Kakovost zraka v Sloveniji

| Avtorica: Tanja Koleša, ARSO |


Na Agenciji RS za okolje spremljamo kakovost zunanjega zraka v skladu z zakonodajo (Uredba o kakovosti zunanjega zraka, Uredba o arzenu, kadmiju, živem srebru, niklju in policikličnih aromatskih ogljikovodikih v zunanjem zraku in Pravilnik o ocenjevanju kakovosti zunanjega zraka) na več kot dvajsetih merilnih mestih po Sloveniji. Večina merilnih mest v Državni merilni mreži za spremljanje kakovosti zraka je postavljena v večjih mestih, kjer je gostota prebivalstva največja.


V zunanjem zraku se spremlja različna onesnaževala: ozon, delce PM₁₀ in PM₂,₅, dušikove okside, žveplov dioksid, ogljikov monoksid, benzen ter arzen, kadmij, svinec, nikelj in benzo(a)piren v delcih PM₁₀. Onesnaževala lahko izvirajo iz lokalnih virov in vplivajo na bližnje okolje ali pa se z gibanjem zračnih mas prenesejo na velike razdalje in prizadenejo območja daleč od prvotnih virov.

Slika 2: Merilna postaja kakovosti zunanjega zraka na merilnem mestu Ljubljana Bežigrad
Slika 2: Merilna postaja kakovosti zunanjega zraka na merilnem mestu Ljubljana Bežigrad

Poleg izpustov na kakovost zraka močno vplivajo tudi vremenske in geografske razmere, ki določajo, kako učinkovito se onesnaževala redčijo v ozračju. Zaradi razgibanega reliefa in lege v zavetrju Alp so pogoji za redčenje izpustov v Sloveniji v zimskem času pogosto slabi. Ob anticiklonalnih razmerah s šibkimi vetrovi v prizemnih plasteh zraka se v razgibanem reliefu Slovenije pogosto pojavlja temperaturni obrat. To je pojav, ko temperatura z višino ne pada, kot je to običajno, temveč raste. Še posebej v zimskih mesecih so lahko temperaturne inverzije izrazite in vztrajajo tudi več dni skupaj. Naraščanje temperature z višino deluje kot pokrov in ločuje zrak v kotlini od vremenskih dogajanj nad njim. Posledično ostajajo v takšnih razmerah izpusti ujeti v spodnjih plasteh zraka dlje časa, običajno dokler ne pride do premešanja z močnejšimi vetrovi oziroma do obilnih padavin. Ob več dni trajajočih temperaturnih inverzijah se lahko v razmeroma majhnem volumnu zraka (znotraj t.i. jezera hladnega zraka) nabere veliko onesnaženja.

Ko ob prisotnosti temperaturnega obrata prihaja do izpustov onesnaženja pri tleh, se onesnaženje lahko uspešno širi in redči v višje plasti ozračja le, kadar se z dimnim dvigom izpusti dvignejo dovolj visoko, da lahko pride do izmenjave z višjimi plastmi ozračja. Viri onesnaženja, ki ne prebijejo vrha temperaturnega obrata, ostajajo ujeti v zračnih plasteh blizu tal.

Slika 3: Izpusti ujeti v hladni plasti zraka pri tleh
Slika 3: Izpusti ujeti v hladni plasti zraka pri tleh

Stanje in trendi kakovosti zunanjega zraka

Onesnaženost zraka v Sloveniji se zadnja leta bistveno ne spreminja. Kakovost zraka je sicer boljša, kot je bila pred dvajsetimi leti, kljub temu pa še vedno pogosto izmerimo ravni, ki so zdravju škodljive. Pred desetletji je bil v Sloveniji največji problem žveplov dioksid. Po izvedenem odžvepljevanju dimnih plinov v termoelektrarnah in industriji ter uvedbi goriv z nizko vsebnostjo žvepla v prometu in gospodinjstvih v Sloveniji težav z žveplovim dioksidom ni več. V zadnjih letih se v Sloveniji soočamo predvsem s čezmerno ravnjo delcev PM₁₀ in ozona.

Raven ozona v zraku je večino časa nad ciljnimi vrednostmi na merilnih mestih mestnega in podeželskega ozadja, dolgoročni cilji pa so preseženi skoraj povsod. Ozon je sekundarno onesnaževalo, kar pomeni, da nastaja v kemijskih reakcijah in ne neposredno z izpusti. Za znižanje ravni ozona je treba zmanjšati izpuste njegovih predhodnikov.

Slika 4: Število preseganj ciljne vrednosti za ozon
Slika 4: Število preseganj ciljne vrednosti za ozon

Pri delcih je opazen trend zmanjšanja. V letu 2023 ni bilo na nobenem merilnem mestu preseženo dovoljeno število preseganj mejne dnevne vrednosti za PM₁₀, medtem ko je bilo takšnih merilnih mest šest v letu 2017 in enajst v letu 2011. Čeprav je v zadnjih letih opazen trend zmanjševanja onesnaženosti zraka z delci, še vedno občasno, predvsem v kurilni sezoni ob neugodnih vremenskih razmerah, izmerimo zdravju škodljive ravni. Glavni viri delcev so mala kurišča na trda goriva, promet, resuspenzija in sekundarni delci. Kemijska analiza delcev dokazuje, da, ko so ravni delcev najvišje, se najbolj poviša delež kurjenja lesa zaradi nepravilne uporabe zastarelih kurilnih naprav v gospodinjstvih.

Slika 5: Filtri z dnevnim nanosom delcev PM10
Slika 5: Filtri z dnevnim nanosom delcev PM10

 

Slika 6: Število preseganj mejne dnevne vrednosti za delce PM10 po letih
Slika 6: Število preseganj mejne dnevne vrednosti za delce PM10 po letih

 

Slika 7: Število preseganj mejne dnevne vrednosti za delce PM10 po mesecih
Slika 7: Število preseganj mejne dnevne vrednosti za delce PM10 po mesecih

Izmerjene ravni dušikovega dioksida v zunanjem zraku v zadnjih letih ne presegajo predpisanih mejnih vrednosti. Ker je glavni vir dušikovih oksidov promet, je čezmerna onesnaženost s temi snovmi še posebej problematična v večjih mestih in aglomeracijah. Po onesnaženosti zraka z dušikovim dioksidom spada Slovenija med manj onesnažene države Evrope.

Slika 8: Povprečne letne ravni dušikovega dioksida
Slika 8: Povprečne letne ravni dušikovega dioksida

Povprečne letne ravni benzo(a)pirena se na vseh urbanih merilnih mestih gibljejo okoli predpisane ciljne vrednosti. Letni poteki ravni benzo(a)pirena kažejo, da so najvišje ravni benzo(a)pirena zaznane v kurilni sezoni, pri čemer glavni vir predstavljajo izpusti iz zastarelih malih kurilnih naprav na trda goriva v gospodinjstvih.

V Zgornji Mežiški dolini občasno izmerimo visoke vrednosti svinca in kadmija, ki so posledica starih bremen in industrije. Ravni žveplovega dioksida, ogljikovega monoksida ter benzena so že več let nižje od standardov kakovosti.

Modeliranje kakovosti zunanjega zraka

Poleg meritev na Agenciji za okolje kakovost zraka tudi modeliramo. Modelske izračune se uporablja za namen ocenjevanja kakovosti zraka, analize vzrokov čezmerne onesnaženosti zraka in za napovedovanja onesnaženosti zraka z delci PM₁₀ in ozonom. Za regionalno pokritost uporabljamo disperzijsko-fotokemijski model CAMx (Comprehensive Air quality Model with extensions), sklopljen z operativnim meteorološkim modelom ALADIN/SI. Za lokalno modeliranje pa uporabljamo modelski sistem GRAMM/GRAL, ki se uporablja za izračun širjenja onesnaženosti iz industrijskih virov ali v urbanih območjih.

Slika 9: Primer CAMx modelske napovedi povprečne dnevne vrednosti delcev PM10
Slika 9: Primer CAMx modelske napovedi povprečne dnevne vrednosti delcev PM10

Meritve nam dajo kakovostno oceno o onesnaženosti zraka na lokacijah merilnih mest, medtem ko z modelskimi izračuni pridobimo informacijo o prostorski porazdelitvi onesnaževal. Rezultati numeričnih modelov imajo zaradi različnih negotovosti omejeno natančnost. Le-to je mogoče izboljšati, pri čemer s pomočjo statistične analize optimalno združimo modelske rezultate z meritvami ravni onesnaževal na posameznih merilnih mestih. Kot rezultat dobimo najboljšo možno oceno prostorske porazdelitve onesnaževal.

Za uspešen zagon modela CAMx so poleg meteoroloških vhodnih polj (zračni tlak, temperatura zraka, temperatura tal, hitrost in smer vetra, specifična vlaga) ključni tudi podatki o izpustih, kemijskih robnih pogojih in fiziografskih značilnostih (raba tal, indeks listne površine). Ravni onesnaževal na robovih območja modeliranja pridobimo iz globalnega disperzijsko-fotokemijskega modela Evropskega centra za srednjeročne vremenske napovedi (ECMWF).

Zaključek

Kakšen zrak dihamo, je odvisno od izpustov in vremenskih pogojev. V zimskem obdobju se v slabo prevetrenih dolinah in kotlinah zaradi temperaturnega obrata, ki preprečuje redčenje onesnaženj, nabirajo večje količine onesnaževal, ki jih nato vdihavamo in s tem neugodno vplivamo na svoje zdravje. Na vremenske razmere seveda ne moremo vplivati, lahko pa vplivamo na izpuste. Kurjenje v zastarelih kurilnih napravah v gospodinjstvih so eden glavnih virov onesnaženja z delci v zimskem času. Posebej problematično je kurjenje z neustreznimi gorivi, kot so star karton in papir, vlažni les, plastika, embalaža in drugi odpadki ter nepravilno kurjenje. Oboje vodi do slabega izgorevanja, kar se pokaže neposredno kot gost dim iz dimnika. Valeč dim se zadržuje v plitvi plasti nastajajočega temperaturnega obrata in se sčasoma razprši po celem naselju. K boljšemu zraku lahko prispevamo z zamenjavo zastarelih kurilnih naprav, uporabo ustreznega goriva in pravilnim kurjenjem. Izogibajmo se kurjenju na prostem in omejimo uporabo ognjemetov. Izpuste iz prometa lahko zmanjšamo, če namesto avtomobila uporabljamo skupni ali javni prevoz, k svojemu zdravju pa dodatno prispevamo, če se lahko na delo in po opravkih odpravimo peš ali s kolesom. Tudi z majhnimi spremembami lahko vsakdo prispeva k boljši kakovosti zraka.

Podatki o kakovosti zunanjega zraka so vsakodnevno objavljeni na spletni strani Agencije za okolje, kjer lahko spremljamo tudi opozorila o visokih vrednostih onesnaževal ter priporočila za prebivalce. Poleg tega so na voljo dnevne modelske napovedi onesnaženosti zraka z delci in ozonom ter indeks kakovosti zraka.