Celem pracy była ocena przydatności stacji pomiarowych regionalnej sieci monitoringu powietrza do badań tła stężeń zanieczyszczeń powietrza w oparciu o wskaźnik nazwany wzorcem dobowej zmienności stężeń (WDS). Opracowana metoda oceny obszarowej reprezentatywności stacji monitoringu powietrza opiera się na założeniu, że czynniki oddziałujące w skali całego obszaru w jednakowy sposób wpływają na przebiegi zmienności stężeń obserwowane na wszystkich stacjach pomiarowych znajdujących się na tym obszarze. Wobec tego wszelkie różnice pomiędzy dobowymi przebiegami stężeń zanieczyszczeń wyznaczonymi na poszczególnych stacjach wynikają z odmiennych warunków lokalnych, swoistych dla miejsca lokalizacji tych stacji. Wyżej wymieniona metoda została wykorzystana do oceny obszarowej reprezentatywności stacji pomiarowych należących do Regionalnego Systemu Monitoringu Zanieczyszczeń Powietrza działającego na obszarze aglomeracji górnośląskiej. Określono, w jakim stopniu poszczególne stacje RSMZP są przydatne do pomiaru tła stężeń SO2, CO, NO, NO2 i PM10.
EN
The purpose of the article was to characterize, on the basis of the Daily Concentration Changeability Pattern (DCCP), to what extend the individual stations of the regional air monitoring networks are useful to perform measurements of the background air pollution concentration. The presented measuring method for evaluating the area representativeness of an air monitoring station is based on the assumption that factors affecting the whole area equally affect the changeability concentration cycles observed at each measuring station situated within this area. In that case, all differences between daily pollution concentration cycles determined for individual stations result from different local conditions, site-specific for each of the stations. The aforementioned method was used to estimate the area representativeness for monitoring stations of the Regional Air Pollution Monitoring System (RAPMS), operating in the area of the Upper Silesian Agglomeration. The usefulness of the individual RAPMS stations to perform background concentration measurements of SO2, CO, NO, NO2 and PM10 was also determined.
Przedstawiono modele regresyjne typu ARX (autoregresja z egzogennymi wejściami) wpływu warunków meteorologicznych na średniodobowe stężenia SO2 w powietrzu Katowic i Bytomia. Uzyskane modele są statystycznie istotne, a uzyskiwane błędy prognoz są niewielkie.
EN
Models of forecast of the mean daily SO2 concentration for choosen cities of the Silesian Industrial Region. The ARX type regression models (Auto-Regressive with exogenous inputs) of meteorological conditions influence on mean daily concentrations of SO2 in atmosphere of Katowice and Bytom are presented in the paper. Obtained models are statistically significant and forecast errors are sufficiently small.
Przy pomiarach prędkości gazu w przemysłowych kanałach przepływowych coraz częściej stosuje się różnego typu specjalne różnicowe sondy ciśnieniowe. W atrykule przedstawiono metodykę oraz wyniki badań porównawczych sondy walcowej względem znormalizowanej sondy typu L. Badania wykonano w obiektach energetyki zawodowej i cieplnej w szerokim zakresie prędkości gazu i zróżnicowaniej gazometrii przewodów.
EN
Practical studies of the cylindrical differential pressure sensor. In the measurement of gas flow velocity in industrial ducts various types of special differential pressure sensors are becoming more common. In the article the methodology and results of comparison between a cylindrical and a standardised L-type sensor have been presented. The studies have been carried out on heat and electric power engineering objects in wide range of gas speed and diversified ducts geometry.
Spektroskopia powierzchniowego rezonansu plazmonowego jest optyczną techniką zdolną monitorować procesy chemiczne i fizyczne. Zjawisko to jest czułe na małe zmiany właściwości dielektrycznych na granicy metal - ftalocyjanina. Z tego powodu zjawisko rezonansu plazmonowego zostało użyte do scharakteryzowania dużej ilości różnych typów warstw sensorowych. Artykuł analizuje możliwość użycia zjawiska powierzchniowego rezonansu plazmonowego do detekcji gazu. Badano cienkie warstwy ftalocyjaniny miedziowej, ołowiowej i niklowej w układzie plazmonowym z punktu widzenia ich zastosowań w czujnikach NO2. Prezentowane wyniki dotyczą warstw obecnych w otoczeniu azotu oraz warstw po ekspozycji na 100 ppm NO2. Przedstawiono charakterystyki czułościowe warstw ftalocyjanin. Zbadano również własności regeneracji warstw ftalocyjanin otrzymanych w różnych technologiach ich nanoszenia na podłoże.
EN
The surface plasmon resonance spectroscopy is an optical technique that is capable of monitoring chemical and physical processes. It is sensitive to detecting small changes of dielectric properties on a metal-phthalocyanine boundary. For this reason plasmon resonance phenomenon has been used to characterize a variety of film types. This work analyses the opportunity to apply the surface plasmon resonance phenomena for gas detection. Thin films of copper, lead and nickel phthalocyanines have been tested n the plasmon system from the viewpoint of their application to NO2 sensors. The presented results concern the layers occurring in the surrounding nitrogen before and after exposure to 100 ppm nitrogen dioxide. Sensitive characteristics of the phthalocyanines layers have been also presented. Regeneration properties of phthalocyanines layers obtained in different technologies of their deposition on the glass foundation have been investigated.
W Polsce nie ma procedur postępowania administracyjnego na wypadek zaistnienia epizodów niebezpiecznie wysokich stężeń zanieczyszczeń powietrza, wywołanych utrudnionymi warunkami rozprzestrzeniania zanieczyszczeń w atmosferze. Celem pracy było stwierdzenie, czy poprzez analizę zmienności stężeń wybranych zanieczyszczeń jest możliwa identyfikacja zdarzeń, w których ma miejsce ograniczona dyspersja zanieczyszczeń w atmosferze. Uzyskane wyniki badań pozwalają stwierdzić, że jest możliwe wskazanie sytuacji smogowej z pominięciem identyfikowania wiodącego czynnika meteorologicznego, decydującego o zaistnieniu stanu smogowego, jakim jest wysokość warstwy mieszania. Wykazano to analizując przebiegi zmienności stężeń SO2, PM10 i CO.
EN
There are not any procedures in Poland that can be used in cases of risky levels of air pollutant concentrations developed by unfavorable air pollutants dispersion in the atmosphere. The aim of the work was to find if analysis of the pollutant concentration changes can be the method of identification of unfavorable air pollutants dispersion episodes - smog episodes. We found that such approach gives good practical results and in a way may substitute data on mixing layer parameters as identifier of smog episodes. SO2, PM10 and CO concentrations were the base for the mentioned analysis.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedmiotem artykułu jest aktualizacja danych wejściowych wykorzystywanych przy projektowaniu miejskich oczyszczalni ścieków. Uwzględniono dwa przypadki, tzn. oczyszczalnie nowoprojektowane i oczyszczalnie przeznaczone do rozbudowy i modernizacji. Dla oczyszczalni nowoprojektowanych określono zasady bilansowania ilości ścieków na podstawie danych pochodzących z ankiet obejmujących ok. 70 oczyszczalni ścieków. Dla tegoż przypadku przedstawiono dane dotyczące jednostkowych ładunków zanieczyszczeń zaktualizowanych przez wspomniane ankiety i dotyczących 5 podstawowych wskaźników zanieczyszczeń, tj. BZT5, ChZT, zawiesina ogólna, azot ogólny i fosfor ogólny. Dla drugiego przypadku, tzn. oczyszczalni rozbudowywanych i modernizowanych, podano zasady określania obciążenia hydraulicznego na podstawie wieloletnich pomiarów oraz dane dotyczące miarodajnych stężeń zanieczyszczeń, wynikających z badań prowadzonych w ciągu kilku lat.
EN
The article presents considerations about input data used for designing municipal wastewater treatment plants. The authors included two options of wastewater treatment plants - newly designed and also intended for expansion and modernization. The amounts of wastewater and the unit loads of contaminants (BOD5, COD, total suspension, total nitrogen and total phosphorus) in the first option were designated by the analysis of questionnaires from 70 objects. What is more the multiyear analysis and measurements from wastewater treatment plants were base for indication of rules for specifying a hydraulic load and contaminants considerations in wastewater, during the expansion and modernization of municipal wastewater treatment plants.
Celem pracy było określenie trendów zmian stężeń imisyjnych podstawowych zanieczyszczeń powietrza, takich jak NO2, SO2, PM10, O3, dla wybranych miejscowości w województwie mazowieckim. Podstawą opracowań były dane z okresu 2005-2016, zarejestrowane na automatycznych stacjach monitoringu powietrza w 4 różnych miejscowościach województwa. Każda z wybranych stacji reprezentowała jedną z 4 stref województwa. 1-godzinne surowe dane chwilowe pozyskane z bazy danych Głównego Inspektoratu Ochrony Środowiska uśredniono do stężeń średniomiesięcznych. Uzyskane serie czasowe danych średniomiesięcznych posłużyły do wizualizacji zmian i do statystycznej oceny trendów. Wyznaczone trendy zostały wykorzystane do oceny zagrożenia środowiska. W wyniku analizy trendów stwierdzono, że ogólna tendencja poziomów stężeń zanieczyszczeń w województwie mazowieckim jest spadkowa. Największe obniżenie poziomów stężeń w powietrzu odnotowano w przypadku SO2. Dla stężeń PM10 także zaobserwowano tendencję spadkową. W przypadku NO2 zmiany stężeń były mniej regularne i kierunek zmian zależał od położenia stacji. Dla stężeń O3 stwierdzono spadek lub stabilizację poziomu stężeń.
EN
The purpose of the analysis was to determine the trends of changes in ambient concentrations of basic air pollutants, such as O3, NO2, SO2, PM10, for some chosen sites in Masovian Voivodship. The basis for the studies were data from the period 2005-2016, collected at automatic air monitoring stations at 4 different places in the Voivodship. Each of the selected stations represented one of the four provincial zones. Hourly data obtained from the database of the Chief Inspectorate of Environmental Protection were averaged to monthly concentrations. The obtained time series of monthly concentrations were used to visualize changes and to estimate trends. The determined trend lines have been used to assess the threat to the environment. As a result of the trend analysis, it was found that the general trend of pollutant concentration levels in the Masovian Voivodship is decreasing. The greatest reduction in air concentration levels was recorded in the case of SO2. In the case of concentrations of PM10, the downward trends were also observed. Only in the case of NOx, the changes in concentrations were less regular and the direction of changes depended on location of the station. For ozone concentrations, the decreasing or the stabilization were observed.
Obecnie matematyczne modelowanie prognozowania jakości powietrza ma duże znaczenie ze względu na potrzebę informowania ludności o spodziewanych stężeniach zanieczyszczeń i wydawania odpowiednich ostrzeżeń. Na każdym etapie stosowania systemu modelowania wymagana jest dokładna weryfi kacja i diagnostyka jego wydajności. W pracy przedstawiono wyniki oceny statystycznej systemu krótkoterminowych prognoz jakości powietrza na obszarze Krakowa (Polska) w okresie kwiecień 2014 – marzec 2015. Prognozy opierają się na systemie modelowania opracowanym przez fundację EkoPrognoza i udostępnianym Politechnice Warszawskiej. Obliczenia wykonywano za pomocą modelu GEM-AQ, a ich wynikiem są publicznie dostępne prognozy średnich dziennych stężeń PM10, PM2,5, NO2 , SO2 , CO oraz O3 . W trakcie prowadzonych badań wartości te zostały porównane z wynikami obserwacji pomiarowych rejestrowanych na stacji tła miejskiego w Krakowie (ul. Bujaka) przy użyciu statystyk błędów i mierników wydajności modelu zalecanych przez Amerykańską Agencję Ochrony Środowiska. Wyniki przeprowadzonych obliczeń wskazują na dobrą sprawdzalność prognoz stężeń PM10 oraz PM2,5 w okresie analizy, co skutkuje ich silną korelacją z wynikami pomiarów. Oceniany model przejawia tendencję do przeszacowywania wszystkich prognoz w odniesieniu do pomiarów stężeń substancji gazowych na stacji przy ul. Bujaka. Największe rozbieżności dotyczą prognoz stężenia dwutlenku siarki (SO2) oraz ozonu (O3) i są charakterystyczne głównie dla sezonu pozagrzewczego. Niedokładność prognoz wpływa na wiarygodność przewidywanej wartości wspólnego indeksu jakości powietrza (CAQI), będącego wypadkową stężeń poszczególnych zanieczyszczeń powietrza.
EN
Currently, mathematical modelling air quality forecasts is of great importance due to the need of informing the population about the upcoming concentrations of air pollutants and issuing accurate alerts. At each stage in the application of a modelling system a proper verification and performance diagnostics is required. This paper presents the results of a statistical evaluation of the short-term air quality forecasting system for the area of Krakow, Poland, over the period of April 2014 – March 2015. The analysed forecasts are prepared by Warsaw University of Technology on the basis of the modelling system created by the EkoForecast foundation. Calculations in this system are performed by the GEM-AQ model, which produces publicly available predictions of the daily average concentrations of PM10, PM2.5, NO2 , SO2 , CO and O3 . In this study these values were compared to the measured observations recorded at the urban background station in Krakow (Bujaka St.) with the use of error statistics and quantitative performance measures suggested by the US EPA. The results of the analysis indicate good reliability of PM10 and PM2.5 forecasted concentrations during the examined period of time, which provides high correlation rates for these observations. Evaluated model tends to overestimate all the predictions in reference to Bujaka St. station measurements. The highest discrepancies are evident in the case of sulphur dioxide (SO2) and ozone (O3) predictions occurring mainly during the non-heating season. Insuffi cient forecast accuracy aff ects the reliability of the predicted Common Air Quality Index (CAQI), which depends on the concentration of particular air pollutants.
The study was carried out using long-term data, recorded at two air monitoring stations in Masovian Voivodeship. Hourly time series, obtained from the monitoring system, were averaged in calendar months to get monthly time series. The data sets, containing time series of monthly mean values from two different monitoring sites, were subjected to multivariate regression analysis. Models of multidimensional linear regression were built for the both sets of data. The obtained models describe statistical dependencies between concentrations of specified air pollutants and concentrations of other pollutants and meteorological parameters, recorded at the same monitoring station. The achieved regression equations were used to predict long-term courses of monthly concentrations. For visualization of prediction accuracy, the charts containing time series of actual and predicted monthly concentrations were prepared. The approximation precision was estimated by calculating modelling errors for each regression model. Three different measures of approximation error were applied: mean absolute error (MAE), root mean square error (RMSE), and Pearson correlation coefficient (r).
PL
Badania przeprowadzono, wykorzystując wieloletnie dane pomiarowe zarejestrowane na dwóch stacjach monitoringu powietrza w województwie mazowieckim. 1-godzinne serie czasowe uśredniono w okresach miesięcznych, uzyskując średniomiesięczne serie czasowe. Zbiory danych zawierających serie czasowe wartości średniomiesięcznych poddano analizie regresji wielowymiarowej. W obu zbiorach szukano modeli wielowymiarowej regresji liniowej, opisujących statystyczną zależność stężeń poszczególnych zanieczyszczeń powietrza od stężeń pozostałych zanieczyszczeń i od parametrów meteorologicznych. Otrzymane równania regresji wykorzystano do predykcji średniomiesięcznych stężeń zanieczyszczeń powietrza. Sporządzono wykresy zawierające serie czasowe rzeczywistych i przewidywanych stężeń średniomiesięcznych, które pozwoliły na wizualizację dokładności predykcji. Oszacowano również dokładność aproksymacji, obliczając błędy modelowania dla każdego z modeli regresyjnych. Zastosowano trzy różne miary błędu aproksymacji, obliczając dla modeli regresyjnych średni błąd bezwzględny (MAE), pierwiastek z błędu średniokwadratowego (RMSE), współczynnik korelacji Pearsona (r).
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper discusses the role of wind speed and mixing-layer height in shaping the levels of pollutant concentrations in the air of Krakow (Southern Poland). The hourly averaged measurements of concentrations of selected air pollutants and wind speed values from the period of 2014-2015, recorded at two of the air quality monitoring stations within Krakow (both industrial and urban background) were used for this purpose. Temporal variability of mixing-layer height in the area of the monitoring stations was determined using numerical modelling with the CALMET model and the measurements derived from, i.a., two upper air stations. It was found that wind speed and mixing-layer height are in at least moderate agreement with the concentration values for some pollutants. For PM10, PM2.5, NO2, NOx, CO and C6H6 correlation coefficient is of negative value, which indicates that the low wind speed and low mixing-layer height may be the dominant reason for elevated concentrations of these substances in the air, especially in the winter months. Moderate but positive correlation was found between O3 concentrations and analysed meteorological parameters, proving that the availability of appropriate precursors and their inflow from the neighbouring areas have an important role in the formation of tropospheric ozone. On the other hand, in case of SO2, a weak both positive and negative correlation coefficient was obtained, depending on the period and location of the station concerned.
PL
W pracy omówiono rolę, jaką pełni prędkość wiatru i wysokość warstwy mieszania w kształtowaniu poziomów stężeń zanieczyszczeń w powietrzu w Krakowie (Południowa Polska). W tym celu wykorzystano 1-godzinne wyniki pomiarów stężeń wybranych zanieczyszczeń powietrza oraz prędkości wiatru z okresu 2014-2015, realizowanych w obszarze miasta Krakowa w dwóch stacjach monitoringu jakości powietrza (stacji przemysłowej i tła miejskiego). Czasową zmienność wysokości warstwy mieszania w rejonie danej stacji monitoringowej wyznaczono metodą modelowania z wykorzystaniem modelu CALMET i wyników pomiarów pochodzących m.in. z dwóch stacji aerologicznych. Stwierdzono co najmniej umiarkowaną zależność pomiędzy prędkością wiatru i wysokością warstwy mieszania oraz stężeniami niektórych zanieczyszczeń powietrza. W przypadku takich substancji, jak PM10, PM2,5, NO2, NOx, CO i C6H6 korelacja ta jest ujemna, co świadczy o tym, że niska prędkość wiatru i mała wysokość warstwy mieszania może być główną przyczyną podwyższonych stężeń tych substancji w powietrzu, zwłaszcza w miesiącach zimowych. Dla O3 otrzymano korelację dodatnią z analizowanymi parametrami meteorologicznymi, świadczącą o tym, że w tworzeniu się ozonu istotną rolę odgrywa dostępność do odpowiednich prekursorów i intensywność ich napływu z sąsiednich terenów. Z kolei w przypadku SO2 uzyskano słabe korelacje dodatnie lub ujemne w zależności od rozpatrywanego okresu roku i lokalizacji stacji.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.