1. Naslovnica
  2. Objave, najave, natječaji

Objave - zanimljivosti


Državna mreža za trajno praćenje kvalitete zraka i mjerenje lebdećih čestica

Problematika kvalitete zraka vrlo je složena. Poboljšanje kvalitete zraka nije uvijek u skladu sa smanjenjem emisija uzrokovanih ljudskim aktivnostima, a razlozi su brojni, no možda najznačajniji je da ne postoji jasan linearni odnos između smanjenja emisija i koncentracija onečišćujućih tvari u zraku. Na kvalitetu zraka u velikoj mjeri utječu meteorološke prilike, prekogranični prijenos onečišćenja, topografija terena, kemijska svojstva onečišćujućih tvari itd. Ovaj problem zahtjeva dugoročnu strategiju i suradnju na svim razinama jer onečišćen zrak ne poznaje državne granice pa je učinkovita politika zaštite zraka moguća samo djelovanjem na svim razinama, od nacionalnih i regionalnih do globalne.

Mjerenje koncentracije lebdećih čestica i ostalih onečišćujućih tvari u zraku, odnosno praćenje kvalitete zraka u Republici Hrvatskoj traje već dugi niz godina. Najprije je to bilo posredno, preko praćenja kvalitete oborine (već 1936. su započela mjerenja koncentracije sulfatnog iona u oborini). Godine 1995. prema tada važećem Zakonu o zaštiti zraka (NN48/1995) uspostavljena je država mreža za praćenje kakvoće zraka i odlučeno je da se financira iz državnog proračuna. Tijekom godina broj postaja se u državnoj mreži povećavao. Koje su postaje danas u državnoj mreži za trajno praćenje kvalitete zraka (državnoj mreži) i koji se parametri na njima mjere može se provjeriti na portalu Kvaliteta zraka u Republici Hrvatskoj u nadležnosti Ministarstva gospodarstva i održivog razvoja.

Slika 1. Državna mreža za trajno praćenje kvalitete zraka po zonama i aglomeracijama
Proširenje i modernizacija državne mreže
Pravni okvir državne mreže
Način uspostavljanja mreže za praćenje kvalitete zraka
Mjerne postaje
Lebdeće čestice

Proširenje i modernizacija državne mreže

Od 2017. godine traje modernizacija državne mreže kroz strukturni projekt AIRQ – Proširenje i modernizacija državne mreže za trajno praćenje kvalitete zraka (KK.06.2.1.02.0001) kojeg provodi DHMZ u partnerstvu s Institutom za medicinska istraživanja i medicinu rada (IMI). Ukupna procijenjena vrijednost projekta je 125.123.500,00 kn, od toga 85 % financira Europska unija iz Europskog fonda za regionalni razvoj, a 15 % Republika Hrvatska iz Fonda za zaštitu okoliša i energetsku učinkovitost. Projektom je planirana izgradnja šest novih (Zagreb-4, Osijek-2, Split-2, Split-3, Omišalj na otoku Krku, Žarkovica) i modernizacija 18 postojećih postaja za trajno praćenje kvalitete zraka (Zagreb-1, Zagreb-2, Zagreb-3, Sisak-1, Kutina-1, Rijeka-2, Osijek-1, Slavonski Brod-1, Višnjan, Pula, Parg, Plitvička jezera, Desinić, Vela straža na Dugom otoku, Polača, Hum na Visu, Opuzen i Kopački rit).

Slika 2. Postaje državne mreže koje će biti modernizirane i izgrađene nakon realizacije AIRQ projekta

Također projektom će se i povećati opseg mjerenja koncentracija onečišćujućih tvari u državnoj mreži. Dosad su uspostavljene jedna nova postaja (Osijek-2) i modernizirane tri postojeće postaje (Kutina-1, Slavonski Brod-1 i Osijek-1). Na sve četiri postaje (Kutina-1, Osijek-1, Osijek -2, Slavonski Brod-1) postavljeni su analizatori za praćenje koncentracija lebdećih čestica (PM10 i PM2,5).

Slika 3. Nova postaja Osijek-2 i modernizirane postaje Osijek-1, Kutina-1 i Slavonski Brod-1
Slika 4. Analizator lebdećih četica (PM10 i PM2,5).

Pravni okvir državne mreže

Lokacije i program mjerenja onečišćujućih tvari propisani su Uredbom o utvrđivanju popisa mjernih mjesta za praćenje koncentracija pojedinih onečišćujućih tvari u zraku i lokacija mjernih postaja u državnoj mreži (NN65/16), kojom su u pravni okvir Republike Hrvatske implementirane Direktiva 2008/50/EZ EU parlamenta i Vijeća te Direktiva 2004/107/EZ EU parlamenta i Vijeća, kao i Programom mjerenja razine onečišćenosti zraka u državnoj mreži za trajno praćenje kvalitete zraka. Za provođenje direktiva nadležno je Ministarstvo gospodarstva i održivog razvoja.

Rezultati dobiveni harmoniziranim programom i metodama mjerenja, analiziraju se zbog djelovanja kvalitete zraka na zdravlje ljudi i okoliš te su usporedivi s onim u drugim zemljama EU.

Prema Zakonu o zaštiti zraka (NN127/19) državna mreža sastavni je dio praćenja stanja okoliša i financira se iz državnog proračuna Republike Hrvatske i/ili sredstvima Fonda za zaštitu okoliša i energetsku učinkovitost. DHMZ upravlja radom državne mreže, osigurava izgradnju novih postaja u državnoj mreži, osigurava praćenje kvalitete zraka i odgovoran je za provođenje programa mjerenja kvalitete zraka na tim postajama. Ministarstvo gospodarstva i održivog razvoja provodi stručni nadzor nad radom državne mreže.

Način uspostavljanja mreže za praćenje kvalitete zraka

Dizajn mreže za mjerenje kvalitete zraka, kako bi ispunila zadane ciljeve programa mjerenja, zasniva se na odabiru broja mjernih postaja i njihovih lokacija te mjernih metoda za mjerenje kvalitete zraka.

Tipičan pristup dizajniranju mreže, na gradskoj ili državnoj razini, uključuje analizu postojećih mjerenja kvalitete zraka, analizu emisijskih podataka te podataka dobivenih modeliranjem za one lokacije za koje mjerenja ne postoje. Kvalitetno uspostavljena mjerenja kvalitete zraka mora ispunjavati sljedeće zahtjeve:

  • ispravan smještaj mjerne postaje u prostoru tj. reprezentativnost lokacije postaje
  • korištenje održavanih, umjerenih i redovito kontroliranih uređaja za mjerenje onečišćujućih tvari tj. reprezentativnost mjernih uređaja.

Glavni ciljevi programa mjerenja kvalitete zraka zadani su Zakonom o zaštiti zraka i srodnim propisima, a u svrhu očuvanja zdravlja ljudi, zaštite vegetacije i prirodnih ekosustava. To su:

  • mjerenje pozadinskog onečišćenja zraka,
  • analiza prekoračenja graničnih vrijednosti,
  • analiza onečišćenja zraka u blizini pojedinih snažnih emisijskih izvora,
  • usporedba mjerenja kvalitete zraka na različitim područjima iste države ili različitih država (unutar EU),
  • stvaranje baze podataka o kvaliteti zraka radi stvaranja akcijskih planova smanjivanja onečišćenja zraka,
  • planiranja prometa i građevinskih zahvata u prostoru,
  • analiza trendova, analiza utjecaja onečišćenja zraka na zdravlje ljudi,
  • informiranje javnosti o kvaliteti zraka,
  • stvaranje sustava za upozorenje u slučaju izvanrednih situacija, validacija numeričkih modela kemijskog stanja atmosfere, analiza različitih mjernih metoda.

Dodatne informacije potrebne radi sveobuhvatne analize onečišćenja zraka i procjene kvalitete zraka na nekom području su informacije meteorološkim i klimatološkim uvjetima područja na koje se odnose, topografiji, gustoći naseljenosti, emisijskim izvorima...

Mjerne postaje

Mjerna mjesta (postaje) na kojima se prati kvaliteta zraka u svrhu zaštite zdravlja ljudi, smještena su tako da je moguće provesti mjerenja na područjima unutar zona i aglomeracija gdje se očekuju najviše koncentracije onečišćujućih tvari u vanjskom zraku i gdje je najveći postotak stanovništva izložen onečišćenom zraku, neposredno ili posredno, u razdoblju koje je značajno u odnosu na vrijeme usrednjavanja granične vrijednosti.

Postaje dijelimo po tipovima područja na gradske, prigradske i ruralne, te po dominantnim emisijskim izvorima na prometne, industrijske i pozadinske.
Gradske pozadinske postaje smještene su tako da na njihovu razinu onečišćenja utječe cjelokupno onečišćenje iz svih izvora u okolici samih postaja. Razina onečišćenja ne bi trebala biti pod utjecajem jednog izvora, osim ako takva situacija nije tipična za veće gradsko područje. Ova mjerna mjesta, kao opće pravilo, reprezentativna su za nekoliko kvadratnih kilometara. Trenutno u državnoj mreži imamo sedam gradskih pozadinskih postaja. To su: Zagreb-3, Rijeka-2, Zagreb PPI PM2,5 (Ksaverska cesta), Slavonski Brod-2, Varaždin-1, Rijeka PPI PM2,5 i Kutina-2.

Postaja za mjerenje pozadinskog onečišćenja vanjskog zraka je reprezentativna za puno šire područje, od najmanje 25 km x 25 km do 50 km x 50 km (odnosno, od oko 500 – 2500 km2). Veličina toga područja ovisna je o svojstvima i varijabilnosti kvalitete zraka i oborine. Lokacije takvih postaja u blizini urbanih i industrijskih područja nisu poželjne jer njihov utjecaj na pozadinske koncentracije nije zanemariv, čime se gubi svrha pozadinskih mjerenja. Reprezentativnost područja postaje i ovisi i o geografskim te klimatskim uvjetima, zračnim strujanjima na visini prijenosa onečišćujućih tvari, meteorološkim uvjetima samog lokaliteta, blizini, odnosno udaljenosti velikih izvora emisije. Podaci s ovih postaja mogu ukazivati i na prekogranično onečišćenje.

Da bi se dobili kvalitetni podaci mjerenja kvalitete zraka potrebno je i zadovoljiti uvjete iz pojedinih mjeriteljskih normi, koje opisuju metodu mjerenja određene onečišćujuće tvari, kontrolu kvalitete rada mjerne opreme te obradu podataka zbog izrade završnih izvještaja.

Lebdeće čestice

Podaci mjerenja koncentracije lebdećih čestica na pozadinskim postajama su reprezentativni za veće područje i vrlo često govore o prekograničnom prijenosu onečišćenja – sjetimo se povremenih epizoda sa pustinjskim pijeskom, dok su oni u gradu reprezentativni za područje od nekoliko km2 i odnose se na izvore onečišćenja u blizini.

Mjerenje, veličina i sastav

Mjerenje koncentracije lebdećih čestica provode se pomoću automatskih analizatora kontinuirano i primjenom referentnih gravimetrijskih uzorkivača koji mjere dnevne koncentracije. Ova metoda omogućuje i kemijsku analizu sastava čestica. Budući da je gravimetrijsko uzorkovanje referentna metoda mjerenja, mjerenja dobivena automatskim uređajima se najmanje jednom u pet godine uspoređuju s tom metodom pri čemu se cijelu godinu usporedno, na istoj postaji, uzorkuju i mjere lebdeće čestice, a zatim se, po sezonama, utvrđuju faktori kojima se korigiraju rezultati automatskih mjerenja da bi se približili onima gravimetrijskog uzorkovanja.

Lebdeće čestice su mješavina kemijskih spojeva, vodene pare i drugih krutih primjesa različitog sastava. Najčešće mjerimo koncentracije onih kojima je aerodinamički promjer manji od 1 μm (PM1), 2,5 μm (PM2,5) i 10 μm (PM10). Krupnije čestice se zadržavaju u gornjim dijelovima respiratornog sustava dok sitnije čestice mogu doći i do krvožilnog sustava. Izvori emisija lebdećih čestica su mnogobrojni. Čestice mogu nastati prirodnim putem, emisijom iz poznatih izvora, ali i kemijskim reakcijama u atmosferi (sekundarni procesi stvaranja lebdećih čestica).

Izvori

Prirodni izvori uključuju morsku sol, prašinu (pustinja, ali i suho tlo), šumske požare i vulkane, dok antropogeni izvori, koji su dominantni u urbaniziranim područjima, nastaju zbog izgaranja fosilnih goriva i biomase iz kućnih i drugih ložišta, motora s unutarnjim izgaranjem, pri prometovanju vozila (trošenje ceste, guma, kočionih elemenata), pri spaljivanju otpada, u poljoprivredi i drugim aktivnostima. U visokim koncentracijama lebdeće čestice imaju nepovoljan utjecaj na ljudsko zdravlje.

Emisije čestica na području Republike Hrvatske posljednjih 15 godina su u padu što je vidljivo iz izvještaja o kvalieti zraka koji su dostupni na portalu Kvaliteta zraka u Republici Hrvatskoj.

Mjerni uređaji

Već je navedeno da se kod mjernog mjesta treba poštovati načelo reprezentativnosti mjernog mjesta te da se na njemu postavlja reprezentativan mjerni uređaj (slika 5.). Mjerni uređaji koji se koriste u državnoj mreži reprezentativni su i u skladu s referentnim mjernim metodama i podaci s jedne lokacije usporedive su s podacima na svim ostalim postajama državne mreže u Hrvatskoj i EU. Također može se provjeriti istinitost mjerenja na tim postajama te su mjerenja ponovljiva.

Na tržištu su, osim profesionalnih koji se koriste u državnoj mreži, dostupni i uređaji za indikativna mjerenja koji zbog svoje veličine i cijene omogućuju lokaciju većeg broja tih sustava u prostoru. Kada se koriste i analiziraju podaci s takvih uređaja treba provjeriti kako su i gdje postavljeni i za koje su područje i izvore emisija reprezentativni (npr. ako je uređaj postavljen preblizu dimnjaku neke obiteljske kuće u kojoj se loži na kruta goriva, pokazivat će iznimno visoke vrijednosti lebdećih čestica i bit će reprezentativan samo za tu točku na kojoj mjeri, a ne za neku gradsku četvrt). Kako ovi uređaji ne zadovoljavaju propisane standarde uglavnom ih nije moguće uspoređivati s podacima iz državne mreže.

Slika 5. Analizatori za : (a) SO2, (b) CO, (c) NOx i NO, (d) H2S i (e) NH3

Objavljeno: 3. 2. 2022.