Hodnotenie kvality ovzdušia

Kvalita ovzdušia je miera znečistenia ovzdušia znečisťujúcimi látkami v danom území a v danom čase. Kvalita ovzdušia na stránke https://dnesdycham.sk reprezentuje hodnotu indexu kvality ovzdušia za znečisťujúce látky: oxid dusičitý (NO2), oxid siričitý (SO2), ozón (O3) a prachové častice (PM10 a PM2,5) na monitorovacej stanici v danom čase. Takto interpretovaná kvalita ovzdušia má informatívny charakter. 

Hodnotenie kvality ovzdušia môžeme vykonávať viacerými spôsobmi:

  • Najpresnejším je monitorovanie znečistenia prostredníctvom Národnej monitorovacej siete kvality ovzdušia (NMSKO), 
  • alebo modelovanie znečistenia ovzdušia prostredníctvom matematických modelov a prípadne iných techník objektívneho odhadu.

Monitorovanie znečistenia ovzdušia
V rámci NMSKO je na území Slovenska rozmiestnených 52 automatických monitorovacích staníc (AMS) a sieť dopĺňa niekoľko mobilných.

Monitorovacia sieť kvality ovzdušia 2021

Rozmiestnenie automatických monitorovacích staníc má za cieľ identifikovať dlhodobé trendy znečistenia ovzdušia, pričom počet zohľadňuje legislatívne požiadavky na určenie najmenšieho počtu vzorkovacích miest na stále merania koncentrácií jednotlivých znečisťujúcich látok vo vonkajšom ovzduší.

Monitorovacie stanice sa rozdeľujú podľa typu na:

  • pozaďové (background B), 
  • dopravné (transport T)  
  • priemyselné (industrial I)

 a podľa typu oblasti na: 

  • mestské (urban U), 
  • predmestské (suburban S) 
  • vidiecke (rural R). 

Stanice na najviac exponovaných miestach ako mestské dopravné a priemyselné stanice, majú najmenšiu priestorovú reprezentatívnosť, najvyššiu priestorovú reprezentatívnosť územia predstavuje pozaďová stanica.

Stanica na monitorovanie kvality ovzdušia ovzdušia je určená na meranie koncentrácií znečisťujúcich látok v rôznych časových obdobiach dňa. Zbiera údaje o znečistení ovzdušia a odosiela ich na vzdialený server na zaznamenávanie a analýzu údajov. Stanica je vybavená rôznymi senzormi plynov, akými sú oxid uhoľnatý (CO), oxid dusičitý (NO2), oxid siričitý (SO2), ozón (O3), benzén. Okrem plynových senzorov má AMS senzory prachových častíc na detekciu suspendovaných častíc veľkosti PM10 a PM2,5  v ovzduší. Stanica tiež obsahuje snímače teploty, relatívnej vlhkosti, barometrického tlaku a ultrafialového indexu na presné meranie a analýzu parametrov znečistenia.

Umiestnenie monitorovacích staníc a intenzita monitoringu znečisťujúcich látok na území Slovenska je nastavená na základe posúdenia úrovne znečistenia ovzdušia znečisťujúcimi látkami, pre ktoré sú určené limitné hodnoty alebo cieľové hodnoty a pre prekurzory ozónu (látky, ktoré podliehajú chemickej premene v ovzduší za vzniku prízemného ozónu). 

Stále merania v aglomeráciách a zónach je potrebné uskutočňovať tam, kde je úroveň znečistenia ovzdušia znečisťujúcou látkou vyššia ako horná medza na hodnotenie úrovne znečistenia ovzdušia. Kombinácia stálych meraní, indikatívnych meraní a modelovacích techník v aglomeráciách a zónach sa môže použiť, ak je úroveň znečistenia ovzdušia rovnaká alebo vyššia ako dolná medza na hodnotenie úrovne znečistenia ovzdušia a rovnaká alebo nižšia ako horná medza na hodnotenie úrovne znečistenia ovzdušia.
 

Modelovanie znečistenia ovzdušia

Modelovacie techniky alebo techniky objektívneho odhadu v aglomeráciách a zónach, v ktorých úroveň znečistenia ovzdušia je nižšia ako dolná medza pre hodnotenie úrovne znečistenia ovzdušia. Zákon o ovzduší č. 137/2010 Z. z. v znení neskorších predpisov stanovuje postup pre hodnotenie a kritériá kvality ovzdušia v plnom súlade so smernicami EÚ a umožňuje využiť na hodnotenie kvality ovzdušia okrem meraní pomocou monitorovacích staníc aj matematické modelovanie. Výpočty pre hodnotenie kvality ovzdušia pomocou matematického modelovania sa uskutočňujú aplikáciou upravených modelov RIO a CMAQ. 

Chemicko-transportný model CMAQ v5.3

Modelovací systém Community Multiscale Air Quality Modeling System – CMAQ16, je vyvíjaný a podporovaný vo vývojovom stredisku EPA National Exposure Research Laboratory v Research Triangle Park, NC. CMAQ predstavuje model kvality ovzdušia tretej generácie, čo znamená, že dokáže modelovať viaceré znečisťujúce látky naraz na veľkých škálach, ktoré môžu pokrývať celé kontinenty. Je to trojrozmerný eulerovský chemicko-transportný model, ktorý sa používa na simulovanie ozónu, atmosférických aerosólov (PM), oxidov síry, dusíka a iných znečisťujúcich látok v troposfére.

Interpolačno-regresný model RIO

Model RIO17 je pokročilý interpolačno-regresný model. Vstupmi sú namerané koncentrácie a rôzne pomocné priestorové polia, ktoré majú súvislosť s priestorovým rozložením danej znečisťujúcej látky - ako napríklad mapy nadmorskej výšky, intenzity dopravy, ventilačného indexu, gridovaných emisií z lokálnych kúrenísk - pričom súbor týchto tzv. driverov je špecifický pre konkrétnu znečisťujúcu látku.

IDW-R

Interpolačný model RIO patrí medzi tzv. aproximujúce interpolačné metódy, čo znamená že pole koncentrácií vyhladzuje a v miestach monitorovacích staníc nevypočíta nutne rovnakú koncentráciu ako bola nameraná. Preto výstupy modelu RIO alebo CMAQ ešte upravujeme technikou IDW-R (inverse distance weighting – regresion).