CZĘŚĆ III. JAKOŚĆ POWIETRZA 5. Chemizm opadów atmosferycznych W Polsce, w ramach programu Państwowego Monitoringu Środowiska jako jeden z podsystemów w roku 1998 został uruchomiony Krajowy Monitoring Chemizmu Opadów Atmosferycznych i Depozycji Zanieczyszczeń do Podłoża, który ma na celu określenie rozkładu ładunków zanieczyszczeń wprowadzanych z mokrym opadem do podłoża w ujęciu czasowym i przestrzennym. Badania monitoringowe w pełnym cyklu rocznym przeprowadzono po raz pierwszy w 1999 r. i obecnie są one kontynuowane. Koordynatorem tego monitoringu jest Główny Inspektorat Ochrony Środowiska, a nadzór merytoryczny nad jego realizacją prowadzi Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej Oddział we Wrocławiu
Wielkość ładunku zanieczyszczeń wnoszonego do atmosfery zależy od stężenia zanieczyszczenia i ilości opadu, gdyż skład chemiczny opadów atmosferycznych jest odzwierciedleniem stanu zanieczyszczenia atmosfery. Poprzez systematyczne badania składu fizyko-chemicznego opadów oraz równoległe obserwacje i pomiary parametrów meteorologicznych monitoring ten dostarcza informacji o obciążeniu obszarów leśnych, gleb i wód powierzchniowych związkami zakwaszającymi, biogennymi, metalami ciężkimi deponowanymi z podłoża i daje podstawy do analiz istniejącego stanu.
W Polsce prowadzone są badania na 25 stacjach chemizmu opadów atmosferycznych, opartych na bazie stacji synoptycznych IMGW, do których należy również z terenu województwa świętokrzyskiego stacja w Sandomierzu. Stacje do badań zostały wytypowane na podstawie danych klimatycznych, które kwalifikują je jako charakterystyczne dla oceny obszarowego rozkładu zanieczyszczeń. Opad atmosferyczny mokry (woda deszczowa) zbierany jest w sposób ciągły i analizowany w cyklach miesięcznych. W zależności od koncentracji danego wskaźnika zanieczyszczeń w opadzie atmosferycznym oraz ilości opadu wprowadzana jest odpowiednia wielkość miesięcznej i rocznej depozycji zanieczyszczeń. Na podstawie danych analitycznych opadów ze stacji monitoringu chemizmu opadów oraz danych pomiarowych ze 162 punktów pomiaru wysokości opadów opracowywane są mapy rozkładu przestrzennego wielkości zanieczyszczeń zawartych w opadach oraz wielkości ich depozycji na obszar Polski i jej poszczególne tereny. Opracowania te wykonuje IMGW Oddział we Wrocławiu.
Poniżej przedstawiono skład fizyko-chemiczny średniomiesięcznych próbek opadów atmosferycznych, miesięczne sumy opadów oraz miesięczne i roczne wielkości ładunków jednostkowych wnoszonych z opadami ze stacji monitoringowej w Sandomierzu za 2001 r. (tabela 64 i 65). Tabela 66 ilustruje natomiast średnie roczne stężenia i roczne wielkości ładunków zanieczyszczeń wnoszonych przez opady na podstawie danych ze stacji w Sandomierzu z lat 1999-2001 w oparciu o wyniki analiz fizyko-chemicznych miesięcznych próbek wody opadowej wykonywanych przez Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska w Kielcach.
Jak wynika z obserwacji meteorologicznej prowadzonej przez IMGW w Sandomierzu ilość opadów w poszczególnych miesiącach 2001 r. była bardzo zróżnicowana. Łączna suma opadów wyniosła 679,1 mm i była wyższa od roku poprzedniego o 51,6mm. Najbardziej deszczowym miesiącem był lipiec - 187,5 mm, najbardziej suchym - październik z miesięcznym opadem 11,5 mm, następnie luty (13,3 mm), grudzień (14,8 mm) i listopad (27,0 mm).
Odczyn opadów najczęściej był kwaśny (pH poniżej 5,6) lub lekko kwaśny, a tylko w listopadzie - obojętny (pH - 7,05).
Wielkości stężeń zanieczyszczeń oznaczanych w średniomięsięcznych próbkach opadów były również bardzo zróżnicowane. W najwyższych stężeniach występowały siarczany, sód, chlorki, azot ogólny, azot amonowy, oraz także wapń, potas, azotyny i azotany. Z miesięcznej analizy stężeń wynika, że najwyższe stężenia siarczanów, azotynów i azotanów wystąpiły w lutym, azotu amonowego - w październiku, sodu - w listopadzie, a chlorków, wapnia i potasu - w grudniu, a więc w najsuchszych miesiącach roku.
Z danych zestawionych w tabeli 65 wynika, że w roku 2001 najwyższe ilości zanieczyszczeń dotarły do podłoża w lipcu - miesiącu o największej ilości opadów. W tej grupie znalazły się: siarczany, związki azotu i fosforu, potas, wapń, magnez, cynk, kadm i mangan. Wielkości ładunków tych związków w opadach lipcowych były kilkakrotnie wyższe niż w pozostałych miesiącach roku. Chlorki w największych ilościach dotarły do podłoża w marcu, podobnie jak ołów, nikiel i chrom.
Zestawione w tabeli 66 średnioroczne wartości stężeń zanieczyszczeń oraz roczna depozycja zanieczyszczeń w latach 1999-2001 umożliwia dokonanie porównań wyników badań z trzech lat. Wprowadzona w roku 2001 wielkość depozytu zanieczyszczeń, w porównaniu do roku 2000, była w przypadku niektórych wskaźników większa, a odnosi się to między innymi do: chlorków, azotu amonowego, sodu, potasu, cynku, miedzi, żelaza, ołowiu i kadmu. Na rys. 54 zilustrowano średnie stężenia wybranych zanieczyszczeń w opadach atmosferycznych na podstawie danych ze stacji monitoringu w Sandomierzu w latach 1999-2001.
Przytoczone powyżej dane dotyczą badań i obserwacji prowadzonych w punkcie monitoringowym w Sandomierzu. Analizy wykonywane przez IMGW Oddział we Wrocławiu przy wykorzystaniu badań przeprowadzonych na wszystkich 25 stacjach badawczych opadu w Polsce pozwoliły na oszacowanie rocznej depozycji zanieczyszczeń wniesionej przez wody opadowe na obszar województwa świętokrzyskiego i pozostałe regiony kraju. Przytoczone w tabeli 67 dane w tym przedmiocie dotyczą 2000 roku (na podstawie opracowania Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej Oddział we Wrocławiu Wyniki badań monitoringowych w województwie świętokorzyskim w 2000 roku).
Wniesione na obszar województwa świętokrzyskiego w 2000 r. wraz z wodami opadowymi ładunki jednostkowe zanieczyszczeń wynosiły (w kg/ha . rok): 22,77 siarczanów, 15,23 azotu ogólnego, 9,66 wapnia, 6,61 chlorków, 5,55 azotu amonowego, 4,24 azotynów i azotanów, 3,68 sodu, 1,39 magnezu, 0,585 fosforu ogólnego, 0,322 cynku, 0,205 żelaza, 0,0635 manganu, 0,0183 ołowiu, 0,0109 niklu, 0,00269 chromu i 0,00206 kadmu.
Roczny ładunek jednostkowy niektórych badanych zanieczyszczeń zdeponowany na obszar województwa świętokrzyskiego był nieco większy niż średni dla całego obszaru Polski, a dotyczy to między innymi: siarczanów, związków azotu, fosforu ogólnego, potasu, wapnia, magnezu, miedzi i niklu. W Polsce, najwyższe wartości ładunków jednostkowych większości badanych zanieczyszczeń przypadają na obszar województwa śląskiego.
W raportach IMGW można znaleźć także rozkład przestrzenny zanieczyszczeń deponowanych na obszar województwa świętokrzyskiego z wyodrębnieniem powiatów.
