Nowe modele jakości powietrza w miastach, obejmujące „kurz drogowy” i „kaniony uliczne”, mogą pomóc w rozwiązaniu problemu szkodliwego wpływu ruchu drogowego – twierdzą polscy badacze

Aby uporać się z zanieczyszczeniem powietrza w miastach, musimy zrozumieć źródła szkodliwych emisji. Nowe podejście modelowe przetestowane w Warszawie może pomóc lepiej odróżnić emisje pochodzące z ruchu drogowego od emisji z ogrzewania.

Jakość powietrza w miastach stanowi poważny problem globalny ze względu na gęstość zaludnienia na obszarach o wysokim zanieczyszczeniu. W UE zanieczyszczenie powietrza atmosferycznego pozostaje główną przyczyną przedwczesnych zgonów, przyczyniając się do około 400 000 zgonów rocznie.

Według Europejskiej Agencji Środowiska większość unijnych populacja miejska jest narażony na stężenie pyłu zawieszonego i tlenków azotu przekraczające zalecane progi. Aby rozwiązać ten pilny problem, UE ma wizja zerowego zanieczyszczenia na rok 2050 i polityki dotyczące jakości powietrza oparte na przepisach – głównie Dyrektywa w sprawie jakości otaczającego powietrza. 

Dokładne uwzględnienie zanieczyszczenia powietrza z różnych źródeł jest istotne dla skutecznego rozwiązania tego problemu. W miastach, aby uchwycić złożoność pomiaru emisji w przestrzeni i czasie, nastąpiło odejście od tradycyjnych sieci monitoringu na rzecz hybrydowych systemów modelowania, które oceniają zarówno lokalne, jak i regionalne rozproszenie zanieczyszczeń. 

Naukowcy z Warszawy postanowili zrozumieć wpływ sektora transportu na jakość powietrza w mieście. Ich celem było zintegrowanie danych dotyczących emisji pochodzących z ruchu drogowego, resuspensji pyłu drogowego – czyli unoszenia cząstek pyłu z dróg z powrotem do powietrza przez ruch uliczny lub wiatr – oraz ogrzewania budynków mieszkalnych, głównego źródła zanieczyszczeń powietrza w Polsce, ze względu na ciągłe zużycie paliw kopalnych, w tym węgla. Kolejnym czynnikiem, który chcieli uwzględnić, jest efekt kanionu ulicznego, gdzie budynki wzdłuż obu stron ulic mogą tworzyć lokalne mikroklimaty i wpływać na przemieszczanie się zanieczyszczeń. 

Naukowcy wykorzystali kombinację sprawdzonych modeli zanieczyszczenia powietrza, aby rozróżnić różne źródła zanieczyszczeń. Połączyli model ATMO-Street opracowany w Belgii do oceny zanieczyszczenia na poziomie ulic z modelem GEM-AQ opracowanym przez kanadyjskie służby meteorologiczne, aby obliczyć procesy chemiczne w powietrzu. 

Wyniki modelowania porównano z danymi pomiarowymi z dziewięciu stacji monitorujących w mieście. Osiem z nich to stacje tła, monitorujące powietrze w obszarach oddalonych od głównych źródeł ruchu, aby zapewnić ogólny obraz miasta, a jedna to stacja ruchu drogowego bezpośrednio monitorująca zanieczyszczenia pochodzące z transportu na poziomie ulicy. 

Badanie pokazuje, że uwzględnienie efektu kanionu ulicznego i resuspensji pyłu drogowego znacząco poprawia modelowanie jakości powietrza i pomaga odróżnić wpływ emisji z ruchu drogowego od wpływu źródeł ciepła. Naukowcy odkryli, że zastosowanie modeli obliczających te czynniki poprawiło dokładność monitorowania pyłów PM2.5 i PM10 odpowiednio o 34% i 55%. Okazało się, że ruch drogowy odpowiadał za 41% i 42% rodzajów pyłów zawieszonych na stacji monitoringu ruchu drogowego, co stanowi wzrost o 188% dla PM2.5 i 63% dla PM10 w porównaniu z poprzednimi metodami modelowania. Badanie wykazało również, że pojazdy odpowiadały za 84% emisji NO.₂ emisje na stacji ruchu drogowego. 

Choć badanie jest technicznie solidne, naukowcy jasno zaznaczają, że ich wyniki opierają się na założeniach modelu i że dostępna była tylko jedna stacja monitorująca ruch drogowy, z którą można je było porównać. Nadal istnieje możliwość zbadania innych kombinacji modeli i wykorzystania rozwijającej się sieci czujników. Niemniej jednak badanie stanowi mocny argument za tym, aby strategie zarządzania zanieczyszczeniem powietrza w miastach uwzględniały efekt kanionu ulicznego i resuspensję pyłu drogowego. 

Znowelizowana Dyrektywa w sprawie Jakości Powietrza Natleniającego wymaga stworzenia w miastach wysokiej jakości sieci monitoringu. Sieci te mogłyby zostać wykorzystane wraz z modelami opisanymi w niniejszym badaniu, aby lepiej określić źródła zanieczyszczeń i opracować skuteczniejsze działania na rzecz poprawy lokalnej jakości powietrza. Określenie rzeczywistego udziału ruchu drogowego w emisji pyłu zawieszonego i NO₂ jest szczególnie istotne dla zarządzania jakością powietrza w miastach, zwłaszcza w Europie Środkowo-Wschodniej, gdzie zarówno ruch drogowy, jak i ogrzewanie odgrywają istotną rolę. 

Numer Referencyjny 

Sattari, A., Hooyberghs, H., Janssen, S., Struzewska, J., Gawuc, L., Blyth, L. i Vranckx, S., 2025. Ocena zanieczyszczenia powietrza związanego z ruchem drogowym na obszarach miejskich: studium przypadku Warszawy z wykorzystaniem łańcucha modeli ATMO-Street. Środowisko atmosferyczne, p.121376. 

Udostępnij ten artykuł: