ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΡΥΠΑΝΣΗ ΚΑΙ ΚΑΥΣΗ ΞΥΛΩΝ ΣΤΙΣ ΜΕΓΑΛΕΣ ΕΛΛΗΝΙΚΕΣ ΠΟΛΕΙΣ Σπύρος Πανδής ΙΕΧΜΗ/ITE και Παν. Πατρών
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΕΣ ΟΜΑΔΕΣ Κώστας Ελευθεριάδης (ΕΚΕΦΕ Δημόκριτος) Νίκος Μιχαλόπουλος (Παν. Κρήτης, ΙΤΕ) Ευάγγελος Γερασόπουλος (Εθν. Αστεροσκοπείο Αθηνών) Γιώργος Μπίσκος (Παν. Αιγαίου) Νίκος Χατζηαναστασίου (Παν. Ιωαννίνων) Θάνος Νένες (Georgia Tech., ITE) Συντονιστής Προγράμματος ΕΣΠΑ-ΘΑΛΗΣ Χριστόδουλος Πηλίνης (Παν. Αιγαίου)
ΣΩΜΑΤΙΔΙΑ ΚΑΙ ΟΡΑΤΟΤΗΤΑ Ο 10 μg/m 3
ΣΩΜΑΤΙΔΙΑ ΚΑΙ ΟΡΑΤΟΤΗΤΑ Ο 50 μg/m 3
ΣΩΜΑΤΙΔΙΑ ΚΑΙ ΟΡΑΤΟΤΗΤΑ 100 μg m -3
ΜΕΓΕΘΟΣ ΚΑΙ ΠΗΓΕΣ Μάζα 40 30 ΠΡΟΙΟΝΤΑ ΚΑΥΣΗΣ ΘΕΙΚΑ ΑΛΑΤΑ (SO 2 ) ΝΙΤΡΙΚΑ ΑΛΑΤΑ Accumulation (NOx, NH 3 ) ΔΕΥΤΕΡΟΓΕΝΗ Mode ΟΡΓΑΝΙΚΑ 20 Condensation Submode 10 Droplet Submode ΣΚΟΝΗ ΑΛΑΤΙ ΘΑΛΑΣΣΑΣ ΓΥΡΗ ΦΘΟΡΑ Coarse ΕΛΑΣΤΙΚΩΝ Mode 0 0.01 0.1 1 10 Διάμετρος (μικρόμετρα)
ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΜΕΓΕΘΟΥΣ PM 10 Μάζα 40 30 20 Condensation Submode 10 Accumulation Mode Droplet Submode Coarse Mode 0 0.01 0.1 1 10 Διάμετρος (μικρόμετρα)
ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΜΕΓΕΘΟΥΣ PM 2.5 Μάζα 40 30 20 Condensation Submode 10 Accumulation Mode Droplet Submode Coarse Mode 0 0.01 0.1 1 10 Διάμετρος (μικρόμετρα)
Μετρήσεις ερήσεςσοθησε στο Θησείο
Συγκεντρώσεις PM 2.5 στην Αθήνα
Πηγή των Σωματιδίων στην Αθήνα Ακετονιτρίλιο PM 2.5
ΚΑΥΣΗ ΞΥΛΩΝ ΓΙΑ ΘΕΡΜΑΝΣΗ
Ενδεικτικές Εκπομπές Σωματιδίων Τζάκι ή ξυλόσομπα (σε 4 ώρες): ρς) 150 g Αυτοκίνητο 1992 (30 km): 0.5 g Αυτοκίνητο 2009 (30 km): 0.15 g Ένα τζάκι εκπέμπει όσο 1000 νέα αυτοκινήτα την ημέρα! Καυστήρας με pellets (4 ώρες): 5-20 g Καυστήρας πετρελαίου (4 ώρες): 2 g Καυστήρας με φυσικό αέριο (4 ώρες): 0.2 g
Χημική Σύσταση Σωματιδίων από Καύση Ξύλων 80% οργανικές ενώσεις (εκατοντάδες) Πολυκυκλικοί αρωματικοί υδρογονάνθρακες, αλκάνια, μονο- και δι-καρβοξυλικά οξέα, διτερπενοϊκά οξέα, λεβογλυκοζάνη, κλπ. 10% στοιχειακός άνθρακας 10% ανόργανα άλατα (χλωριούχο κάλιο, θειικό κάλιο, κλπ.)
Κατανομή Μεγέθους Μάζα 0.1 0.2 1 2.5 Δά Διάμετρος (μικρόμετρα) ό
ΣΩΜΑΤΙΔΙΑ-ΧΕΙΜΩΝΑΣ 2013 Ώρα της Ημέρας
Κατανομή Σωματιδίων στην Ατμόσφαιρα
Επίδραση της Θερμοκρασίας ρ Θησείο Ελάχιστη Θερμοκρασία ( o C) Μέγιστη Συγκέντρ ρωση PM2.5 ( g m -3 )
Άλλοι Αέριοι Ρύποι 20 Τολουόλιο Ακετονιτρίλιο 2.0 15 Τολο ουόλιο (ppb) 10 Τολουόλιο 1.5 1.0 Ακετονιτρίλιο (ppb) 5 0.5 Ακετονιτρίλιο 0 12:00 15:00 18:00 21:00 00:00 03:00 06:00 09:00 10/1/2013 11/1/2013 Ημερομηνία 0.0
Αρωματικές Ενώσεις: Πρωί-Βράδυ 20 ρ ρη χ ρ ή γ ρ η 15 Συ υγκέντρω ωση (ppb b) 10 5 0 Βενζόλιο Τολουόλιο Ξυλόλια
Περιοχή Δειγματοληψίας Μέγαρο Λόγου και Τέχνης, Πάτρα
PM 25 2.5 στην Πάτρα - 2013 Ημερομηνία (2013)
Μετρήσεις στα Ιωάννινα
m -3 ) ωση PM 2.5 ( g m υγκέντρω Συ Series of chemical components of PM Ιωάννινα Συγκεντρώσεις excluding dust Clear predominance of carbonaceous aerosol
Μετρήσεις στο Ηράκλειο
Ηράκλειο Συγκεντρώσεις Σωματιδίων 70 Series of chemical componets of PM 60 50 NO3 + SO4 + NH4 OM EC 40 30 20 10 0 Συγκέντρ ρωση PM2.5 ( g m -3 ) 10/1 12/1 14/1 15/1 17/1 18/1 20/1 22/1 23/1 25/1 27/1 28/1 30/1 31/1 2/2 3/2 5/2 6/2 Ημερομηνία (2013)
Επίδραση της Θερμοκρασίας ( g m -3 ) η PM 2.5 ( έντρωση τη Συγκέ Μέγιστ Ελάχιστη Θερμοκρασία ( o C)
Η ΜΕΛΕΤΗ ΤΩΝ 6 ΠΟΛΕΩΝ (Harvard, 1993) Σχετική Αύξηση Θνησιμότητας Μέση Συγκέντρωση Σωματιδίων (μg m -3 )
Μηχανισμός Επίδρασης Σωματιδίων στην Υγεία μας ΟΞΕΙΔΩΤΙΚΟ ΣΤΡΕΣ
Συμπεράσματα (1/3) Οι συγκεντρώσεις των αιωρουμένων σωματιδίων τις κρύες νύχτες με άπνοια έφτασαν σε πολύ υψηλά επίπεδα. Θησείο: 300 μικρογραμμάρια ανά κυβικό μέτρο Πάτρας: 200 μικρογραμμάρια ανά κυβικό μέτρο Ιωάννινα: 200 μικρογραμμάρια ανά κυβικό μέτρο Όριο (σαν ετήσιος μέσος όρος): 20 μικρογραμμάρια ανά κυβικό μέτρο. Τις νύχτες άνω του 90% ήταν μικρά σωματίδια (PM PM2.5). 25) Οι υψηλές συγκεντρώσεις παρατηρούνταν από περίπου τις 7 το βράδυ μέχρι και τις 3 το πρωί. Μέγιστο λίγο πριν τα μεσάνυχτα. Η καύση ξύλων ήταν υπεύθυνη σχεδόν αποκλειστικά (άνω του 90% συνεισφορά) για τις υψηλές συγκεντρώσεις τις νυχτερινές ώρες. Μετρήσεις του ακετονιτριλίου και του καλίου που παίζουν το ρόλο του χημικού «δακτυλικού αποτυπώματος» της συγκεκριμένης πηγής εκπομπών. Τα σωματίδια από την καύση των ξύλων αποτελούνταν κατά 80% από οργανικές ενώσεις, κατά 10% από στοιχειακό άνθρακα (μη καθαρό γραφίτη) και κατά 10% από ανόργανα άλατα (χλωριούχο κάλιο, θειικό κάλιο, κλπ). Οι εκατοντάδες οργανικές ενώσεις συμπεριλαμβάνουν πολυκυκλικούς αρωματικές υδρογονάνθρακες (ιδιαίτερα τοξικές ενώσεις), αλκάνια, μονο- και δι-καρβοξυλικά οξέα, διτερπενοικά οξέα, λεβογλυκόζη, κλπ.
Συμπεράσματα (2/3) Οι σχετικά υψηλές θερμοκρασίες περιόρισαν πολύ τη συχνότητα των επεισοδίων ρύπανσης. Οι μετρήσεις στο Θησείο αποτελούν μια απεικόνιση της μέσης κατάστασης στο αστικό περιβάλλον της πόλης. Τα PM2.5 ήταν: Ανω των 50 μg m -3 Θησείο 6 νύχτες (από τις 30). Πάτρα 12 νύχτες Ιωάννινα 19 νύχτες Ηράκλειο 1 νύχτα Ανω των 100 μg m -3 Θησείο 3 νύχτες (από τις 30). Πάτρα 5 νύχτες Ιωάννινα 5 νύχτες Ηράκλειο 0 νύχτες
Συμπεράσματα (3/3) Σχετικά υψηλές συγκεντρώσεις αερίων αρωματικών ενώσεων (τολουόλιο, λ ξυλόλια, κλπ). ) Καύση επεξεργασμένων ξύλων και άλλων υλικών. Συγκεντρώσεις αυτών των τοξικών ενώσεων τη νύχτα ήταν διπλάσιες ή και τριπλάσιες από τις αντίστοιχες συγκεντρώσεις τους κατά τις ώρες κυκλοφοριακής αιχμής. Τις νύχτες τα σωματίδια και αέρια παγιδεύονται σε ένα στρώμα λίγων εκατοντάδων μέτρων πάνω από το έδαφος. Με βάση το μέγεθός τους και τη χημική τους σύσταση, τα σωματίδια που παράγονται από την καύση του ξύλου φαίνονται να είναι το ίδιο επικίνδυνα για την ανθρώπινη υγεία με τα σωματίδια από την κυκλοφορία των οχημάτων και τις άλλες πηγές καύσης. Δεν σημαίνει πρέπει να επαναλάβουμε σαν χώρα αυτό το «πείραμα» υψηλών εκπομπών και τις επόμενες χρονιές ελπίζοντας ότι η φύση θα δείξει την ίδια κατανόηση όπως έδειξε φέτος.
ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΕΙΣ ΣΩΜΑΤΙΔΙΩΝ ΣΤΗΝ ΠΑΤΡΑ ΧΕΙΜΩΝΑΣ
ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΜΕΓΕΘΟΥΣ Μάζ ζα 40 30 20 Condensation Submode 10 Accumulation Mode Droplet Submode Coarse Mode 0 0.01 0.1 1 10 Διάμετρος (μικρόμετρα)
ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΕΙΣ ΣΩΜΑΤΙΔΙΩΝ ΣΤΗΝ ΠΑΤΡΑ ΚΑΛΟΚΑΙΡΙ
Skonh Saharas (Deytera 4 Feb)
Βοηθητικές Διαφάνειες
ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΡΥΠΑΝΣΗ
Αθήνα Χειμώνας 2013
Η Παρουσία Καλίου προδίδει την συνεισφορά της Καύσης Βιομάζας Θερμοί Μήνες Ψυχροί Μήνες η K μg/m 3 Συγκέντρωση
ΣΩΜΑΤΙΔΙΑ ΚΑΙ ΥΓΕΙΑ ΤΩΝ ΘΑΝΑΤ ΠΟ ΟΣΟΣΤΙ ΙΑΙΑ ΑΥ ΥΞΗΣΗ 6 4 2 0-2 0 10 20 30 PM 2.5 ( g m -3 )
ΣΩΜΑΤΙΔΙΑ ΚΑΙ ΥΓΕΙΑ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ Για την ΕλλάδαΚΑΘΕ ΧΡΟΝΟ τα σωματίδια προκαλούν: Αριθμός θανάτων 3,000 Αριθμός εισαγωγών σε νοσοκομεία με αναπνευστικά προβλήματα Ανθρωπο-ημέρες χρήσης βρογχοδιασταλτικών Ανθρωπο-ημέρες επιδείνωσης συμπτωμάτων 20,000 4 εκατομμύρια 4 εκατομμύρια Στην Ευρώπη περίπου 100,000000 επιπλέον θάνατοι τον χρόνο.
PM 10 ΗΜΕΡΗΣΙΟ ΠΡΟΦΙΛ ΨΥΧΡΟΙ ΜΗΝΕΣ
PM 10 ΨΥΧΡΟΙ ΜΗΝΕΣ Συνεισφορά τοπικής κίνησης ήταν 15%
PM 2.5 ΜΗΝΙΑΙΑ ΣΥΣΤΑΣΗ (2009 2012)
ΣΩΜΑΤΙΔΙΑ-ΧΕΙΜΩΝΑΣ 2012
Συγκεντρώσεις Μαύρου Άνθρακα Xειμώνας 2011 Καλοκαίρι 2011 Συγκέντρωση Μαύρου Άνθρακα μg/m m 3 Τοπική Ώρα
Όρια και οδηγίες για τα σωματίδια Η.Π.Α. PM 2.5 ημερήσιο 35 μg/m 3 και ετήσιο 15 μg/m 3 PM 2510 3 2.5-10 ημερήσιο 85 μg/m «Επιτρέπεται» 1 παραβίαση του ημερήσιου ορίου τον χρόνο Οι πολιτείες που παραβιάζουν το όριο χάνουν την κρατική χρηματοδότηση για έργα οδοποιίας και δεν μπορούν να δώσουν άδειες λειτουργίας σε καινούργιες βιομηχανίες. Ευρωπαϊκή Ένωση PM 3 3 10 ημερήσιο 50 μg/m και ετήσιο 40 μg/m «Επιτρέπονται» 35 παραβιάσεις του ημερήσιου ορίου PM 10 τον χρόνο (μέχρι το 2010)! PM 2.5 ετήσιο 25 μg/m 3 (από το 2015) Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας PM 10 Δέχεται ότι δεν υπάρχει όριο και παρατηρούνται επιδράσεις από πολύ χαμηλές συγκεντρώσεις.
ΨΥΧΡΟΙ ΚΑΙ ΘΕΡΜΟΙ ΜΗΝΕΣ
PM 25 2.5 in Patra-Winter 2012
Σταθμοί Μετρήσεων Ιωάννινα Πάτρα ΝΕΟ Θεσ/νίκη Αθήνα Χαρακτηρισμός σταθμού Αστικός Υποβάθρου Πεντέλη Ηράκλειο Φινοκαλιά Θησείο Αγ. Παρασκευή
Μετρήσεις στην Θεσσαλονίκη
EXPERIMENT: comparison rainy(wet) dry days
EXPERIMENT: comparison rainy(wet) dry days
Series of chemical components of PM Omnipresent dominant carbonaceous aerosol presence of dust
Series of chemical components of PM excluding dust Clear predominance of carbonaceous aerosol
Composition of PM at Ioannina 20% 5% POM EC SO4+NO3 Cti Cations 11% Dust 6% 57% carbonaceous aerosols: 63%
Composition of PM at Ioannina 13.9% 6.3% excluding dust POM EC 7.6% SO4+NO3 Cations 72.2% carbonaceous aerosols: 80%
ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΡΥΠΑΝΣΗ ΛΟΝΔΙΝΟ 1952
ΝΥΧΤΑ