Osadnik

WPLYW SKLADOWISKA PRZEZCHLEBIE NA STAN ZANIECZYSZCZENIA   POWIETRZA ATMOSFERYCZNEGO

                               Janusz  Miczyński

1.      Wstęp; cel badań.

Przedmiotem przeprowadzonych badań  było  składowisko  popiołów

lotnych  i  dymnicowych  pochodzących  w  przeważającej  części  z

Elektrowni  "Rybnik" oraz  odpadów  kopalnianych  z  kilku  kopalni

węgla kamiennego zachodniej części  GOP.

Składowisko to usytuowane jest w miejscowości Przezchlebie w bezpośrednim sąsiedztwie osiedla mieszkaniowego.

Celem badań było:

a. Analiza dynamiki zmian pylenie w czasie.

b. Analiza zmienności przestrzennej pylenia osadnika w Przezchlebiu

c. Ocena wpływu procesu zalądawiania osadnika na zapylenia powietrza w jego otoczeniu w szczególności na osiedlu mieszkaniowym

2. Przegląd materiałów dotyczących badań na analizowanym terenie.

W otoczeniu składowiska Przezchlebie były prowadzone badania

przede wszystkim przez Polską Akademie Nauk w Zabrzu  [5,6],  przy

zastosowaniu płytek mierniczych w latach 1985-1987.

W 1988 roku  NOT  w  Katowicach  wykonał  opracowanie

pt. "Studium ochrony środowiska i wpływ zwałowiska w Przezchlebiu

na Środowisko". W studium tym wobec braku pomiarów zanieczyszczeń,

stan  ich określono metoda obliczeniowa [2].

Wojewódzka Stacja Sanitarno  Epidemiologiczna  w  Katowicach  w

swoim Biuletynie informacyjnym  podała dane dotyczące opadu pyłu i

stężeń pyłu drobnego dla Przezchlebia [7].

W latach 1989-1998 badania prowadziła Katedra Meteorologii i Klimatologii Rolniczej AR w Krakowie. [Miczyński 1998].

3. Metoda badań.

W 5 punktach usytuowano sedymentatory plastykowe.

Powierzchnia chwytna sedymentatorów wynosiła 531 cm2, umieszczona  na wysokości 2 m ponad terenem.  Stanowiska "C" i "E"  zlokalizowano

w obrębie osiedla, stanowisko "A"  na  terenie  zakładów  zaplecza

technicznego  składowiska,  stanowisko  "B"  na   terenach

rolnych, stanowisko "D" w strefie bezpośredniego odziaływania składowiska

w celach porównawczych.

Sedymentatory wymieniano co 2 miesiące. W laboratorium dokonywano obróbki przywożonych próbek. Zakres badań obejmował określenie opadu pyłu w g/m2 metodą wagową.

4.  Wyniki badań.

            Opad pyłu w otoczeniu składowiska Przezchlebie kształtował  się na bardzo zróżnicowanym poziomie w całym okresie badawczym. Różnica miedzy  opadem pyłu  maksymalnym a minimalnym wynosiła ponad 100 gramów na m2 i miesiąc.

Analiza zmian czasowych uwidoczniła duże wartości  opadu pyłu w latach 1980-1991, z maksimum w roku 1990, oraz lata 1992 –1997.

Rozpoczęty w roku 1991 proces sukcesywnego zalądowiania osadnika w nastepnych latach w istotny sposób zmniejszył wartości roczne opadu pyłu.

            W 1993  roku  opad pyłu był nieco wyższy niż w roku poprzednim. Maksymalna suma  2-miesięczna  opadu pyłu  została   stwierdzona  na   stanowisku  "C"  20 g/m2,  minimalna  w  punkcie "A"  4,8 g/m2 (Tab.5.1.; Rys. 5.5). Suma roczna opadu  pyłu występowała na dość zróżnicowanym poziomie w poszczególnych  punktach pomiarowych, przy czym w 1993 roku najwyższą wartość osiągnęła również w punkcie "C"  (77 g/m2 ).

            W  analizowanym okresie 1994 roku stwierdzono dalszy niewielki przyrost opadu pyłu. Najwyższe wartości zanotowano w punkcie "C" (74 g/m2 ). W odniesieniu do 1992 r. w latach 1993 i 1994 zauważa się niewielki trend wzrostu opadu pyłu . Jeśli przyjąć za 100 %  sumę  opadu pyłu w 1992 roku, to odpowiednio  w  1993  roku  opad  ten wynosił 126% w 1994 roku 135 %. Tendencja ta nie utrzymała się w roku 1995 , kiedy to wielkość opadu pyłu (55g/m2) w stosunku do roku 1992 wynosił 112 %. (Rys. 5.7, 5.11-5.15.).W tym też roku odnotowano spadek opadu pyłu w punkcie "A" w stosunku do pozostałych punktów pomiarowych(Tab.5.1 ; Rys.5.11.).

            W 1996 roku dane pomiarowe zostały opracowane za okres styczeń - sierpień; wyniki za pozostały okres będą przedstawione w następnym opracowaniu w  1997 r. Na ich podstawie można stwierdzić, że nastąpił dalszy ogólny spadek opadu pyłu na wszystkich stanowiskach pomiarowych (Rys. 5.9; 5.11-5.15). Wyniki uzyskane z bezpośrednich pomiarów potwierdziły symulację  dla całego 1996 roku iż średnia suma opadu pyłu osiągnęła najniższą wartość dla całego badanego okresu 1980 - 1996. (Rys. 5.15).

            Rok 1997 nie przyniósł istotnych zmian w wielkości opadu pyłu nadal postępuje ogólny spadek opadu pyłu jednak nie jest to już tak gwałtowne zjawisko jak na początku lat 90-tych.

(Rys. 5.10; 5.11-5.15) . W ramach badań zrobiono próbę opracowania rozkładów przestrzennych w latach 1990 do 1997. Mała ilość punktów pomiarowych nie pozwala na pełne zobrazowanie zachodzących zmian. Na załączonych mapkach (Rys.5.17.) można jednak zaobserwować że do 1993 największe stężenia notowano w obrębie samego osadnika. Od 1994 stosunkowo duże stężenia pyłu notowane są również w rejonie Piaskowni jak i samego osiedla. Spowodowane to może być tzw. niską emisją osiedlową, przy jednoczesnym zalądowieniu osadnika. W 1997 praktycznie nie ma już istotnego zróżnicowania pomiędzy obszarami sąsiadującymi z osadnikiem a pozostałymi obszarami.

            Dla  terenu objętego badaniami ustalone są wielkości dopuszczalnych ilości substancji zanieczyszczających powietrze. Dopuszczalny opad pyłu ogółem wynosi dla tych terenów 200 g/m2  na rok. [1].

            W badanym okresie 1989-1997 dopuszczalna norma została przekroczona jedynie w latach 1990 i 1991.  W 1990 r  w największym stopniu w  punkcie "D", w mniejszym stopniu w punktach "E" i "C". (Tab. 5.1;Rys.5.8-5.13.). W  roku  1991 dla dopuszczalnej  wartości opadu  pyłu stwierdzono przekroczenie jedynie w punkcie "D" w mniejszym stopniu w punkcie „E”. W następnych latach  nastąpił spadek opadu  pyłu i  nie  stwierdzono przekroczeń rocznych  wartości dopuszczalnych.

            Stosunki anemometryczne wykazują, że  najczęstsze  w  badanym terenie są wiatry  z  wycinka  zachodniego. Powodują one, iż obszary położone na południowy wschód i na wschód  od składowiska są szczególnie narażone na jego pylenie. Największe pylenie może występować  w okresach zimowych wówczas, gdy nie ma ochrony przez zalęgającą pokrywę śnieżną.

             Okres letni roku 1992 szczególnie sprzyjał występowaniu procesu pylenia ze względu na susze  i  rekordowo  wysokie  temperatury. Zarówno brak opadów jak i bardzo wysokie  temperatury powietrza są czynnikami, które tworzyły bardzo korzystne warunki dla erozji obszarów osadnika. woda zwilżająca i wiążąca lekkie pyły jest elementem ograniczającym w znacznej mierze unoszenie ich z wiatrem. Dlatego też  można przypuszczać, że nawet w tak bardzo  sprzyjających warunkach  zanotowane niskie wartości opadu pyłu są związane z zabezpieczającą  powierzchnię osadnika roślinnością.

            Osiedle mieszkaniowe położone w bliskiej odległości od osadnika było szczególnie narażone na zapylenia ze zwałowiska popiołów. Należy również sądzić, iż duże źródła emisji w Łabędach jak Huta, Walcownia Metali Nieżelaznych i  Zakłady  Mechaniczne  BUMAR,  nie miały tak dużego wpływu na lokalny stan zapylenia powietrza w  tym regionie jak sam osadnik Przezchlebie. Wskazują na to niskie wyniki zapylenia po zadarnianiu osadnika i utrwalający się trend spadkowy, szczególnie widoczny w latach 1994 - 1997.

            Tak korzystny dla środowiska naturalnego spadek wartości opadu  pyłu  można  wiązać z powstaniem na powierzchni popiołów w osadniku warstwy  trawy  (roślinności), która stanowi naturalne zabezpieczenie  przed  erozją.

            Zestawiono też średnie sumy opadu pyłu w Przezchlebiu w latach 1980 - 1985,  wg.  badań NOT w Katowicach [2],  PAN  w  Zabrzu [3,4] Wojewódzkiej Stacji Epidemiologicznej w Katowicach [5],  oraz  własnych  wykonanych w latach 1989-1996. [6,7], (Rys.5.9; 5.14).  Jakkolwiek badania te przeprowadzono różnymi metodami, bardzo orientacyjne porównanie wyników wskazuje, iż  za  wyjątkiem mało reprezentatywnego wycinka roku 1989; w latach 1980 - 1985 i 1990 -1991   występowało znaczne pylenie.

            W całym okresie badawczym maksymalny roczny opad pyłu wystąpił w 1990 r stanowiąc ok.  130  %  wartości  dopuszczalnej. W kolejnym 1991 r. suma opadu pyłu była wysoka i zbliżona do wartości dopuszczalnej. ( ok.99 % normy - Rys. 5.9; 5.14.). W 1992 roku po zadarnieniu osadnika suma opadu  pyłu  zmniejszyła się istotnie i stanowiła wówczas ok. 23 % dopuszczalnej normy. W  latach  1993 (ok. 29 % normy), 1994 (średnio ok. 32 % normy), w 1995 ( 27% normy ) i w 1996 r (16 % normy),  stwierdzono nadal  niskie wartości opadu pyłu z  tendencją zwyżkową w latach 1993 - 94, a następnie obniżenie się w latach 1995-1997.   (Ryc. 5.9-5.14).

Z dotychczas uzyskanych wyników można przypuszczać, iż zatrawieniem osadnika w Przezchlebiu zabezpieczyło w sposób trwały jego powierzchnię przed pyleniem.

5.3. Wnioski.

1. W badanym okresie 1997 r zapylenie powietrza  w rejonie składowiska było najniższe z całego dotychczasowego okresu badawczego. Jedną z najważniejszych przyczyn może być, jak się wydaje, ze zmniejszenie powierzchni osadnika na skutek jego sukcesywnego zazwałowania odpadami powęglowymi. Dodatkowym czynnikiem ograniczającym pylenie może być polepszający się stan zadarniania w kolejnych latach po zatrawieniu osadnika w 1991 r. Tendencja zwyżkowa w latach 1992 - 1994 mogła być spowodowana czynnikami zewnętrznymi poza samym składowiskiem.

2. W badanym okresie najwyższy opad pyłu zanotowano w latach 1990- 1991; zaś maksymalna sumę opadu  pyłu stwierdzono  w punkcie "D" najbliżej osadnika, tam też zostało zanotowane maksimum jednostkowe (1990-1991) i najwyższe przekroczenia normy.

3. Najniższy opad pyłu w początkowym okresie badawczym zanotowano punkcie "B" na terenach rolnych.   

4. Przed zatrawieniem osadnika można było stwierdzić, iż w punktach bardziej oddalonych od osadnika opad pyłu był niższy niż w jego bezpośrednim sąsiedztwie zaś po zadarnianiu wyniki są  zróżnicowane.

5. Orientacyjne porównanie badań własnych (1989-1997) i przeprowadzonych w latach  poprzedzających przez różnych autorów wskazują na dużą zmienność opadu pyłu z tendencją   początkowo zwyżkową i maksimum w 1990 a następnie od 1992 roku znacznym spadkiem pylenia, szczególnie widocznym w latach 1994 - 1997

6. W celu analizy dynamiki zmian zapylenia powietrza w rejonie składowiska w dłuższym okresie czasu, pomiary sedymentacyjne powinny być kontynuowane. Zakres badań powinien również zostać rozszerzony przez zwiększenie ilości punktów pomiarowych jak też o pomiary podstawowych elementów meteorologicznych jak kierunek i prędkość wiatru, wysokość opadów atmosferycznych i temperatura powietrza.

Spis literatury

1.Dziennik Ustaw RP Z dn.14.03.90.  Nr.15  Rozporządzenie  Ministra Ochrony Środowiska Zasobów Naturalnych i Leśnych z dn. 12.02.1990r w sprawie ochrony powietrza przed zanieczyszczeniem.

2.Konieczynski J., Stan ochrony środowiska i wpływ zwałowiska w Przeschlebiu na środowisko, NOT, Katowice 1988.

3.Praca zbiorowa, Wykonanie badań zanieczyszczeń pyłowych przy składowisku Przezchlebie. Maszynopis  IPIS PAN Zabrze 1985.

4.Praca  zbiorowa,  Badania  opadu  pyłu  w  obrębie   składowiska Przeschlebie. Maszynopis, IPIS PAN Zabrze 1987.

5.Zanieczyszczenie atmosfery w woj. katowickim w r.1980,1981,1982,

1983,1984. Woj.St.Sanit.Epidemiol.Katowice.1980-84.

6.Miczyński J., 1989, Wpływ  składowiska  Przeschlebie   na   stan   zanieczyszczenia powietrza. Raporty etapowe za okres I989-1998 KMiKR AR, Kraków,Maszynopisy.

7.Miczyński J., Wpływ  składowiska  Przeschlebie  na  stan   zanieczyszczenia powietrza. Opracowanie  etapowe za okres IX. 1989 - IX. 1993. KMiKR AR Kraków. Maszynopis.