Ambient air quality for different weather conditions in two sites of observation

• Autorzy: Olszowski T.

Identyfikatory

DOI

10.2428/ecea.2017.24(1)2

Warianty tytułu

PL

Jakość powietrza dla odmiennych warunków pogodowych w dwóch miejscach obserwacji

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents the results of a short-term study into the variability of air quality corresponding to a variety of weather conditions in two observation spots differing in terms of urban development and land use character. The project reported here was conducted in the areas of housing development in the rural and urban areas during the cold season. The analysis involved 384 independent, 60-minute registrations of core air pollutants (NO2, SO2, O3 and PM10). The research applied reference methodologies applied for measurements of physical parameters. The results of the registrations were compared by application of the Common Air Quality Index (CAQI) and the results were verified and analyzed by non-parametric tests (Spearman correlation and Wilcoxon ranked pair test). Consequently, it was stated that the comparison of air quality parameters by the application of the CAQI index provides an adequate solution. It was also observed that the short-term variability of the air quality parameters in the measurement spots is strictly related with the weather conditions in a given location. It was also concluded that during the cold season, the degree of urban development of the residential areas does not have a decisive effect on the course of the profiles of the core pollutants registered during one day. As a result, it was indicated that PM10 forms the source of pollution and determines the overall air quality. The study also revealed that air quality in the inhabited rural areas does not differ much from the more populated residential area in the town.

PL

Artykuł przedstawia wyniki krótkoterminowych badań nad zmiennością jakości powietrza dla odmiennych warunków pogodowych w dwóch, różniących się stopniem zurbanizowania i sposobem użytkowania, miejscach obserwacji. Projekt badawczy przeprowadzono na obszarze osiedli mieszkalnych w mieście i na wsi w sezonie chłodnym. Przeanalizowano 384 niezależnych, 60-minutowych rejestracji wartości stężenia podstawowych zanieczyszczeń powietrza (NO2, SO2, O3 i PM10). Wykorzystano referencyjne metodyki pomiarów wielkości fizycznych. Rezultaty rejestracji porównano przy wykorzystaniu ogólnego indeksu jakości powietrza (CAQI) a następnie przeanalizowano i zweryfikowano przy użyciu testów nieparametrycznych (korelacji Spearmana i testu Wilcoxona). Stwierdzono, że porównywanie jakościowych parametrów powietrza w różnych lokalizacjach przy użyciu CAQI jest dobrym rozwiązaniem. Wykazano, że krótkotrwała zmienność aerosanitarnej jakości powietrza jest ściśle związana z panującymi warunkami pogodowymi. Stwierdzono, że w sezonie zimowym, stopień zurbanizowania terenów zamieszkałych nie ma decydującego wpływu na dobowy kształt profili stężeń podstawowych zanieczyszczeń. Wykazano, że zanieczyszczeniem ustalającym ogólną jakość powietrza jest PM10. Znaleziono, że w okresie chłodnym, jakość powietrza na zamieszkałych obszarach wsi nie jest lepsza niż na znacznie bardziej ludnym osiedlu miejskim.

Słowa kluczowe

EN

winter; city; village; air quality; core pollutants; NO2; SO2; O3; PM10

PL

zima; miasto; wieś; jakość powietrza; zanieczyszczenia wskaźnikowe; NO2; SO2; O3; PM10

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 24, nr 1
• Strony: 19--31
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., wykr., tab.

Twórcy

autor

Olszowski T.

• Department of Thermal Engineering and Industrial Facilities, Faculty of Mechanical Engineering, Opole University of Technology (OUTech), ul. Mikołajczyka 5, 45–271 Opole, Poland; phone: [phone]; fax: [phone]

Bibliografia

• [1] Samoli E, Aga E, Touloumi G, Nislotis K, Forsberg B, Lefranc A et al. Short-term effects of nitrogen dioxide on mortality: an analysis within the APHEA project. Europ Resp J. 2006;27:1129-1137. DOI: 10.1183/09031936.06.00143905
• [2] Borsos T, Rimnacova D, Zdimal V, Salma I. Comparison of particulate number concentrations in three Central European capital cities. J Sci Tot Environ. 2012; 433: 418-26. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2012.06.052
• [3] Yang W, Omaye ST. Air pollutants, oxidative stress and human health. Mutation Res. 2009;674:45-54. DOI: 10.1016/j.mrgentox.2008.10.005.
• [4] Englert N. Fine particles and human health – A review of epidemiological studies. Toxicol Lett. 2004;149:235-242. DOI: 10.1016/j.toxlet.2003.12.035
• [5] Seinfeld JH, Pandis SN. Atmospheric Chemistry and Physics: From Air Pollution to Climate Change. Hoboken, NJ, USA: JohnWiley Sons; 2006.
• [6] Kalabarczyk R, Kalabarczyk E, Niedźwiecka-Filipiak I, Serafin L. Ozone concentration at ground level depending of the content of NOx and meteorological conditions. Ecol Chem Eng S. 2015;22(4):522-541. DOI: 10.1515/eces-2015-0031.
• [7] Kalbarczyk R, Kalbarczyk E. Ozone concentration in ground-level air layer in north-western Poland-The role of meteorological elements. Ann Warsaw Univ of Life Sci - SGGW, Land Reclam. 2009;41:19-39. DOI: 10.2478/v10060-008-0047-9.
• [8] Lesouëf D, Gheusi F, Delmas R, Escobar J. Numerical simulations of local circulations and pollute on transport over Reunion Island. Ann Geophys. 2011;29:53-69. DOI: 10.5194/angeo-29-53-2011.
• [9] Oleniacz R, Boagacki M, Szulecka A, Rzeszutek M, Mazur M. Assessing the impact of wind speed and mixing-layer height on air quality in Krakow (Poland) in the years 2014-2015. J Civil Eng Environ Arch. 2016;63:315-342. DOI: 10.7862/rb.2016.168.
• [10] Klejnowski K, Pastuszka JS, Rogula-Kozłowska W, Talik E, Krasa A. Mass size distribution and chemical composition of the surface layer of summer and winter airborne particles in Zabrze, Poland. Bull Environ Contam Toxicol. 2012;88:255-259. DOI: 10.1007/s11869-013-0222-y.
• [11] Rogula-Kozłowska W, Majewski G, Błaszczak B, Klejnowski K, Rogula-Kopiec P. Origin-Oriented Elemental Profile of Fine Ambient Particulate Matter in Central European Suburban Conditions. Int J Environ Res Public Health. 2016;13:715. DOI: 10.3390/ijerph13070715.
• [12] Putaud JP, Van Dingenen R, Alastuey A, Bauer H, Birmili W, Cyrys J, et al. European aerosol phenomenology—3: Physical and chemical characteristics of particulate matter from 60 rural, urban, and kerbside sites across Europe. Atmos Environ. 2010; 44:1308-1320. DOI: 10.1016/j.atmosenv.2009.12.011.
• [13] Mues A, Manders A, Schaap M, van Ulft LH, van Meijgaard E, Builtjes P. Differences in particulate matter concentrations between urban and rural regions under current and changing climate conditions. Atmos Environ. 2013;80:232-247. DOI: 10.1016/j.atmosenv.2013.07.049.
• [14] Schwarz J, Cusack M, Karban J, Chalupnícková E, Havránek V, Smolík J, Ždímal V. PM2.5 chemical composition at a rural background site in Central Europe, including correlation and air mass back trajectory analysis. Atmos Res. 2016;176:108-120. DOI: 10.1016/j.atmosres.2016.02.017.
• [15] Olszowski T. Seasonal values of the gaseous concentrations of air quality ratings in a rural area. Ecol Chem Eng S. 2013;20(4):719-732. DOI: 10.2478/eces-2013-0050.
• [16] Olszowski T, Tomaszewska B, Góralna-Włodarczyk K. Air quality in non-industrialised area in the typical Polish countryside based on measurements of selected pollutants in immission and deposition phase. Atmos Environ. 2012;50:139-147. DOI: 10.1016/j.atmosenv.2011.12.049.
• [17] Dash SK, Dash AK. Determination of Air Quality Index Status near Bileipada, Joda Area of Keonjhar, Odisha, India. Ind J Sci Technol. 2015;8(35):1-7. DOI: 10.17485/ijst/2015/v8i35/81468.
• [18] van den Elshout S, Bartelds H, Heich H, Leger K. CAQI Air quality index. Scheidam: the Netherlands; 2012. www.citeair.eu [file: citeair_ii_caqi_update.doc, May 23, 2012].
• [19] Internet source. 2017. http://www.opole.pios.gov.pl:81
• [20] Internet source. 2017. http://www.aeroqual.com/product/aqm-65-air-quality-monitoring-station
• [21] Internet source. 2017. http://www.tsi.com/uploadedFiles/_Site_Root/Products/Literature/Manuals/8533-8534-Dust Trak_DRX-6001898-web.pdf

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).