Pripravili: Anja Ilenič, Alenka Mauko Pranjić
Onesnaženost zraka v urbanih središčih evropskih mest predstavlja enega najpomembnejših okoljskih in zdravstvenih izzivov sodobne družbe, saj se kar 99 %[1] prebivalcev urbanih območij sooča z okolji, ki so prekomerno onesnažena. Kljub številnim pobudam za izboljšanje kakovosti zunanjega zraka, zlasti z omejevanjem uporabe fosilnih goriv v avtomobilskem sektorju kot tudi uvedbe smernic v okviru direktiv, kot je na primer Evropska direktiva 2008/50/ED o kakovosti zunanjega zraka[2], še vedno ostajajo problematične prekomerne koncentracije trdnih delcev v velikosti manjših od 10 µm (grobi delci ali PM10) in trdnih delcev manjših od 2,5 µm (fini delci ali PM2,5). Ti delci so kombinacija izjemno majhnih trdnih in kapljičnih delcev, ki so razpršeni v atmosferi. Pogosto so posledica človekove dejavnosti in izvirajo iz emisij individualnih kurišč, prometa, industrijskih procesov in podobno. Trdne delce klasificiramo glede na njihov aerodinamičen premer, s čimer so povezani njihovi negativni učinki na človeka – manjši kot so delci, večja je njihova sposobnost prodreti v spodnje dihalne poti, kar lahko povzroči kronična in akutna obolenja dihal, srca in ožilja.
Slovenska mesta v povprečju beležijo nekoliko višje obremenitve s trdnimi delci v primerjavi z drugimi evropskimi mesti. Po podatkih Agencije Republike Slovenije za okolje (ARSO)[3] in Evropske agencije za okolje (EEA)[4] je leta 2021 povprečna letna koncentracija PM10 na ravni Evropske unije znašala 18,5 μg/m3, medtem ko je v Sloveniji znašala 20,6 μg/m3. Enako velja za koncentracijo PM2,5, ki je v Evropski uniji znašala 10,5 µm/m3, v Sloveniji pa 12,3 µm/m3. Največji delež k celotni koncentraciji delcev (PM10 in PM2,5) v Sloveniji prispeva raba goriv v gospodinjstvih in storitvenem sektorju (59−72 %). Tu prednjači neustrezno kurjenje, kot je na primer kurjenje odpadkov ali vlažnega lesa. Cestni promet prispeva približno 7 % k celotnim emisijam delcev v Sloveniji[5], pri čemer so delci predvsem posledica emisij iz avtomobilov z notranjim izgorevanjem ter obrabe vozišča, gum in zavor[6].
Projekt Klima moje soseske
V okviru projekta Klima moje soseske, ki ga izvaja Mariborska kolesarska mreža v sodelovanju z Zavodom za gradbeništvo Slovenije, EIT Urbana mobilnost RIS Hub Slovenija ter Mestno občino Maribor, smo med 9. in 13. oktobrom 2023 izvedli enotedensko kampanjo monitoringa zunanjega zraka z namenom ovrednotenja vpliva prometnih konic na koncentracije PM2,5 v središču mesta Maribor. V sklopu kampanje je bilo izvedenih 76 kolesarskih poti v štirih različnih časovnih intervalih: 1) med 7:00 in 8:00, 2) okoli 12:00, 3) okoli 15:00 ter 4) med 18:00 in 19:00. Trasa vzorčenja PM2,5 je obsegala: Center mobilnosti Maribor (začetek trase), Partizanska cesta – Maistrova cesta – Strossmayerjeva ulica – Gosposvetska cesta – Ulica Heroja Šercerja – Tržaška cesta – Ulica Pariške Komune – Ulica Kneza Koclja – Titova cesta – Center mobilnosti Maribor (konec trase). Poleg izvajanja samih meritev so prostovoljci izvedli tudi t.i. terensko so-lokacijsko kalibracijo za preverjanje natančnosti in točnosti izmerjenih vrednosti. S to kalibracijo smo določili odstotek odstopanja pridobljenih PM2,5 podatkov z nizkocenovnimi mobilnimi senzorji od referenčnih vrednosti, pridobljenih na stalni merilni ARSO postaji na Titovi cesti. Ugotovljeno je bilo, da je razlika med izmerjenimi in referenčnimi meritvami 37 %, zaradi vpliva nukleacijskega efekta kot posledica vlage, zato smo v nadaljevanju za analizo podatkov uporabili korekcijski faktor. Povprečne vrednosti PM2,5 so se gibale med 7,6 µg/m3 in 17,6 µg/m3, pri čemer so se koncentracije delcev postopno povečevale od ponedeljka, 9. 10. 2023, do petka, 13. 10. 2023. Poleg tega so rezultati pokazali, da so bile najvišje koncentracije PM2,5 izmerjene med jutranjo prometno konico, torej med 7:00 in 8:00 (povprečna vrednost: 17,5 µg/m3). Sledile so jim vrednosti PM2,5 izmerjene med 18:00 in 19:00 (povprečna vrednost: 13,7 µg/m3), nato PM2,5 vrednosti okoli 12:00 ure (11,0 µg/m3), medtem ko so bile najnižje koncentracije PM2,5 izmerjene okoli 15:00 (10,8 µg/m3) (Slika 1).
Slika 1: Razpon vrednosti PM2,5 v različnih časovnih intervalih.
Poleg meteoroloških dejavnikov, topografije, kakovosti goriva, porabe energije, ravni industrializacije in urbanizacije, ima ključno vlogo pri vertikalnem mešanju zraka in s tem povezanim redčenjem ter razprševanjem onesnažil blizu zemeljske površine tudi planetarni mejni sloj. Višje ravni planetarnega mejnega sloja običajno kažejo na močnejšo turbulenco in s tem povezane nižje koncentracije PM2,5 v zraku. Ponoči se planetarni mejni sloj tanjša in ujame delce blizu površine, medtem ko se ob dvigu temperatur in padcu relativne vlažnosti v ozračju postopoma zvišuje, kar vpliva na znižanje koncentracij PM2,5 v zraku[7]. Poleg vpliva planetarnega mejnega sloja pridobljeni rezultati kažejo tudi na morebiten vpliv jutranje prometne konice na povišane koncentracije PM2,5. Pridobljene vrednosti smo primerjali z dnevno mejno vrednostjo, ki znaša 15 µg/m3. Ta vrednost predstavlja mejno dnevno vrednosti, pri kateri, v skladu s priporočili Svetovne zdravstvene organizacije, že lahko opazimo negativne učinke na zdravje ljudi. Ugotovljeno je bilo, da 33 % vseh izmerjenih vrednosti presega to mejo, pri čemer je bilo največ takšnih vrednosti zabeleženih v času jutranje prometne konice (73 % vseh izmerjenih vrednosti v tem časovnem intervalu). Na podlagi pridobljenih rezultatov smo tudi opazili, da so povišane koncentracije PM2,5 večinoma zabeležene na križiščih, kjer se zadržuje več avtomobilov s prižganimi motorji in je promet gostejši (Slika 2).
Slika 2: Stičišča povišanja PM2,5 vrednosti v mestu Maribor.
Zaključki
Kratka enotedenska analiza obremenjenosti zraka s PM2,5 v mestu Maribor kaže na relativno dobro kakovost zraka. 33 % izmed vseh opazovanih vrednosti je preseglo mejno dnevno priporočeno vrednost (15 µg/m3), pri čemer je bilo največ preseženih koncentracij zabeleženih v jutranjem časovnem intervalu. Analize izpostavljenosti prebivalcev atmosferskim onesnažilom, ki združujejo državljanske pobude z uporabo nizkocenovnih mobilnih senzorjev ter uradne meritve iz merilnih postaj (ARSO), lahko zagotovijo izboljšano časovno in prostorsko sliko kakovosti zraka. S tem lahko pomagajo identificirati obremenjene točke v urbanih okoljih in prispevajo k oblikovanju učinkovitih regulatornih okvirov ter prostorskih načrtov. Poleg tovrstnih ozaveščevalnih iniciativ je izjemnega pomena za zmanjševanje koncentracij PM2,5, da posamezniki prepoznajo pomembnost in potencialne negativne vplive svojih vsakodnevnih navad. Uporaba javnega prevoza in koles, še posebej za krajše razdalje, ter ogrevanje s kakovostnim in ustrezno osušenim lesom lahko bistveno zmanjšata škodljive učinke na povečanje koncentracij PM2,5 v mestih.
[1] https://www.who.int/health-topics/air-pollution#tab=tab_1
[2] https://eur-lex.europa.eu/legal-content/SL/ALL/?uri=CELEX:32008L0050
[3] http://rte.arso.gov.si/zrak/kakovost%20zraka/poro%c4%8dila%20in%20publikacije/kakovost_letna.html
[4] https://www.eea.europa.eu/data-and-maps/dashboards/air-quality-statistics
[5] http://rte.arso.gov.si/zrak/kakovost%20zraka/poro%c4%8dila%20in%20publikacije/kakovost_letna.html
[6] https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1352231005010058
[7] https://link.springer.com/article/10.1007/s40726-019-00124-5