Μελέτη επίδρασης της σκόνης της Σαχάρας στα επίπεδα σωματιδιακής ρύπανσης στη λεκάνη Πτολεμαϊδας
Οι συγκεντρώσεις των ρύπων της ατμόσφαιρας παίζουν καθοριστικό ρόλο στην ποιότητα του αέρα που αναπνέουμε. Ένας από τους ρύπους με πολλαπλές δράσεις στο περιβάλλον είναι τα αιωρούμενα σωματίδια. Επιστημονικές έρευνες κατέληξαν ότι οι συγκεντρώσεις των αιωρούμενων σωματιδίων PM10 επιδρούν στην ανθρώπινη υγεία και ειδικότερα στην υγεία του αναπνευστικού συστήματος. Η επίδραση των PM10 στη διαμόρφωση του κλίματος είναι ακόμη ένα πεδίο επιστημονικής έρευνας. Παρουσιάστηκε λοιπόν η ανάγκη για τη μελέτη των συγκεντρώσεων και της διασποράς των PM10.
Ο έλεγχος και περιορισμός των εκπομπών σωματιδίων σε μια περιοχή, πρέπει να γίνεται σε συνδυασμό με τον έλεγχο της αερομεταφερόμενης σκόνης. Η σκόνη η οποία εμπλουτίζει την ατμόσφαιρα με PM10, μπορεί να προέρχεται από διάφορες πηγές. Η σκόνη από το έδαφος, ειδικότερα των ερήμων και άνυδρων περιοχών του πλανήτη είναι σημαντικότατη πηγή PM10. Καταλήγει στην ατμόσφαιρα με διάφορους μηχανισμούς, όπως είναι η μηχανική διάβρωση λόγω τριβής και μέσω της γενικής κυκλοφορίας της ατμόσφαιρας είναι δυνατό να ταξιδέψει χιλιάδες χιλιόμετρα μακριά. Το φαινόμενο αυτό έχει ως αποτέλεσμα περιοχές μακριά από ερήμους να γίνονται αποδέκτες της αερομεταφερόμενης σκόνης των ερήμων.
Η Σαχάρα, ως η μεγαλύτερη έρημος, είναι η μεγαλύτερη πηγή σκόνης στην ατμόσφαιρα. Επιδρά στη σωματιδιακή ρύπανση όλης της Μεσογείου και της Ελλάδας. Η μεταφορά σκόνης της Σαχάρα για την λεκάνη της Μεσογείου προσομοιώνεται από το μοντέλο DREAM (Dust REgional Atmospheric Model) του Barcelona Supercomputing Center (BSC).
Στην παρούσα εργασία μελετάται η επίδραση της σκόνης της Σαχάρα στα επίπεδα σωματιδιακής ρύπανσης της λεκάνης της Πτολεμαΐδας. Η περιοχή αυτή έχει ιδιαίτερα χαρακτηριστικά. Κλειστή από όρη με τον κύριο άξονάς της ι κατά τη διεύθυνση βορρά – νότου. Το κυριότερο χαρακτηριστικό της όμως είναι το πλούσιο υπέδαφός της σε κοιτάσματα λιγνίτη.
Η ΔΕΗ Α.Ε έχει αναπτύξει στην λεκάνη, ορυχεία λιγνίτη ανοιχτού τύπου και 4 ατμοηλεκτρικούς σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με καύσιμο τον λιγνίτη που εξορύσσεται στην περιοχή.
Οι μεγάλης κλίμακας εξορυκτικές εργασίες, είναι ιδιαίτερα ρυπογόνες καθώς εκπέμπουν στη ατμόσφαιρα μεγάλα ποσά σκόνης. Οι συγκεντρώσεις PM10 στην περιοχή ξεπερνούν πολλές φορές το όριο των 50μg/m3. Η ΔΕΗ για τον έλεγχο της ατμοσφαιρικής ρύπανσης, έχει αναπτύξει στην περιοχή δίκτυο μετρήσεων ρύπων της ατμόσφαιρας.
Τα δεδομένα του σταθμού που είναι εγκατεστημένος στην Ποντοκώμη, επελέγησαν για την στατιστική επεξεργασία και την σύγκριση με τα δεδομένα μεταφοράς, καθώς είναι κεντρικός σταθμός του δικτύου μετρήσεων της υπό μελέτη περιοχής.
Η επεξεργασία των μετρήσεων του σταθμού (διαγράμματα 5.1 – 5.6) έδειξε ότι τα επίπεδα σωματιδιακής ρύπανσης της περιοχής είναι υψηλά. Για όλα τα υπό μελέτη έτη υπάρχουν υπερβάσεις του ορίου συγκέντρωσης PM10 για την ανθρώπινη υγεία των 50μg/m3.
Οι υπερβάσεις αυτές παρουσιάζουν εποχιακή διακύμανση. Κατά τους πρώτοι μήνες του έτους (Ιανουάριος – Μάρτιος) και προς το τέλος της θερινής περιόδου (Αύγουστος) σημειώνονται οι υψηλότερες συγκεντρώσεις PM10. Το γεγονός ότι η θερινή περίοδος εμφανίζει υψηλότερα επίπεδα PM10 από τη θερινή (σε αντίθεση με άλλες περιοχές), μπορεί να οφείλεται στην περιορισμένη χρήση κεντρικών θερμάνσεων πετρελαίου στην περιοχή, αφού λειτουργεί σύστημα τηλεθέρμανσης. Ειδικά για το 2003, τα επεισόδια ρύπανσης ήταν πολύ έντονα με ημερήσιες μέσες συγκεντρώσεις διπλάσιες των επιτρεπόμενων. Το πλήθος των υπερβάσεων του ίδιου έτους ξεπέρασε κατά πολύ τις 35. Οι 35 υπερβάσεις είναι ο μέγιστος αριθμός υπερβάσεων ανά έτος που επιτρέπεται από την Ευρωπαϊκή και Ελληνική νομοθεσία.
Τα υπόλοιπα υπό μελέτη έτη εμφανίζουν σημαντικό αριθμό υπερβάσεων. Εμφανίζονται μεγάλα χρονικά διαστήματα με μέσες ημερήσιες τιμές συνεχώς πάνω του ορίου. Ο Αύγουστος του 2001 ήταν μία τέτοια περίοδος αφού όλες σχεδόν τις μέρες του η σωματιδιακή ρύπανση ήταν κατά πολύ πάνω των 50μg/m3.
Τα διαγράμματα που σχεδιάστηκαν βάση των δεδομένων του μοντέλου προσομοίωσης ατμοσφαιρικής κυκλοφορίας της σκόνης της Σαχάρα DREAM, έδειξαν ότι στην υπό μελέτη περιοχή φτάνει σκόνη της Σαχάρα με σημαντική εποχιακή διακύμανση.
Η περίοδος της άνοιξης εμφανίζει μεγάλα επεισόδια μεταφοράς σκόνης με μέγιστες τιμές τέλη Μαρτίου μέσα Απριλίου. Κατά τους υπόλοιπους μήνες δεν εμφανίζεται σημαντική μεταφορά. Οι μέγιστες τιμές συγκέντρωσης σκόνης στην επιφάνεια, υπολογίστηκαν από το DREAM στα 15,5 μg/m3.
Το 2004 εμφανίζεται ως το έτος με την μεγαλύτερη μεταφορά σκόνης σε σχέση με τα υπόλοιπα υπό μελέτη έτη, καθώς κατά τη διάρκεια της άνοιξης σημειώθηκαν έντονα σε ένταση και χρονική διάρκεια επεισόδια.
Μετά την κατάλληλη επεξεργασία, τα δεδομένα του σταθμού συγκρίθηκαν με τα δεδομένα του μοντέλου DREAM για την λεκάνη της Πτολεμαΐδας ώστε να μελετηθεί η επίδραση της σκόνης της Σαχάρα εκεί.
Στόχος της επεξεργασίας των μετρήσεων ήταν να υπολογιστούν οι «αναμενόμενες» τιμές ρύπανσης με τέτοιο τρόπο ώστε να μη χαθεί η εποχιακή διακύμανση. Τελικά, υπολογίστηκε η διαφορά αναμενόμενης τιμής και πραγματικής μέτρησης. Το αποτέλεσμα αυτό, συγκρινόμενο με τα δεδομένα μεταφοράς, έδειξαν την επίδραση της σκόνης της Σαχάρα.
Τα διαγράμματα που προέκυψαν από την επεξεργασία των δεδομένων μεταφοράς και σταθμού Ποντοκώμης έδειξαν ότι κατά τις περιόδους έντονης μεταφοράς (Μάρτιο – Ιούνιο), τα επίπεδα σωματιδιακής ρύπανσης φαίνεται να επηρεάζονται από την Σαχάρα.
Ειδικά οι περιπτώσεις σημαντικών επεισοδίων σκόνης που έδιναν μεγάλη επιφανειακή συγκέντρωση για την λεκάνη, καταγράφηκαν από τον σταθμό μέτρησης, δίνοντας μεγαλύτερες τιμές PM10 από τις αναμενόμενες.
Σημαντική παρατήρηση είναι ότι κανένα από τα επεισόδια μεταφοράς, αν και έφεραν σκόνη έως και 15 μg/m3 (δεδομένα DREAM), δεν οδήγησε στην υπέρβαση του ορίου των 50 μg/m3. Προκύπτει δηλαδή το συμπέρασμα ότι για τις υπερβάσεις των ορίων σωματιδιακής ρύπανσης PM10 (όπως αυτά ορίζονται από την Ευρωπαϊκή και Ελληνική νομοθεσία) στην λεκάνη της Πτολεμαΐδας δεν είναι δυνατό να φέρει κύρια ευθύνη η μεταφορά σκόνης της Σαχάρα αλλά άλλες πηγές σωματιδιακής ρύπανσης στην περιοχή.
Παρακάτω δίνεται η πλήρης εργασία:
Επίδραση της σκόνης της Σαχάρας στα επίπεδα σωματιδιακής ρύπανσης στη λεκάνη Πτολεμαϊδας
Δημοσίευση σχολίου