Analiza wpływu punktowych źródeł zanieczyszczeń pyłowych na mikroklimat aglomeracji krakowskiej

Abstract

Celem pracy było zbadanie wpływu pyłów PM2,5 na mikroklimat aglomeracji krakowskiej oraz analiza współzależności dyspersji pyłów i elementów mikroklimatu. Wybrano bazowe źródła emisji: Lotnisko Kraków-Balice, ArcelorMittal, Ekospalarnia i Elektrociepłownia Kraków. Przeprowadzono analizę ilościową stężeń pyłów PM2,5 automatycznie oraz jakościową metodą grawimetryczną i ICP- AES. W próbkach stwierdzono obecność metali ciężkich: niklu, arsenu, kadmu i ołowiu, co podkreśla potrzebę monitorowania ze względu na szkodliwość. Analiza wyników wykazała, że prędkość wiatru jest najważniejszym czynnikiem wpływającym na dyspersję zanieczyszczeń. Model regresji wielokrotnej pokazał odwrotną zależność prędkości wiatru i koncentracji pyłów oraz wysoką dodatnią zależność temperatury i stężenia pyłów. Implementacja modelu HYSPLIT do symulacji transportu mas powietrza i zanieczyszczeń umożliwiła precyzyjne zlokalizowanie źródeł oraz odtworzenie kierunków napływu zanieczyszczeń oraz ocenę miejsc ich depozycji. Wyniki potwierdziły możliwość prognozy zmian mikroklimatu poprzez modelowanie trajektorii powietrza i dyspersji pyłów PM2,5. Podkreślono konieczność dalszych badań, monitoringu oraz działań proekologicznych i edukacyjnych dla poprawy jakości powietrza. Zaproponowano intensyfikację kampanii, rozwój monitoringu oraz promocję indywidualnej odpowiedzialności mieszkańców Krakowa za środowisko. The purpose of the study was to examine the impact of PM2.5 pollution from point sources on the microclimate of Krakow and analyze interdependencies between dispersion and microclimate elements. Emission sources included: Kraków-Balice International Airport, ArcelorMittal Poland, The Thermal Waste Treatment Plant in Krakow, and Krakow Cogeneration Plant. PM2.5 concentrations were analyzed automated and gravimetric, and ICP-AES. Heavy metals (nickel, arsenic, cadmium, lead) were detected, emphasizing the need for monitoring due to harmful effects. The analysis showed that wind speed is the key factor in pollutant dispersion. The regression model showed an inverse relationship between wind speed and particulate concentration, and a positive relationship with temperature. The HYSPLIT model allowed precise source location, tracing pollutant inflow, and assessing deposition sites. The study confirmed the potential for predicting microclimate changes through modeling the trajectory of air masses and the dispersion of PM2.5. The need for further research, monitoring, and the implementation of pro-environmental and educational measures to improve air quality was emphasized. Proposals included the intensification of information campaigns, the development of monitoring technologies, and the promotion of individual responsibility among residents for environmental protection.