Studiu privind analiza poluării aerului cu particule în suspensie cu ajutorul unui sistem geo-informațional [302428]

UNIVERSITATEA ‘’VALAHIA’’ DIN TÂRGOVIȘTE

FACULTATEA DE INGINERIA MEDIULUI ȘI ȘTIINȚA ALIMENTELOR

STUDII UNIVERSITARE DE MASTERAT

DOMENIUL: INGINERIA MEDIULUI

PROGRAMUL DE STUDII: SISTEME DE CONTROL ȘI EVALUARE A CALITĂȚII MEDIULUI

LUCRARE

DE

DISERTAȚIE

COORDONATORI ȘTIINȚIFICI:

CONF. DR. ING. DUNEA DANIEL

PROF. DR. ING. IORDACHE ȘTEFANIA

ABSOLVENT: [anonimizat]2016-

UNIVERSITATEA ‘’VALAHIA’’ DIN TÂRGOVIȘTE

FACULTATEA DE INGINERIA MEDIULUI ȘI ȘTIINȚA ALIMENTELOR

STUDII UNIVERSITARE DE MASTERAT

DOMENIUL: INGINERIA MEDIULUI

PROGRAMUL DE STUDII: SISTEME DE CONTROL ȘI EVALUARE A [anonimizat]:

CONF. DR. ING. DUNEA DANIEL

PROF. DR. ING. IORDACHE ȘTEFANIA

ABSOLVENT: [anonimizat]2016-

Cuprins

I. Introducere

Problema de mediu: [anonimizat] a [anonimizat] a dovezilor evidente cu privire la efectele negative asupra ecosistemelor și a sănătății umane.

Cele mai recente predicții referitoare la tendințele de poluare a aerului (OECD, 2014), [anonimizat], [anonimizat].

Fig. 1 Particulele în suspensie și dimensiunea lor (www.tsi.com)

Prezența particulelor în suspensie (PM) [anonimizat], emisiilor din surse antropice ([anonimizat], arderea combustibililor fosili), dar și emisiilor din surse naturale ([anonimizat], emisii de compuși organici volatili etc.) localizate în zonele urbane cu densități mari de populație.

[anonimizat].

Metodologie

s-a [anonimizat];

s-au folosit datele achiziționate de stațiile automate de monitorizare: particule în suspensie fracțiunea PM2.5;

studiul statistic al dispersiei poluanților s-a [anonimizat] (www.rokidair.ro);

ca metode de analiză statistică s-au utilizat: analiza descriptivă și analiza comparativă.

Obiective specifice

colectarea datelor de calitate a aerului – monitorizarea calității aerului s-a realizat cu ajutorul stațiilor RNMCA (www.calitateaer.ro)

prezentarea componentelor și modului de utilizare a sistemului geoinformațional ROKIDAIR.

II. [anonimizat] o serie de poluanți ai aerului cu efecte negative atât asupra mediului cât și asupra stării de sănătate a omului. [anonimizat]: [anonimizat], hidrocarburile și metalele grele. Condițiile atmosferice favorizante și prezența radiațiilor solare reprezintă un mediu de reacție natural ce favorizează producerea unei întregi serii de transformări chimice, ceea ce conduce la intensificarea potențialului poluant al aerului. Se cunosc mecanisme care stau la baza producerii de ozon, a peroxiacetilnitraților, anhidridelor sulfurice etc. Sursele mobile împrăștie poluanții la distanțe mari. Din această categorie fac parte: mijloacele de transport. Vântul, apa și animalele (păsări, pești, insecte) sunt considerate de unii autori surse mobile de poluare, iar de alții doar vectori de propagare a poluării. Împrăștierea sau dispersia poluanților este influențată de temperatură, mișcările aerului și mișcarea de rotație a Pământului. Dispersia poluanților în plan orizontal este diferită pentru poluanții proveniți din surse fixe și pentru cei proveniți din surse mobile.

Dispersia poluanților este în funcție de starea lor de agregare și de dimensiunea lor: particulele solide mari vor cădea imediat lângă sursă, cele mai mici din ce în ce mai departe, particulele lichide se vor dispersa la distanțe mari, iar cele gazoase la distanțe și mai mari poluând o arie mult mai mare. Dacă există mai multe surse de poluare apropiate, zona dintre ele suferă impurificarea cu poluanți proveniți de la toate sursele, rezultând o poluare intensificată. Pe lângă sursele multiple de poluare, intensificarea poluării se poate realiza și din cauza reliefului sau altor obiecte care împiedică dispersarea, precum și a fenomenelor meteo favorabile poluării (lipsa curenților de aer, ceața, inversia termică). Un alt efect, mult mai periculos al prezenței concomitente a mai multor poluanți, este efectul sinergic. Acesta face ca unii poluanți, deși fiind sub limitele admise, să producă, în prezența altora, efecte nocive amplificate, echivalente cu efectele produse de concentrații peste limitele admise. De exemplu, SOX și NOx în prezența hidrocarburilor prezintă efect sinergic. Un alt exemplu este NO2 în prezența pulberilor în suspensie, a SO2 în prezența fluorurilor sau a pulberilor în suspensie, HCl în prezența aerosolilor de acid azotic și acid sulfuric, etc. Poluanții aerului determină efecte directe sau imediate și efecte indirecte sau pe termen lung. În continuare sunt prezentate câteva din cele mai importante probleme datorate poluanților aerului.

Monitorizarea calității aerului

Orice sistem complet de supraveghere a calității aerului și a mediului în general trebuie să fie structurat pe patru componente, urmărind lanțul cauzal al poluanților „producere – transfer – calitate aer – efecte”. În cazul aerului și al apei considerați și ca vectori de transfer ai poluării componenta de transfer a sistemului de monitoring are o importanță crescută. Se observă că structurarea sistemelor de monitoring corespunde abordării de tip PRESIUNE – STARE – RĂSPUNS.

Monitorizarea emisiilor și a surselor

Cunoașterea emisiilor este prima etapă în evaluarea calității aerului. Monitorizarea emisiilor este un instrument necesar de control și de implementare a cerințelor specifice reglementărilor în vigoare. De asemenea este un mijloc absolut necesar de informare asupra contribuției pe care o au diferite surse de poluare, permițând astfel stabilirea priorităților cu privire la reducerea poluării. Într-un cuvânt monitorizarea emisiilor definește cauza poluării.

În acest sens trebuiesc urmărite 2 aspecte: volumul noxelor evacuate; conținutul noxelor (compoziția lor chimică).

Măsurarea volumelor de noxe evacuate se face cu ajutorul contoarelor volumetrice sau se poate determina empiric. Determinarea conținutului de noxe al substanțelor emise depinde de starea fizică în care se găsesc aceste noxe. Specificul metodelor de măsurare depinde dacă poluanții sunt gazoși (gaze), lichizi (vapori ale diferitelor substanțe) sau solizi (pulberi sedimentabile sau în suspensie).

Poluanții gazoși cei mai importanți sunt: oxizii de sulf; oxizii de azot; monoxidul și dioxidul de carbon; amoniacul; fluorurile; clorurile etc. Poluanții lichizi sunt prezenți sub formă de particule fine sau vapori ai acizilor clorhidric, azotic, sulfuric etc. Pulberile în suspensie sunt poluanți de natură solidă de dimensiuni mai mici dar a căror greutate specifică le permite să plutească în aer. Pulberile sedimentabile reprezintă particule solide cu dimensiuni micrometrice care sunt antrenați în mișcare ascensională de curenții ascendenți ai sursei de poluare (coșul de evacuare) sau de cei ai atmosferei, dar care în condiții de calm atmosferic se depun la sol.

Metode utilizate pentru monitorizarea emisiilor

Pentru monitorizarea emisiilor în aer sunt utilizate, în principal, patru metode, fiecare cu avantaje, dezavantaje și limite de utilizare:

Metoda de măsurare directă: discontinuă și continuă;

Determinare prin bilanț;

Determinare prin corelații;

Determinare pe baza unor factori caracteristici de emisie.

Sistemul de monitorizare a calității aerului în România

În România, punerea în aplicare a prevederilor Legii nr. 104/2011 privind calitatea aerului înconjurător se realizează prin Sistemul Național de Evaluare și Gestionare Integrată a Calității Aerului (SNEGICA). Principalele atribuții ale SNEGICA sunt:

asigură evaluarea calității aerului înconjurător, în mod unitar, în aglomerările și zonele de pe întreg teritoriul țării;

asigură clasificarea și delimitarea ariilor din zone și aglomerări în regimuri de evaluare și în regimuri de gestionare a calității aerului înconjurător;

asigură realizarea inventarului național privind emisiile de poluanți în atmosferă;

asigură elaborarea și punerea în aplicare a planurilor de menținere a calității aerului, a planurilor de calitate a aerului și a planurilor de acțiune pe termen scurt;

asigură informațiile necesare realizării rapoartelor către organismele europene și internaționale;

asigură informarea publicului cu privire la calitatea aerului înconjurător.

Rețeaua națională de monitorizare a calității aerului (RNMCA) cuprinde 142 stații automate de monitorizare a calității aerului. Stațiile de monitorizare sunt amplasate în concordanță cu criteriile stabilite de directivele europene privind calitatea aerului, în vederea protecției sănătății umane, a vegetației și ecosistemelor pentru a evalua influența diferitelor tipuri de surse de emisii poluante. Din acest punct de vedere stațiile sunt clasificate după cum urmează:

Stația de monitorizare de tip “trafic”

Stația de monitorizare de tip “industrial”

Stația de monitorizare de tip “urban”

Stația de monitorizare de tip “suburban”

Stația de monitorizare de tip “stații de fond rural și regional”

Stația de monitorizare de tip “EMEP”

Stațiile sunt dotate cu analizoare automate ce măsoară continuu concentrațiile în aerul ambiental ale poluanților: dioxid de sulf (SO2), oxizi de azot (NO2, NOx), monoxid de carbon (CO), benzen (C6H6), ozon (O3), particule în suspensie (PM10 și PM2,5) din aerosoli. Acestora li se adaugă echipamente de laborator utilizate pentru măsurarea concentrațiilor de metale grele, plumb (Pb), cadmiu (Cd), arsen (As), nichel (Ni), din particule în suspensie și din depuneri. De asemenea se monitorizează și parametrii meteo (direcția și viteza vântului, presiune, temperatură, radiația solară, umiditate relativă, precipitații).

RNMCA cuprinde 41 de centre locale, care colectează și transmit panourilor de informare a publicului datele furnizate de stații, iar după validarea primară le transmit spre certificare Laboratorului Național de Referință pentru Calitatea Aerului (LNRCA) din cadrul Agenției Naționale pentru Protecția Mediului. În prezent RNMCA efectuează măsurători continue de dioxid de sulf (SO2), oxizi de azot (NOx), monoxid de carbon (CO), ozon (O3), particule în suspensie (PM10 și PM2,5), benzen (C6H6), plumb (Pb). Calitatea aerului în fiecare stație este reprezentată prin indici de calitate sugestivi, stabiliți pe baza valorilor concentrațiilor principalilor poluanți atmosferici măsurați. Poluanții monitorizați, metodele de măsurare, valorile limită, pragurile de alertă și de informare și criteriile de amplasare a punctelor de monitorizare sunt stabilite de legislația națională privind protecția atmosferei și sunt conforme cerințelor prevăzute de reglementările europene.

O stație de monitorizare furnizează date de calitatea aerului care sunt reprezentative pentru o anumită arie în jurul stației. Aria în care concentrația nu diferă de concentrația măsurată la stație mai mult decât cu o "cantitate specifică" (+/- 20%) se numește arie de reprezentativitate.

Stațiile de monitorizare ale aerului din orașul Ploiești, județul Prahova

Privită din punct de vedere istoric, poluarea mediului înconjurător a apărut odată cu omul, dar s-a dezvoltat și s-a diversificat pe măsura evoluției societății umane, ajungând astăzi una dintre principalele preocupări ale specialiștilor din diferite domenii ale științei și tehnicii, ale statelor și guvernelor, ale întregii populații a pământului.

În acest context, protecția mediului a devenit una din cele mai importante activități pe care le desfășoară instituțiile publice și reprezintă o preocupare permanentă si a organizațiilor neguvernamentale.

Este tot mai relevant faptul că activitatea de protecție a mediului nu mai poate fi trecută pe plan secundar și acest lucru este confirmat nu numai de semnalele care vin din partea organismelor de specialitate și a oamenilor de știință, dar aceste avertismente pot fi desprinse și din datele care prezintă evoluția calității factorilor de mediu la nivel global.

Județul Prahova este unul dintre cele mai dezvoltate județe ale României. Potențialul său economic este dat de resursele locale, tradiția și experiența de durată în majoritatea sectoarelor.

Calitatea aerului în județul Prahova este caracterizată în funcție de dinamica indicatorilor statistici de calitate a aerului și evoluția lor în timp.

În Uniunea Europeană există valori unitare limită pentru indicatorii monitorizați și care vizează calitatea aerului. Prin directivele menționate este stabilit faptul că trebuie luate măsuri, pentru reducerea concentrațiilor de emisii care pun în pericol sănătatea oamenilor.

Agenția pentru Protecția Mediului Prahova a monitorizat starea de calitate a aerului din județul Prahova atât prin intermediul analizelor efectuate cu ajutorul aparaturii din dotarea laboratorului de analize fizico-chimice, cât și cu ajutorul stațiilor automate de monitorizare a calității aerului amplasate în cele 6 puncte de prelevare din județ, dar a ținut seama și de măsurătorile efectuate de către laboratoarele celor mai importanți agenți economici poluatori.

La baza elaborării acestui program integrat de gestionare a calității aerului în aglomerarea Ploiesti au stat măsurările realizate de către Agenția pentru Protecția Mediului Prahova.

Rezultatele acestor măsurări realizate în Municipiul Ploiești au pus în evidență depășiri ale valorilor limită pentru indicatorul PM10 ,NO2, SO2 si O3 Prin actualul program integrat de gestionare a calității aerului, pentru indicatorii mai sus menționați, s-au analizat cauzele acestor depășiri precum și posibilitățile existente în prezent pentru atingerea valorilor limită prevăzute de legislația în vigoare.

În anii următori, Agentia pentru Protectia Mediului Prahova va monitoriza calitatea aerului în Judetul Prahova mai ales în Municipiul Ploiesti, știut fiind faptul că mediul urban este un mare consumator de resurse, un producător major de emisii poluante rezultate din industrie, trafic și alte surse difuze de combustie, fiind caracterizat de o densitate mare a populației și de concentrarea surselor de poluare.

Programul integrat de gestionare a calității aerului în agomerarea Ploiesti, vizează localitățile înscrise în lista nr. 1 și a fost întocmit în urma studiilor de evaluare a calității aerului prin modelarea dispersiei poluaților în aer .

Pentru stabilirea măsurilor de îmbunătățire a calității aerului s-au analizat toți potențialii poluatori și s-a luat în considerare contribuția lor și în consecință la măsurile de reducere la depășirea valorilor limită conform principiului proporționalității precum și la măsurile de reducere prezenței noxelor în atmosferă.

Măsurile propuse în cadrul acestui program vizează în special reducerea poluării cauzată de activitățile economice, autovehicule, creșterea suprafețelor de spații verzi, controlul șantierelor de construcții, precum și realizarea proiectelor de infrastructură la nivelul județului. Programul de gestionare a calității aerului este un document public.

Programul integrat de gestionare se va supune dezbaterii publice prin stabilirea de întâlniri între reprezentanții titularului activității, ai Comisiei Tehnice și public. În urma dezbaterii se va încheia un proces-verbal care va cuprinde discuțiile și concluziile întâlnirii. Comisia Tehnică va organiza dezbaterea publică în locul cel mai convenabil pentru public, în afara orelor de program (data și locul dezbaterii publice se va stabili ulterior).

Aglomerarea Ploiești (Municipiul Ploiești și comunele limitrofe) a fost aleasă, alături de alte mari aglomerări din țară, pentru realizarea unei rețele automate de monitorizare a calității aerului conform cerințelor UE. Rețeaua constă in 6 stații de monitorizare on-line a calității aerului în Aglomerarea Ploiești. Aceste stații automate de monitorizare a calității aerului funcționeaza, începând cu luna noiembrie anul 2007

Menționăm că amplasamentele pentru aceste stații automate de monitorizare au fost stabilite, cu respectarea reglementărilor în vigoare, în urma unui amplu studiu privind evaluarea preliminară a calității aerului și a dispersiei atmosferice la nivel local.

Programul integrat de gestionare a calității aerului în aglomerarea Ploiesti, vizează Municipiul Ploiesti și a fost întocmit din cauza depășirilor valorilor limită pentru indicatorii PM10 ,NO2, SO2 si O3

Agenția pentru Protecția Mediului Prahova colaborează, pe bază de protocol, cu autorități ai căror reprezentanți fac parte din Comisia Tehnică, cu scopul de a impune măsurile stabilite prin programul de gestionare a calității aerului, precum și de a monitoriza implementarea acestora.

Rețeaua de monitorizare a calității aerului în aglomerarea Ploiești este alcătuită din șase stații automate de monitorizare a calității aerului, care permit, prin aparatura cu care au fost dotate, monitorizarea on-line a următorilor poluanți: NOx, SO2, CO, compuși organici volatili, pulberi în suspensie PM10, O3.

Stațiile de monitorizare a calității aerului din Aglomerarea Ploiesti au urmatoarele caracteristici:

Stațiile PH-1 (APM sediu) și PH-5 (B-dul București) sunt stații care monitorizează impactul traficului asupra mediului. Poluanții monitorizați sunt cei specifici activității de transport, și anume SO2, NO, NO2, NOx, CO, metale (din PM10), PM10, Benzen, Toluen, O-xilen, Etilbenzen, m, p – xilen.

Stațiile PH- 4 (Primăria Brazi) și PH – 6 (M. Bravu) sunt stații care evidențiază influența emisiilor din zona industrială asupra nivelului de poluare. Poluanți monitorizați sunt SO2, NO, NO2, NOx, CO, O3, PM10, Benzen, Toluen, O-xilen, Etilbenzen, m, p – xilen (PH-4), respectiv SO2, NO, NO2, NOx, CO, O3, metale (din PM10), PM10 (PH-6).

Stația PH-2 (Pța Victoriei) stație de fond urban, a fost amplasată în zonă rezidențială, la distanță de surse de emisii locale. Poluanți monitorizați: SO2, NO, NO2, NOx, CO, O3, PM10, metale (din PM10), Benzen, Toluen, O-xilen, Etilbenzen, m, p – xilen.

Stația PH-3 (Primăria Blejoi) stație de fond suburban, evalueaza influenta "asezarilor urmane" asupra calitatii aerului. Poluanți monitorizați: SO2, NO, NO2, NOx, CO, O3, PM10, metale (din PM10), Benzen, Toluen, O-xilen, Etilbenzen, m, p – xilen

Amplasarea stațiilor de monitorizare a calității aerului din Municipiul Ploiești

Informații generale cu privire la stații

A. STATIE DE TRAFIC

Denumirea statiei: Ploiesti 1

Codul statiei: PH 1

Denumirea arealului/zonei din care face parte stația: zonă de trafic urban

Tipul zonei: (zona sub 100 m)

Tipul stației: de trafic

Responsabilul stației: Ing. Valentina Andronache, ing.A.Spiridon

Denumirea și adresa institutiei tehnice responsabile cu întreținerea stației: S.C. ORION EUROPE S.R.L. BUCURESTI

Organisme sau programe cărora le sunt raportate datele : ANPM Bucuresti

Aria de reprezentativitate

Coordonatele geografice (longitudine și latitudine, măsurate în grade, minute și secunde).

N: 44o56’17’’

E: 25o59’43’’

Altitudinea: 150 m

Poluanții măsurați: SO2, NO, NO2, NOX, CO, Benzen, Toluen, o-m-p-xilen, etilbenzen, PM10 (on-line prin metoda nefelometrica si metoda gravimetrică).

Parametrii meteorologici masurati – stația nu este prevăzută cu stație meteo

Alte informații relevante: direcția predominantă a vântului este NE, distanța până la cele mai apropiate obstacole este de 10m, înălțimea celor mai apropiate obstacole (blocuri in cazul de fata) este de 25m.

Mediul înconjurător local/morfologia peisajului

Tipul zonei: urbană

Caracterizarea zonei: rezidentiala

Principalele surse de emisie aflate în apropierea stației

instalații de ardere neindustriale(Centralele termice de apartament din blocurile din zonă)

trafic rutier intens

Caracterizarea traficului:

Străzi canion: cu volum mare de trafic (> 10.000 vehicule/zi)

Altele: Statia de trafic se află la cca 100 m de o intersecție mare( str. Gheorghe Grigore Cantacuzino si Soseaua Vestului)

Informații privind tehnicile de măsurare

Echipament:

denumire: Analizor CO model ME 9830 B; metoda de referință: fotometrie cu radiație IR nedispersivă, EN 14626;

denumire: Analizor SO2 model ME 9850 B; metoda de referință: fluorescentă în UV, EN 14212;

denumire: Analizor NOx model ME 9841 B; metoda de referință: chemiluminiscența, EN 14211;

denumire: Analizor VOC/-2000; metoda de referinta: detector cu fotoionizare PID, EN 14662-1;

denumire: Prelevator PM10 model TECORA; metoda de referință: măsuratori gravimetrice, EN 12341;

denumire: Analizor PM10 on-line LSPM 10 , metoda de referință: măsurători on-line, EN 12341/98

Caracteristici de prelevare:

localizarea punctului de prelevare: Municipiul Ploiesti str. Gheorghe Grigore Cantacuzino, langa sediul APM Prahova

înălțimea punctului de prelevare: 3 m

lungimea liniei de prelevare: 2 m

timpul de prelevare: 24 h din 24 h

Calibrare:

tip: automat și manual

metoda: calibrare cu tub de permeație, calibrare cu gaz de referință.

frecvența: zilnic, lunar sau de câte ori este necesar.

B. STATIE DE TRAFIC

Denumirea statiei: Ploiesti 5

Codul statiei: PH 5

Denumirea arealului/zonei din care face parte stația: zonă de trafic urban

Tipul zonei (zona sub 100 m)

Tipul stației: de trafic

Responsabilul stației :Ing. Valentina Andronache, ing.A.Spiridon

Denumirea și adresa institutiei tehnice responsabile cu întreținerea stației: S.C. ORION EUROPE S.R.L. BUCURESTI

Organisme sau programe cărora le sunt raportate datele : ANPM Bucuresti

Aria de reprezentativitate

Coordonatele geografice (longitudine și latitudine, măsurate în grade, minute și secunde).

N: 44o55’20’’

E: 26o02’03’’

Altitudinea: 150 m

Poluanții măsurați: SO2, NO, NO2, NOX, CO, Benzen, Toluen, o-m-p-xilen, etilbenzen, PM10 (on-line prin metoda nefelometrica, metoda gravimetrică).

Parametrii meteorologici masurati – stația nu este prevăzută cu stație meteo

Alte informații relevante: direcția predominantă a vântului NE, distanța până la cele mai apropiate obstacole 10m, înălțimea celor mai apropiate obstacole blocuri 25m.

Mediul înconjurător local/morfologia peisajului

Tipul zonei: urbană

Caracterizarea zonei: comercială,rezidentiala

Principalele surse de emisie aflate în apropierea stației

instalații de ardere neindustriale(Centralele termice de apartament din blocurile din zonă)

trafic rutier intens

Caracterizarea traficului

Străzi canion: cu volum mare de trafic (> 10.000 vehicule/zi)

Informații privind tehnicile de măsurare

Echipament:

denumire: Analizor CO model ME 9830 B; metoda de referință: fotometrie cu radiație IR nedispersivă, EN 14626;

denumire: Analizor SO2 model ME 9850 B; metoda de referință: fluorescentă în UV, EN 14212;

– denumire: Analizor NOx model ME 9841 B; metoda de referință: chemiluminiscența, EN 14211;

– denumire: Analizor VOC/-2000; metoda de referinta: detector cu fotoionizare PID, EN 14662-1;

denumire: Prelevator PM10 model TECORA; metoda de referință: măsuratori gravimetrice, EN 12341;

denumire: Analizor PM10 on-line LSPM 10 , metoda de referință: măsurători on-line, EN 12341/98

Caracteristici de prelevare:

localizarea punctului de prelevare: Municipiul Ploiesti, str. Bulevardul Bucuresti

înălțimea punctului de prelevare: 3 m

lungimea liniei de prelevare: 2 m

– timpul de prelevare: 24 h din 24 h

Calibrare:

– tip: automat și manual

– metoda: calibrare cu tub de permeație, calibrare cu gaz de referință.

– frecvența: zilnic, lunar sau de câte ori este necesar.

C. STAȚIA DE FOND URBAN

Denumirea stației: Ploiesti 2

Codul statiei: PH 2

Denumirea arealului/zonei din care face parte stația: zonă comercială urbană, cu trafic.

Tipul zonei (zona peste 100 m)

Tipul statiei: fond urban

Responsabilul stației: Ing. Valentina Andronache, ing.A.Spiridon

Denumirea și adresa instituției tehnice responsabile cu întreținerea stației: S.C. ORION EUROPE S.R.L. BUCURESTI

Organisme sau programe cărora le sunt raportate datele: ANPM Bucuresti

Aria de reprezentativitate

Coordonatele geografice (longitudine și latitudine, măsurate în grade, minute și secunde).

N: 44o56’21’’

E: 26o01’33’’

Altitudinea: 150 m

Poluanții măsurați: SO2, NO, NO2, NOX, benzen, toluen, o-m-p xilen, etilbenzen, PM10 on-line.

Parametrii meteorologici măsurați: temperatura, viteza vântului, direcția vântului, umiditatea relativă, presiunea atmosferică, radiația solară, precipitații.

Alte informatii relevante: direcția predominantă a vântului este NE, distanța până la cel mai apropiat obstacol (clădire) 10m, înălțimea celor mai apropiate obstacole 20m.

Mediul înconjurător local/morfologia peisajului

Tipul zonei: urbană

Caracterizarea zonei: rezidențială și comercială

Principalele surse de emisie aflate în apropierea stației

instalații de ardere neindustriale

arderi în industria de prelucrare

procese de producție

utilizarea solvenților

trafic rutier

alte surse mobile

Caracterizarea traficului

Străzi înguste: volum moderat de trafic (intre 2.000 și 10.000 vehicule/zi)

Altele: stația se află la 30 m distanță față de o importantă arteră de circulatie și este înconjurată pe patru părți de străzi mici aflate la distanțe cuprinse între 50 și 300 m.

Informații privind tehnicile de măsurare

Echipament.

denumire: Analizor SO2 model ME 9850 B; metoda de referință: fluorescenta în UV, EN 14212;

denumire: Analizor NOx model ME 9841 B; metoda de referinta: chemiluminiscenta, EN 14211;

denumire: Analizor VOC/-2000; metoda de referință: detector cu fotoionizare PID, EN 14662-1;

denumire: Analizor PM10 on-line LSPM10 , metoda de referință: măsurători on-line, EN 12341/98

denumire: Prelevator PM10 model TECORA; metoda de referință: măsurători gravimetrice, EN 12341;

Caracteristici de prelevare

localizarea punctului de prelevare: Municipiul Ploiesti, Piata Victoriei

înălțimea punctului de prelevare: 3 m

lungimea liniei de prelevare: 2 m

timpul de prelevare: 24 h din 24 h

Calibrare:

tip: automat și manual

metoda: calibrare cu tub de permeatie, calibrare cu gaz de referință

frecvența: zilnic, lunar și de câte ori este necesar

D. STAȚIA DE FOND SUBURBAN

Denumirea statiei: Ploiesti 3 Blejoi

Codul stației: PH 3

Denumirea arealului/zonei: zona rezidențială

Tipul zonei :(zona peste 100 m)

Tipul stației: fond suburban

Responsabilul stației: Ing. Valentina Andronache, ing.A.Spiridon

Denumirea și adresa institutiei tehnice responsabile cu întretinerea statiei: S.C. ORION EUROPE S.R.L.

Organisme sau programe carora le sunt raportate datele: ANPM Bucuresti

Aria de reprezentativitate

Coordonatele geografice (longitudine și latitudine, măsurate în grade, minute și secunde).

N: 44o59’03’’

E: 26o00’54’’

Altitudinea: 150 m

Poluanții măsurați: SO2, NO, NO2, NOx, CO, PM10 on-line, O3

Parametrii meteorologici măsurați – temperatura, viteza vântului, direcția vântului, umiditatea relativă, presiunea atmosferică, radiația solară, precipitații

Alte informații relevante: direcția predominantă a vântului este NE, distanța până la cele mai apropiate obstacole case 10 m, înălțimea celor mai apropiate obstacole 10 m

Mediul local/morfologia peisajului

Tipul zonei: suburbană

Caracterizarea zonei: rezidențială

Principalele surse de emisie aflate în apropierea statiei

arderi în industria de transformare și pentru producerea de energie electrică și termică

instalații de ardere neindustriale

arderi în industria de prelucrare

procese de producție

prelucrarea si distribuția combustibililor fosili

utilizarea solvenților

trafic rutier

alte surse mobile

tratarea și eliminarea deșeurilor

agricultura

Caracterizarea traficului

Străzi largi: volum mare de trafic (> 10.000 vehicule/zi)

Altele: intersectie la 250 m, stație de distribuție carburanți la 250m. Stația se află lângă o arteră importantă de circulație.

Informații privind tehnicile de măsurare

Echipament

denumire: Analizor CO model ME 9830 B; metoda de referință: fotometrie cu radiație IR nedispersivă, EN 14626;

denumire: Analizor SO2 model ME 9850 B; metoda de referință: fluorescenta în UV, EN 14212;

denumire: Analizor NOx model ME 9841 B; metoda de referință: chemiluminiscenta, EN 14211;

denumire: Analizor O3 model ME 9810 B; metoda de referință: fotometrie în UV, EN 14625;

denumire: Prelevator PM10 model TECORA; metoda de referinta : masuratori gravimetrice, EN 12341;

Caracteristici de prelevare:

localizarea punctului de prelevare: Comuna Blejoi, in curtea Primariei Blejoi

înălțimea punctului de prelevare: 3 m

lungimea liniei de prelevare: 2 m

– timpul de prelevare: 24 h din 24 h

Calibrare:

tip: automat și manual

metoda: calibrare cu tub de permeație, calibrare cu gaz de referință

frecvența: zilnic, lunar sau de câte ori este necesar

E. STAȚIA DE TIP INDUSTRIAL 2

Denumirea stației: Ploiesti 4 Brazi

Codul statiei: PH 4

Denumirea arealului/zonei: zona rezidențială , in apropierea platformei industriale Brazi

Tipul zonei: (zona peste 100 m)

Tipul stației: Industrial

Responsabilul stației: Ing. Valentina Andronache, ing.A.Spiridon

Denumirea și adresa institutiei tehnice responsabile cu întretinerea stației: S.C. ORION EUROPE S.R.L. BUCURESTI

Organisme sau programe cărora le sunt raportate datele: ANPM Bucuresti

Aria de reprezentativitate

Coordonatele geografice (longitudine și latitudine, măsurate în grade, minute și secunde).

N: 44o50’57’’

E: 26o01’21’’

Altitudinea: 150 m

Poluanții măsurați: SO2, NO, NO2, NOx, CO, Benzen, Toluen, o-m-p-xilen, Etilbenzen, PM10 metoda gravimetrică, O3.

Parametrii meteorologici măsurați – temperatura, viteza vântului, direcția vântului, umiditatea relativă, presiunea atmosferică, radiația solară, precipitații

Alte informații relevante: direcția predominantă a vântului NE distanța până la cele mai apropiate obstacole (case) 10 m, înălțimea celor mai apropiate obstacole (case) 8 m.

Mediul local/morfologia peisajului

Tipul zonei: urbană

Caracterizarea zonei: rezidențială

Principalele surse de emisie aflate în apropierea stației

arderi în industria de transformare și pentru producerea de energie electrică și termică

instalații de ardere neindustriale

prelucrarea si distribuția combustibililor fosili

arderi în industria de prelucrare

procese de producție

trafic rutier

alte surse mobile

Caracterizarea traficului

Străzi largi: volum moderat de trafic (intre 2.000 și 10.000 vehicule/zi)

Altele: stația se află lângă o intersecție mică 5 m.

Informații privind tehnicile de măsurare

Echipament

denumire: Analizor CO model ME 9830 B; metoda de referință: fotometrie cu radiație IR nedispersivă, EN 14626;

denumire: Analizor SO2 model ME 9850 B; metoda de referință: fluorescenta în UV, EN 14212;

denumire: Analizor NOx model ME 9841 B; metoda de referință: chemiluminiscența, EN 14211;

denumire: Analizor O3 model ME 9810 B; metoda de referință: fotometrie în UV, EN 14625;

denumire: Prelevator PM10 model TECORA; metoda de referință: măsuratori neferometrice;

denumire: Analizor VOC/-2000; metoda de referință: detector cu fotoionizare PID, EN 14662-1;

Caracteristici de prelevare:

localizarea punctului de prelevare: Comuna Brazi, str. Teilor, langa primarie

înălțimea punctului de prelevare: 3 m

lungimea liniei de prelevare: 2 m

timpul de prelevare: 24 h din 24 h

Calibrare:

– tip: automat și manual

– metoda: calibrare cu tub de permeație, calibrare cu gaz de referință – frecvența: zilnic, lunar sau de câte ori este cazul.

F. STAȚIA DE TIP INDUSTRIAL 1

Denumirea stației: Ploiesti 6 Mihai Bravu

Codul statiei: PH 6

Denumirea arealului/zonei: zona rezidențială urbană, in apropierea platformei industriale din zona de est a Municipiului Ploiesti

Tipul zonei: (zona peste 100 m)

Tipul stației: fond urban

Responsabilul stației: Ing. Valentina Andronache, ing.A.Spiridon

Denumirea și adresa institutiei tehnice responsabile cu întretinerea stației: S.C. ORION EUROPE S.R.L. BUCURESTI

Organisme sau programe cărora le sunt raportate datele: ANPM

Aria de reprezentativitate

Coordonatele geografice (longitudine și latitudine, măsurate în grade, minute și secunde).

N: 44o56’17’’

E: 26o02’42’’

Altitudinea: 150 m

Poluanții măsurați: SO2, NO, NO2, NOx, CO, Benzen, Toluen, o-m-p-xilen, Etilbenzen, PM10 metoda gravimetrică, O3.

Parametrii meteorologici măsurați – temperatura, viteza vântului, direcția vântului, umiditatea relativă, presiunea atmosferică, radiația solară, precipitații

Alte informații relevante: direcția predominantă a vântului NE distanța până la cele mai apropiate obstacole (case) 10 m, înălțimea celor mai apropiate obstacole (case) 8 m.

Mediul local/morfologia peisajului

Tipul zonei: urbană

Caracterizarea zonei: rezidențială

Principalele surse de emisie aflate în apropierea stației

-prelucrarea si distribuția combustibililor fosili

instalații de ardere neindustriale

arderi în industria de prelucrare

procese de producție

trafic rutier

alte surse mobile

Caracterizarea traficului

Străzi largi: volum moderat de trafic (intre 2.000 și 10.000 vehicule/zi)

Altele: stația se află la 100 m de o intersecție moderata si la 30 m de o statie de carburanti

Informații privind tehnicile de măsurare

Echipament

denumire: Analizor CO model ME 9830 B; metoda de referință: fotometrie cu radiație IR nedispersivă, EN 14626;

denumire: Analizor SO2 model ME 9850 B; metoda de referință: fluorescenta în UV, EN 14212;

denumire: Analizor NOx model ME 9841 B; metoda de referință: chemiluminiscența, EN 14211;

denumire: Analizor O3 model ME 9810 B; metoda de referință: fotometrie în UV, EN 14625;

denumire: Prelevator PM10 model TECORA; metoda de referință: măsuratori neferometrice;

denumire: Analizor VOC/-2000; metoda de referință: detector cu fotoionizare PID, EN 14662-1;

Caracteristici de prelevare:

localizarea punctului de prelevare: Municipiul Ploiesti, str. Mihai Bravu, langa benzinaria Lukoil, in zona platformei industriale SC Petrotel Lukoil

– înălțimea punctului de prelevare: 3 m

– lungimea liniei de prelevare: 2 m

– timpul de prelevare: 24 h din 24 h

Calibrare:

tip: automat și manual

metoda: calibrare cu tub de permeație, calibrare cu gaz de referință – frecvența: zilnic, lunar sau de câte ori este cazul.

Stabilirea programului de măsuri pentru indicatorii PM10 ,NO2, SO2 si O3 în aglomerarea Ploiesti s-a făcut luând în considerare: industria (zonele industriale din Judetul Prahova), activitățile de construcții, traficul (circulația rutieră intensă din Ploiesti) precum și alte surse.

Caracterizarea indicatorilor monitorizați

Pulberile PM10

Pulberile PM10 care sunt particule cu un diametru D<10 µm, pătrund prin gură și nas în plămâni, unde, în funcție de mărimea lor, sunt transportate până în bronhiile principale sau alveolele pulmonare. PM10 afectează sănătatea umană, determinând afecțiuni cum sunt cele de circulație și cele ale căilor respiratorii. Cele cu diametru de la 5-10 (PM10) la 2,5-5 (PM2,5) prezintă un risc mai mare de a pătrunde în alveolele pulmonare provocând inflamații și intoxicări.

Suspensiile (particulele peste 10 μm diametru mediu) au stabilitate mică și se depun mai ușor. Puterea de difuzie este redusă, nu pătrund în alveolele pulmonare, deci nu sunt periculoase. Scad luminozitatea, deci influențează negativ fotosinteza la plante, obturează ostiolele, dereglând respirația.Plantele cresc mici, frunzele se răsucesc, masa biologică scade. Uneori modifică pH-ul solului, cum este cazul la ciment. Intâlnind un obstacol vertical, praful este reținut și teoretic, numai aerul ocolește acel obstacol. In realitate este antrenată și o cantitate redusă de particule solide.

Pulberile de 0,1 – 10 μm diametru mediu au stabilitate mai mare și se depun în timp mai îndelungat, la distanță mai mare, uneori de 2 – 10 km (cenușa, negrul de fum). Puterea de difuzie este mai mare, ajungând în alveolele pulmonare, deci devin toxice pentru organisme. Cele mai periculoase sunt cele de 0,2 – 2 μm, care se separă greu din aer. Pulberile sub 0,1μm se depun foarte greu și difuzează foarte ușor. Nu sunt nocive pentru om. Depunerea se face după ciocnirea și aglomerarea lor.

Efecte asupra sănătății: toxicitatea pulberilor se datorează nu numai caracteristicilor fizico-chimice, dar și dimensiunilor acestora.

Acțiunea pulberilor asupra organismului uman depinde de natura substanței, concentrația în aer, solubilitatea în apă, timpul de expunere. După acțiunea toxică, pulberile se pot clasifica în:

iritante, sau corozive, cum sunt: varul, oxizii de arsen, cromații, etc.;

alergenice, ca: bumbacul, cânepa, lemnul, bicromații;

cancerigene: compușii cu crom, arsen, materialele radioactive;

cu acțiune toxică generală: Pb, As, Mn, Be, V, etc.;

infectante: pulberile cu microbi, viruși, etc.

Pulberile inspirate se depun neuniform și neregulat pe căile respiratorii, în funcție de mărime, viteza aerului, durata de trecere, concentrația lor în aer, natura lor. Cele higroscopice sunt reținute în cantitate mai mare decât cele nehigroscopice. O parte din pulberile inspirate sunt eliminate imediat la expirație, sau în câteva ore. Pătrunderea în plămâni este zero pentru particulele de 10 μm, ce sunt reținute de la început și 100 % pentru particulele ≤ 1μm. Particulele sub 0,5μm difuzează cel mai ușor.

Imbolnăvirea cu particule de praf, sau de fum se numește pneumoconioză. Pesticidele și în special insecticidele poluează pe distanțe mai mari de 30 km față de locul de aplicare, fiind purtate de curenții de aer orizontali și verticali, ceea ce explică diferitele simptome de fitotoxicitate apărute la distanță.

Surse naturale: eroziunea rocilor și dispersia polenului.

Surse antropice: activitatea industrială, sistemul de încălzire a populației, centralele termoelectrice.

Traficul rutier contribuie prin pulberile produse de pneurile mașinilor la oprirea acestora și datorită arderilor incomplete.

Oxizii de azot NOx

Oxizii de azot NOx, la temperatura mediului ambiental sunt prezenți în formă gazoasă. NO( monoxidul de azot) este incolor și inodor. NO2 (doixidul de azot) are culoarea brun roșcat și un miros puternic, înecăcios.

Oxizii de azot pot provenii atât din surse naturale cât ți din surse antropice

Surse naturale: sursa principală – acțiunea bacteriilor la nivelul solului.

Surse antropice: încălzirea rezidențială și evacuările de gaze de eșapament de la motoarele vehiculelor în etapa de accelerație sau la viteze mari

Oxizii de azot nu produc iritații, dar distrug alveolele pulmonare, deci au toxicitate mult mai mare decât monoxidul de carbon. Dioxidul de azot este de patru ori mai toxic decât monoxidul. La o concentrație de peste 10 p.p.m. produc necroze foliare (decolare) la plante, iar la animale și oameni sensibilizează organismul față de agresivitatea germenilor microbieni.Contribuie la reducerea vizibilității pe șoselele aglomerate, prin formare de smog..

Efecte asupra sănătății: oxizii de azot sunt un amestec de gaze cu efect iritant pentru mucoasă care afectează aparatul respirator și diminuează capacitatea respiratorie (gradul de toxicitate al NO2 este de 4 ori mai mare decât cel al NO).

Oxizii de azot contribuie la formarea ploilor acide și favorizează acumularea nitraților la nivelul solului care pot provoca alterarea echilibrului ecologic ambiental.

Dioxidul de sulf

Dioxidul de sulf afectează grav atât ființele umane (la concentrații de peste 5 ppm se produc afecțiuni respiratorii extrem de grave, iar prezența SO2 împreună cu negrul de fum generează anemii, tuberculoză și creșterea sensibilității la alți agenți patogeni), cât și flora (prin degradarea clorofilei, reducerea fotosintezei, reducerea ratei de creștere a plantelor). Efectele grave ale poluării cu SO2 se regăsesc la nivel global prin degradarea unor suprafețe întinse ocupate de păduri datorate în principal, ploilor acide sau acidifierii solului.

Efectele nocive ale dioxidului de sulf se datorează atât acțiunii sale specifice, de agent oxidant, posibilității sale de a reacționa cu apa, formând acid sulfuros, sau de a se oxida la trioxid de sulf în atmosferă. Trioxidul de sulf reacționează și el cu apa și formează acid sulfuric (în perioadele cu ceață sau în zilele foarte umede gradul de transformare poate atinge 15,7%).

Acțiunea nocivă a dioxidului de sulf este puternic amplificată prin sinergism cu NO2, praf, negru de fum și este cumulativă în timp, modul său de acțiune fiind atât cronic cât și acut, iar efectele sale pot fi atât localizate cât și generalizate.

Efectele dioxidului de sulf asupra mamiferelor și omului merg de la simpla iritare până la deces și tulburări genetice, acestea fiind studiate fie pe animale de experiență, fie pe subiecți voluntari, fie în urma unor accidente , la acestea din urmă contribuind, pe lângă SO2 și oxizii de azot, fumul, ceața, inversia termică și calmul atmosferei.

Dioxidul de sulf este reținut în proporție de 60-99% în căile respiratorii superioare, unde și acționează nociv (datorită marii sale solubilități în apă), pătrunderea în profunzimea aparatului respirator fiind posibilă prin adsorbția sa pe particule fine, în acest fel efectul său asupra unor funcții pulmonare fiind nu numai însumat, ci și multiplicat.

În funcție de concentrația dioxidului de sulf, de condițiile exterioare, de vârstă (copii și bătrânii sunt mult mai sensibili), de prezența altor boli (cardiovasculare), de condițiile de muncă și locuit, de existența unei stări personale favorizante (fumatul, alcoolismul), efectele se manifestă prin spasm faringian, constricții bronhiale (la nivelul canalelor alveolare și în bronhiolele terminale), leziuni ale parenchimului pulmonar, creșterea colinesterazei serice și a aspartat-aminotransferazei, creșterea numărului celulelor calciforme, pneumonie proliferantă, tuse, edem pulmonar, și în final chiar decesul .

Efectele dioxidului de sulf depind și de starea de sănătate a persoanelor expuse. Astfel, un subiect sănătos nu resimte nici un efect la o concentrație mai mică de 5 ppm, dar astmaticii au probleme de constricție a bronhiilor pornind de la o concentrație de 1 ppm.

Cercetările recente au arătat că dioxidul de sulf poate fi încriminat de apariția cancerului pulmonar, prin accelerarea formării radicalilor liberi în organism.

In aprecierea efectelor dioxidului de sulf asupra copiilor trebuie ținut cont nu numai de fragilitatea organismului lor ci și de faptul că, datorită taliei lor reduse, aceștia absorb de 2 – 3 ori mai mult aer poluat decât adultii.

Pentru prevenirea îmbolnăvirilor datorate dioxidului de sulf, valoarea limită zilnică pentru protecția sănătății umane este de 125μg/mc aer , valoare care să nu fie depășită de peste 3 ori într-un an calendaristic, iar concentrația maximă admisibilă a SO2 în atmosfera zonei de muncă a fost limitată la 10mg/mc/15 min și 5 mg/mc/8 ore

Ozonul O3

Ozonul O3 este forma alotropică a oxigenului, având molecula formată din trei atomi.

Misiunea principala a ozonului in straturile superioare ale atmosferei este de a proteja Terra de razele ulrtavilolete ale soarelui. De-a lungul timpului viata vegetala de pe pamant s-a adaptat la un anumit nivel de radiatii UV. Sporirea cantitatii de radiatie poate provoca distrugerea treptata a lumii vii.

Stratul de ozon este o regiune a atmosferei de la 19 pana la 48 km altitudine. Concentratia maxima de ozon de pana la 10 parti pe milion are loc in stratul de ozon. Asadar ozonul se formeaza prin actiunea razelor solare asupra oxigenului. Aceasta actiune are loc de cateva milioane de ani, dar compusii naturali de azot din atmosfera se pare ca au mentinut concentratia de ozon la un nivel stabil. In straturile de jos ale atmosferei ozonul are un rol distrugator, el ataca celulele plantelor prin inhibitia fotosintezei, intensifica procesele nocive ale smogului.

Ozonul troposferic este un puternic oxidant cu miros caracteristic, de culoare albăstruie și foarte toxic.În atmosferă, se poate forma pe cale naturală în urma descărcărilor electrice și subacțiunea razelor solare, iar artificial ca urmare a reacțiilor unor substanțe nocive, provenite din sursele de poluare terestră.

Ozonul format în partea inferioară a troposferei este principalul poluant în orașele

industrializate. Ozonul troposferic se formează din oxizii de azot (in special dioxidul de azot ), compușii organici volatili – COV, monoxidul de carbon în prezența razelor solare, ca sursă de energie a reacțiilor chimice.

Ozonul stă la baza formării smogului (pe cale fotochimică) și are implicații grave

asupra stării de sănătate a oamenilor, fiind apreciat ca unul din cei mai agresivi poluanți –afectează aparatul respirator (dificultate respiratorie, reducerea funcțiilor plămânilor șiastm), irită ochii, provoacă congestii nazale, reduce rezistența la infecții etc; a sănătății șiproductivității plantelor, prin afectarea mecanismului de fotosinteză, de formare a frunzelorși de dezvoltare a plantelor.

Ozonul este principalul component al smogului fotochimic În timpul orelor de vârf înzonele urbane concentrația atmosferică de oxizi de azot și hidrocarburi crește rapid pemăsură ce aceste substanțe sunt emise de automobile sau de alte vehicule. În același timp cantitatea de dioxid de azot din atmosferă scade datorită faptului că lumina solarădetermină descompunerea sa în oxid de azot și atomi de oxigen. Atomii de oxygen reacționează cu oxigenul molecular și formează ozonul. Pe măsură ce se apropie mijloculzilei, concentrația de ozon devine maximă, iar cea de oxid de azot minimă. Aceastăcombinație produce un nor toxic de culoare gălbuie cunoscut drept smog fotochimic.

Exemplu de sistem de prognoză și monitorizare a calității aerului – AIR-AWARE

AIR-AWARE este un sistem pilot de prognoză si monitorizare a calității aerului care evaluează impactul asupra stării de sănătate a populației și avertizarea factorilor responsabili, în corelare cu planurile de dezvoltare urbanistică pe termen scurt, mediu și lung.

Având o bază complexă a informației deterministe georeferențiate, sistemul AIR-AWARE reprezintă un instrument extrem de util care va permite factorilor responsabili determinarea, prevenirea si diminuarea pericolului de degradare cronică și accidentală a calității aerului, atât în beneficiul populației cât și al mediului.

Sistemul AIR-AWARE aduce la un loc principalele autorități locale și naționale din domeniul monitorizării și prognozei calității aerului, diminuarea impactului, făcând uz de asemenea de cooperarea strategică internațională europeană în domeniu. Mai mult, acesta include o instituție relevantă capabilă să amplifice perspectiva către o viziune nouă asupra mediului, cum ar fi aceea referitoare la preocuparea pentru bioindicatori.

Componentele Sistemului AIR-AWARE

Subsistemul de monitorizare a calității aerului la nivelul solului – sistemul de stații fixe de monitorizare este format din 8 stații automate ce monitorizează următorii poluanți: NO2, SO2, O3, particole (PM10 și PM2.5), Pb, C6H6, CO. Datele sunt colectate în mod continuu încă din anul 2004 și pot fi integrate în cadrul oricărei rețele Europene a calității aerului. Sistemul este format din 3 panouri informative externe și respectiv 5 interne pentru informarea populației. Sistemul de monitorizare pentru imisii este completat de măsurătorile mobile efectuate cu ajutorul unui autolaborator specializat. Inventarul emisiilor este construit și actualizat periodic de către APM-B pe baza datelor transmise de către societățile asociate în cadrul proiectului, responsabile pentru emisiile industriale, centrale termice si alte surse. Inventarul emisiilor provenite din trafic este construit de catre Registrul Auto Român (colaborator în cadrul proiectului) și actualizat prin campanii de măsurători periodice.

Subsistemul de monitorizare spațială 3D a calității aerului/poluării aerului – utilizat in cadrul proiectului analizorul de gaz DOAS (care scaneaza atmosfera orizontal pentru diferite inaltimi) precum si analizorul mobil pentru prelevarea de mostre din atmosferă de la nivelul solului urcând până la altitudine, in diferite locatii. Sistemul de monitorizare 3D este necesar pentru determinari precise ale stadiului actual al calitatii aerului și pentru calibrarea modelelor și validarea rezultatelor, precum și pentru îmbunătățirea continuă a modelelor de prognoză a calității aerului. Utilizând măsurătorile spațiale cu ajutorul echipamentului LIDAR/DIAL, permit extinderea măsurătorilor pentru aerosoli și pentru parametrii atmosferici specifici în cadrul întregii troposfere inferioare (<5 km), care permite modelarea prognozei 3-dimensional cu un grad ridicat de acuratețe, precum și un complex informațional spațial 3D al contaminării aerului ambiental, în timp real.

Subsistemul de modelare atmosferică și prognoză a calității aerului – implică modelarea proceselor chimice, de transport și dispersie a norului poluant pentru o stare prognozată (3D) complexă a atmosferei libere și a stratului limită planetar; subsistemul are scopul de a descrie evoluția insulei de poluant 3-dimensionale pentru diferite anticipații temporale, de la câteva ore până la 2 zile, cunoscând emisiile din intervalul de timp prognozat și parametrii surselor. La scară mai mare, traiectoriile prognozate furnizează estimări ale comportamentului climatologic privind transportul poluantului care traversează suprafața urbană și periurbană a orașului, pornind de la susrsele de emisie. Datele existente și prognoza „insulei de poluant” vor fi utilizate în cadrul celor două fluxuri informaționale: fluxul de decizie rapidă și fluxul decizional pe termen lung.

Subsistemul distribuit pentru suport decizional. Situat la nivelul a patru parteneri: APM-B, ASP-B, CPUM-B și IB-AR; fiecare dintre cele patru nuclee ale sub-sistemului trebuie dimensionate pe direcțiile specifice de luare a deciziilor. Acesta constă în funcții de analiză special construite în infrastructura OpenGIS. Fiecare funcție este specifică locației și tipului de poluare și furnizează suport pentru tipul acțiunilor ce trebuie parcurse în fluxul rapid sau în fluxul lent.

Subsistemul ce realizează integrarea în OpenGIS a ansamblului datelor implicate în subsistemul pentru suport decizional în flux rapid și lent. Acesta implică integrarea on-line, în OpenGIS pe info-straturi specifice a datelor: de monitorizare a calității aerului (spațiale și la nivelul solului), a datelor stării actuale și de prognoză a calității aerului, și de impact al prognozei distribuției și transportului poluanților asupra: bioindicatorilor, indicatorilor de sănătate a populației și de mortalitate cât și asupra indicatorilor de planificare urbană și de calitate a microclimatului. Această bază de date actuale (alimentată în flux continuu) este în conexiune cu baza fixă Open- GIS a indicilor statistici de morbiditate și mortalitate umană și de bio-indicatori pentru interogări pentru analiză, și alimentare prin acces la distanță via Internet. Serverul de date GIS poate fi interogat și accesat pe baza unui orar, permițând utilizatorilor să aibă acces periodic la date.

Fig.ccc Componentele sistemului de prognoză și monitorizare a calității aerului – AIR-AWARE

III. Contribuții aplicative și teoretice la soluționarea temei

3.1 Material și metode

3.1.1 Infrastructura de monitorizare și sistemul de analiză a datelor

Monitorizarea calității aerului în aglomerarea urbana a Municipiului Ploiești a fost realizată cu ajutorul unui sistem automat , care este format din 6 stații:

Stațiile de monitorizare a calității aerului din Aglomerarea Ploiesti au urmatoarele caracteristici:

Stațiile PH-1 (APM sediu) și PH-5 (B-dul București) sunt stații care monitorizează impactul traficului asupra mediului. Poluanții monitorizați sunt cei specifici activității de transport, și anume CO, NO, NO2, NOx,SO2, metale (din PM10), PM10, Etilbenzen, Benzen, Toluen, O-xilen, p – xilen, m.

Stația PH-2 (Pța Victoriei) stație de fond urban, a fost amplasată în zonă rezidențială, la distanță de surse de emisii locale. Poluanți monitorizați: CO, O3, NO, NO2, NOx, SO2, PM10, metale (din PM10), Etilbenzen, Benzen, Toluen, O-xilen, p – xilen, m.

Stația PH-3 (Primăria Blejoi) stație de fond suburban, evalueaza influenta "asezarilor urmane" asupra calitatii aerului. Poluanți monitorizați: CO, O3, NO, NO2, NOx, SO2, PM10, metale (din PM10), Benzen, Etilbenzen,Toluen, p – xilen, O-xilen, m.

Stațiile PH- 4 (Primăria Brazi) și PH – 6 (M. Bravu) sunt stații care evidențiază influența emisiilor din zona industrială asupra nivelului de poluare. Poluanți monitorizați sunt CO, O3, NO, NO2, NOx, SO2, PM10, Etilbenzen,Benzen, Toluen, O-xilen, p – xilen (PH-4), m, respectiv CO, O3, NO, NO2, NOx, SO2, metale (din PM10), PM10 (PH-6).

Structura de date

Monitorizarea factorilor meteorologici s-a efectuat pe termen lung, corespunzător perioadei cuprinse între anii 1961 și 2013 folosindu-se valori medii zilnice extrase cu ajutorul sistemului ROKIDAIR.

Poluanții au fost măsurați de stațiile automate din Ploiești, iar prelucrarea s-a realizat cu sistemul geoinformațional ROKIDAIR, dezvoltat de Universitatea Valahia din Târgoviște în parteneriat cu NILU Norvegia, Universitatea Politehnica București și Universitatea Petrol-Gaze Ploiești în cadrul proiectului de cercetare EEA Grants 20 SEE/30.06.2014 (www.rokidair.ro).

Fig. ccdc Interfața de autentificare a sistemului geoinformațional ROKIDAIR

Fig. ccdc Spațiul de lucru al sistemului geoinformațional ROKIDAIR

Fig. cdcd Poziția stației automate PH-6 din Ploiești vizualizată în sistemul geoinformațional ROKIDAIR (www.rokidair.ro); se observă și straturile tematice clădiri, respectiv străzi în fundal

Fig. cdcd Vizualizarea codurilor de culoare aferente intervalelor de concentrații a particulelor în suspensie cu dimensiunea mai mică de 2.5 µm – PM2.5, în sistemul geoinformațional ROKIDAIR (www.rokidair.ro); se observă și efectele asupra sănătății asociate acestor coduri; Pragurile de valori au fost preluate din standardul U.S. EPA 2013

Fig. cdcd Vizualizarea seriei cronologice a concentrații de particule în suspensie cu dimensiunea mai mică de 2.5 µm – PM2.5 înregistrate la stația automată PH-2 în cursul anului 2015, în sistemul geoinformațional ROKIDAIR (www.rokidair.ro)

Fig. cdcd Exemplu de modelare a concentrațiilor de particule în suspensie cu dimensiunea mai mică de 2.5 µm – PM2.5 în cursul unei zile cu ajutorul interpolării de tip kriging, în sistemul geoinformațional ROKIDAIR (www.rokidair.ro)

Pentru fiecare parametru s-au utilizat valorile disponibile zilnice existente în baza de date.

Datele meteo monitorizate au fost:

– nebulozitatea (înnorare);

– radiația solară;

– precipitații;

– umiditatea relativă a aerului;

– presiunea atmosferică;

– temperatura minimă;

– temperatura maximă;

– temperatura medie;

– temperatura solului.

Prelucrarea datelor s-a efectuat prin utilizarea funcțiilor de analiză statistică descriptivă:

Average pentru calcularea mediei;

STDEV pentru calcularea abaterii mediei;

Mode pentru calcularea modulului;

Median pentru calcularea medianei;

Min pentru aflarea valorii minime;

Max pentru aflarea valorii maxime;

Count pentru aflarea numărului de valori colectate;

Countif pentru a afla câte valori sunt mai mari decât 0;

Count – Countif pentru aflarea valorilor de 0.

Fig. cdc Output furnizat de sistemul ROKIDAIR prezentând evoluția multianuală a concentrațiilor de particule în suspensie în Ploiești în perioada 2010-2015 (www.rokidair.ro)

IV. Concluzii

Problematica studiului particulelor PM2.5 este foarte complexă și are numeroase necunoscute datorate în principal multitudinii de surse din care provin în mod direct, dar și transformărilor fizico-chimice care au loc în atmosferă, având ca rezultat formarea particulelor PM2.5 secundare

Concentrațiile medii anuale ale fracțiunii PM2.5, au variat între cca. 15 și 25 μg m-3, iar indicatorul mediu de expunere al populației a fost 18 μg m-3

Se poate afirma că poluarea cu PM2.5 reprezintă o problemă importantă la nivelul țărilor din Uniunea Europeană, deoarece s-a demonstrat că expunerea prelungită într-un mediu încărcat cu particule în suspensie (PM), poate conduce la efecte negative semnificative asupra sănătății, iar până în prezent nu există dovezi certe pentru a stabili un nivel sigur de expunere.

V. Bibliografie

Dunea D., 2015. Controlul și prevenirea poluării atmosferice – Note de curs

Dunea D., 2013. Monitorizarea factorilor de mediu – Note de curs

Dunea D., Oprea M., Lungu E., 2008. Comparing statistical and neural network approaches for urban air pollution time series analysis, Proceedings of the 27th IASTED International conference on “Modelling, Identification and Control” (ed. L. Bruzzone), Acta Press, 93-98

Dunea D., Iordache Ș., Alexandrescu D.C., Dincă N., Screening the Weekdays/Weekend patterns of air pollutant concentrations recorded in southeastern Romania, Environmental Engineering and Management Journal, 14(12), pp. 3105-3115, 2014 – ISI WoS.

Dunea D., Iordache S., Radulescu C., Pohoata A., Dulama I.D., A Multidimensional Approach to the Influence of Wind on the Variations of Particulate Matter and Associated Heavy Metals in Ploiesti City, Romania, Romanian Journal of Physics, http://www.nipne.ro/rjp/accpaps/054-Dunea__53BCA0.pdf , 2016.

Iordache Ș., Dunea D. (Editori), 2014, Metode de evaluare a efectelor poluării aerului cu particule în suspensie asupra sănătății copiilor, Ed. Matrix Rom, București, ISBN 978-606-25-0121-1, 476 pag.

Iordache Ș., Dunea D., 2012. Sisteme avansate de monitorizare a mediului – Târgoviște: Valahia University Press, ISBN 978-606-603-032-8.

Iordache Ș., Dunea D., 2011. Exploring air quality data from an automated monitoring system in an urban-industrial area, Annals Food Science and Technology, 12, Issue 1, 84-91

Oprea M., Nichita C., Dunea D., 2008. Aplicații ale inteligenței artificiale în protecția mediului, Editura Universității Petrol-Gaze din Ploiești, ISBN 978-973-719-236-3, 127 pagini.

Oprea M., Dunea D., 2010. SBC-MEDIU: a multi-expert system for environmental diagnosis, Environmental Engineering and Management Journal, February 2010, Vol.9, No.2, 205-213

Agenția Națională de Protecția Mediului Prahova: www.anpmph.ro

Airbase: www.airbase.ro

European Environment Agency: www.eea.com

United States Environmental Protection Agency (EPA): www.epa.gov

World Health Organization (WHO): www.who.org

Rețeaua Națională de Monitorizare a Calității : www.calitateaer.ro

Sistemul geoinformațional ROKIDAIR – www.rokidair.ro