 2 10SK 5. Teren likwidacji szkód górniczych Mszana 0,116 km 2 8PL 6. „Szotkówka I” KWK Jan-Mos 0,037 km 2 16JA 7. „Kościelniok” KWK „Pniówek” 0,98 km 2 20PN 8. „Pochwacie” KWK „Zofiówka” 0,518 km 2 18PO 9. „Borynia-Jar” KWK „Borynia” 0,142 km 2 16BOR 10. „Charlotta” KWK „Rydułtowy Anna” 0,26 km 2 16AN 11.Heřmanice0,882 km 2 20Hermanice 12.Dolu ČSM0,282 km 2 15CSM

6 PUNKTY POBORU PRÓBEK Z HAŁD - przykłady „Szotkówka I” KWK Jan-Mos Dolu ČSM „Wrzosy” KWK „Rydułtowy Anna”(Pszów)Heřmanice

7 CHARAKTERYSTYKA EMISJI WIATROWEJ Histogramy czasu trwania epizodów pylenia Zmienność roczna emisji wiatrowej „Szotkówka I” KWK Jan-Mos ČSM

8 Epizody pylenia z hałdy Szotkówka trwające dłużej niż 12 godzin Nr epizodu Data początku epizodu 2013 r. Godzina [UTC] Czas trwania [h] Całkowita emisja PM 10 [kg] Procentowy udział w całkowitej rocznej emisji PM 10 Średnia emisja PM 10 [g/h] Maksymalna emisja PM 10 [g/h] 101-sty11:002349,83%2,25,1 205-mar22:001768,24%4,012,0 325-mar01: ,315%5,19,4 425-sie22:001436,22%2,64,6 529-wrz17:002260,24%2,75,8 628-paź6:001555,13%3,77,8 703-gru9: ,38%3,98,6 806-gru22: ,811%6,516,5 917-gru16:001861,04%3,45, gru10: ,19%4,617,7 Suma ,163% Epizody emisji wiatrowej dłuższe niż 12 godzin występują w okresie jesienno-zimowym. Stanowią one 46% rocznego czasu pylenia i 71% całkowitej rocznej emisji PM 10.

9 Epizody pylenia z hałdy ČSM trwające dłużej niż 12 godzin Nr epizodu Data początku epizodu 2013 r. Godzina [UTC] Czas trwania [h] Całkowita emisja PM 10 [kg] Procentowy udział w całkowitej rocznej emisji PM 10 Średnia emisja PM 10 [g/h] Maksymaln a emisja PM 10 [g/h] 131-sty04:002085,13,7%4,37,0 226-lut22:001417,50,8%1,21,8 302-mar20:001447,02,0%3,46,1 405-mar21: ,74,9%6,212,4 524-mar19: ,218,7%7,514,7 630-wrz00:001645,42,0%2,86,5 728-paź00:001463,32,8%4,59,1 828-lis00: ,56,5%9,315,5 903-gru17: ,35,7%4,510, gru22: ,56,2%5,520, gru10: ,417,4%11,134,7 Suma ,070,6% Epizody emisji wiatrowej dłuższe niż 12 godzin występują w okresie jesienno-zimowym. Stanowią one 41% rocznego czasu pylenia i 63% całkowitej rocznej emisji PM 10.

10 WYNIKI MODELOWANIA W ODNIESIENIU DO NORM Okres uśredniania Powierzchnie hałd: Szotkówka ha ČSM ha PM 10  g/m 3 PM 2,5  g/m 3 Arsen ng/m 3 Benzo(a)piren ng/m 3 rok wartość odniesienia Maksimum w domenie: Szotkówka ČSM 1,54 6,63 0,61 1,83 0,010 0,050 0, , godz Norma50--- Maksimum w domenie: Szotkówka ČSM 87,55 262,69 1 godz. norma Maksimum w domenie: Szotkówka ČSM 259,4 524,09 1,716 6,36 0, ,242

11 WYNIKI MODELOWANIA Rozkłady przestrzenne maksymalnych średnich godzinowych PM 10 dla hałdy ČSM dla kolejnych miesięcy 2013 r. (styczeń – czerwiec)

12 WYNIKI MODELOWANIA Rozkładów przestrzennych maksymalnych średnich godzinowych PM 10 dla hałdy ČSM dla kolejnych miesięcy 2013 r. (lipiec – grudzień)

13 WYNIKI MODELOWANIA Porównanie rozkładów przestrzennych maksymalnych średnich godzinowych, maksymalnych średnich dobowych oraz średniej rocznej PM 10 dla 2013 r. Szotkówka ČSM

14 WYNIKI MODELOWANIA Porównanie rozkładów przestrzennych średniej rocznej PM 10 dla 2013 roku dla dwóch sposobów modelowania SzotkówkaČSM Model obłoku: ALADIN/MM5/CALMET/CALPUFFModel gaussowski smugi segmentowej SYMOS’97 Źródło: Radim Seibert, Regionální centrum EIA s.r.o.

15 WYNIKI MODELOWANIA Porównanie rozkładów przestrzennych średniej rocznej BaP dla 2013 roku dla dwóch sposobów modelowania Szotkówka Model obłoku: ALADIN/MM5/CALMET/CALPUFF ČSM Model gaussowski smugi segmentowej SYMOS’97 Źródło: Radim Seibert, Regionální centrum EIA s.r.o.

16 WYNIKI MODELOWANIA Porównanie rozkładów przestrzennych średniej rocznej As dla 2013 roku dla dwóch sposobów modelowania Szotkówka Model obłoku: ALADIN/MM5/CALMET/CALPUFF ČSM Model gaussowski smugi segmentowej SYMOS’97 Źródło: Radim Seibert, Regionální centrum EIA s.r.o.

17 WYNIKI MODELOWANIA Porównanie rozkładów przestrzennych średniej rocznej PM 10 dla 2013 roku dla dwóch sposobów modelowania Hałda ČSM Model obłoku: ALADIN/MM5/CALMET/CALPUFF Model gaussowski smugi segmentowej SYMOS’97 Źródło: Radim Seibert, Regionální centrum EIA s.r.o.

18 WYNIKI MODELOWANIA Hałda ČSM Model obłoku: ALADIN/MM5/CALMET/CALPUFF Model gaussowski smugi segmentowej SYMOS’97 Porównanie rozkładów przestrzennych z średniej rocznej BaP dla 2013 roku dla dwóch sposobów modelowania Źródło: Radim Seibert, Regionální centrum EIA s.r.o.

19 WYNIKI MODELOWANIA Porównanie rozkładów przestrzennych średniej rocznej As dla 2013 roku dla dwóch sposobów modelowania Hałda ČSM Model obłoku: ALADIN/MM5/CALMET/CALPUFF Model gaussowski smugi segmentowej SYMOS’97 Źródło: Radim Seibert, Regionální centrum EIA s.r.o.

20 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 1 godzinnej. Bliskie tej wartości były jedynie najwyższe w domenie obliczeniowej maksymalne średnie godzinowe PM 10. Stosunkowo wysokie na niewielkim obszarze były także maksymalne stężenia godzinowe PM 2,5, stanowiąc około 39% największych w domenie obliczeniowej maksymalnych średnich godzinowych PM 10. W przypadku arsenu i benzo[a]pirenu najwyższe w domenie obliczeniowej maksymalne stężenia godzinowe stanowiły ułamek procenta wartości odniesienia dla średniej 1 godzinnej. 3.Przekroczenie dopuszczalnego progu stężeń dobowych zanotowano lokalnie wyłącznie w przypadku pyłu zawieszonego PM 10. 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 Jas-Mos, 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 PM 10 3,1% normy, dla drobnej frakcji pyłu zawieszonego PM 2,5 2,3% normy, dla arsenu 0,2% normy, a dla benzo[a]pirenu 0,01% normy.

21 UWAGI KOŃCOWE 1.Opracowanie dotyczy wyłącznie modelowania rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń będących efektem emisji wiatrowej. 2.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. 3.Uwzględnienie emisji będącej efektem wyżej opisanego oddziaływania ludzkiego jest niezbędne do oszacowania całościowego wpływu hałd.


Pobierz ppt "MODELOWANIE IMISJI PM 10, PM 2,5, As i BaP POCHODZĄCEJ Z EMISJI WIATROWEJ Z HAŁD (PL)"

Podobne prezentacje


Reklamy Google