А. Основни фактори, влияещи на качеството на въздуха

Източници на замърсяване на въздуха в гр. София

Тези разнообразни и много на брой източници, концентрирани в относително малка територия определят високо ниво на замърсяване на въздуха. При условия с добра вентилация проблемите са по-малко, но при неблагоприятни за разсейване метеорологични условия концентрациите на замърсители могат да надвишат хигиенните норми.

Необходимо изискване за осъществяване на проучвания върху разпространението на замърсители на въздуха в различни райони и на първо място в градски и промишлени центрове е наличието на инвентаризация на емисиите от антропогенни и природни източници на вредни вещества във въздуха.

А.2. Локални метеорологични условия, неблагоприятни за чистотата на въздуха в град София и околностите.

Специфична черта на замърсяването на въздуха в градовете е образуването за не много дълго време на сравнително високи максимуми на концентрациите на вредни вещества във въздуха, наричани “епизоди”. Те могат да съществуват от един до няколко дни, и добре се различават както от “моментни (краткотрайни) пикове” с продължителност няколко часа, така и от “фоновите” месечни и сезонни изменения. Епизодите са свързани с комбинация от метеорологични условия, които са неблагоприятни за чистотата на въздуха като например, лоша вентилация или, в някои случаи, неблагоприятни процеси на пренос и трансформация. Епизодите се делят на “зимни епизоди” (най-неблагоприятен е т. нар. “сярнокиселинен смог”), свързани главно с нарастване концентрациите на SO₂ и на частици от различни вещества, суспендирани във въздуха (SPM), и “летни епизоди” (най-неблагоприятен е т. нар. “фотохимичен смог”), свързани с образуване на озон- O₃.

Изследванията установяват две ясно изразени опасни метеорологични ситуации, създаващи условия за опасно високи замърсявания на въздуха: а) застой на въздуха, съпроводен с радиационни инверсии на температурата, при което се наблюдава едновременно повишаване нивото на замърсяване на въздуха в целия град; б) устойчив вятър с посока от основните източници на замърсители.

Инверсиите и мъглите са чести явления в котловинни полета като Софийското. Изследванията показват увеличаване на замърсяването на въздуха в дни с инверсия. Концентрациите са силно повишени в дните с мъгла, особено в нощните часове. Екстремните стойности в денонощието настъпват около 3 часа след началото на мъглата. При високи концентрации на замърсители, капките на мъглата могат да станат токсични и да се образува “зимен смог”. Влиянието на приземните и височинни инверсии е почти еднакво с изключение на зимните месеци, когато емисиите от увеличения брой ниски източници се задържат в слоя на приземната инверсия и формират високи концентрациите в приземния въздух.

Чувствително увеличената гъстота на пунктовете и честота на измерванията, макар и за къси периоди от време при полевите експерименти позволяват да се получи по-прецизна представа за полето на концентрациите на замърсители на въздуха и за връзката им с метеорологичните условия в изследвания район. В гр. София досега са проведени общо 3 комплексни полеви експеримента през 1976 (“София’76”) и 1981-82 г (“София’81-82”), обхващащи целия град, и през 1992-1993 г. (“София-Искър’92-93”) само община Искър. По-важни резултати от тях са:

1) Получава се представа за формата и структурата на “острова на топлина” в София, а интензитетът му бе уточнен от ежечасови данни за 10-годишен период, изследвайки денонощните и годишни колебания на разликата Т в температурите на въздуха .между три вида станции –на пл. В. Левски, в НИМХ-Младост 1а и в с. Лозен. Интензивен остров на топлина се появява по-често през нощите на летния период (юли-септември), когато в над 20% от времето средната стойност на Т надвишава 3С, с най-големи стойности около 10С. В някои случаи се наблюдава не остров на топлина, а “студен остров” (Т < 0). Средната честота на отрицателно Т е около 20% с по-честа поява през периода юли-септември.

2) Потвърдено бе задържащото влияние на града върху скоростта на вятъра. В условия на антициклонално време през лятото за южните квартали на София, разположени в подножието на Витоша е характерна появата на “склонов вятър”, често наричан “планински бриз”, който през деня почти не се проявява. Той се усеща през нощта, когато духа от склоновете към града (катабатичен вятър) и е добре изразен, особено през юли и август. Този местен вятър изпъква, когато няма синоптичен вятър и нощите са безоблачни. Той пренася от планината към замърсените и “душни” части на града свеж и чист въздух, богат с отрицателни йони. Понеже вертикалното развитие (до 30-40 m) и скоростта му (1-3m/s) са малки, високи сгради, напречно на потока могат да анулират преноса на свеж и чист въздух още в периферията на града.

3) Установена бе корелация между средноденонощните скорости на приземния вятър и концентрациите на SO₂ и NO₂. Това даде основание да се разработи синоптико-статистически метод за прогноза нивото на замърсяване на въздуха в София, валиден за студеното полугодие, когато замърсяването достига високи нива.

4) Взетите чрез лабораторна кола през “зимния” и “летния” периоди на експеримента проби от въздуха в пунктове на различни разстояния от центъра на София, разположени в подветрените околности на града позволиха да се получат оценки за влиянието му върху въздуха на съседните райони. Специално внимание бе отделено на случаите с пренос от МК “Кремиковци” (вятър от там в слоя 300-600m). Потвърдено бе експоненциалното намаляване на SO₂ във въздуха зад големи градове по посоката на вятъра; радиусът на влияние на София е от порядъка на 200-220 km за SO₂ и 60-80 km за NO_2. Тези оценки са ориентировачни, защото са резултат от формална екстраполация на данните без да се оценява влиянието по траекториите на преноса на такива фактори като локални източници, химични реакции, орографски ефекти.

Взетите проби на запад от компактния град София при вятър, духащ от изток бяха анализирани отделно, защото могат да дадат представа за влиянието на големия град върху качеството на въздуха в лечебно-курортната зона около гр. Банкя. Интересно е, че средните концентрации на SO₂ нарастват по посока на планинската част на района като стойностите им се оказаха около 1,5 пъти по-високи от тези в районите под влияние на МК”Кремиковци”. Тези локални максимуми могат да бъдат резултат от пренос на замърсители от София и Перник. Замърсяване на въздуха от локални източници не може да се предполага тъй като няма индустрия в района. Битовото отопление също не може да бъде причина за замърсяване през лятото. Лабораторното моделиране на въздушните течения в Софийско поле, показва че през периоди с източен фонов вятър и устойчива стратификация се получава блокиране на теченията над София и Перник, и може да се пренася въздух от тях към Банкя.

5) Въздухът в центъра на София не само е по-топъл, но и по-замърсен. Това изпъква най-ясно в периоди с тихо време. Максималното замърсяване обхваща северните квартали близо до центъра, главния център и достига до южните и югозападни квартали, включително Красно село и Лозенец. Има добре изразено развитие и на изток към кв. В. Левски. Подобна е и картината на средногодишните концентрации на замърсители, представа за която се получава от симулациите с математични модели в схемите към основния доклад., от средните стойности, определяни по измерванията в националната мрежа за мониторинг.

За редица задачи и най-вече за правилното планиране на градовете съществен интерес представлява районирането им по нивото на замърсяване на въздуха. Най-добри характеристики за тази цел са средносезонните и средногодишните концентрации. За емпирично райониране на града са необходими голям брой станции за измерване, обхващащи всички микроклиматични райони, както и представителни средни стойности. И двете не са налице в София!. Затова по-подробно райониране до сега е правено само по данни от краткотрайни експерименти, когато може да се осъществи значително сгъстяване на измерванията. При експеримента “София’81-82” в два едномесечни периода от студеното и топло полугодия бе изградена най-гъстата до сега мрежа от пунктове за пробовземане от въздуха в София (17 и 16 пункта), в които проби се вземаха непрекъснато и през равни интервали, по 16 пъти в денонощие за газовите замърсители и 4 пъти (по 6-часови проби) за прах и тежки метали. В основния доклад е представено райониране на гр. София по нивото на замърсяване на въздуха с газове, прах и тежки метали.

В характеристиките за качеството на околната среда в даден район трябва да се включват и оценки за химическия състав на валежите. В този ОВОС е представена само една от характеристиките за киселинност на валежите – индикатора pH по измервания в станцията НИМХ в ж.к. Младост 1 през периода 1991-2001г. В 88,1 % от тях, pH5.8 (т.е. валежите са имали алкален състав); в 5,9% – pH е бил в интервала 5.3 и 5.8 (неутрален състав) и в 6 % - pH5,3 (киселинни валежи). Преобладаващият алкален състав на валежите в София се вижда и от средната стойност pH=6.6 за периода. Екстремните стойности са pH_min=2,4 и pH_max=8,0. Това е типично за големите градове.

Концентрацията на вещества, участващи в образуването на зимен смог (SO₂+частици дим, сажди и др.) превишава здравните норми на СЗО в 61 (70 %) от 87 изследвани града в Европа по данни от Europe’s Environment (1995).. В 24 от тях (28 %), тя надвишава най-малко 2 пъти тези норми, между които и София., т.е. котловинната форма на релефа, водеща до по-често образуване на инверсии мъгли през студеното полугодие създават условия за зимен смог, макар че концентрациите на веществата, участващи в смога намаля след 1990 г. За градовете с високи нива на (SO₂+ РМ), включително и София се препоръчва да се измерва концентрацията на токсични вещества като benzene и benzo(a)pyrene (BaP), които са индикатори за органични вещества, свързани с бързоизпаряващи се органични хидровъглероди и със сажди, и полициклични ароматни хидровъглероди (PAHs), отделяни от горивни процеси.

1) Районът непосредствено около МК”Кремиковци”, където са особено високи концентрациите във въздуха на прах (особено ФПЧ 10), газови замърсители (особено сероводород и фенол) и тежки метали (особено олово и манган);

2) Главният център на София, зоните с плътна застройка и интензивно движение на автомобилния транспорт - между пл. Възраждане, бул. Хр. Ботев, бул. Сливница, Сточна гара, пам. Левски, Орлов мост, бул. Евл. Георгиев, бул. П. Евтимий и бул. Хр. Ботев. Това разположение на най-замърсената част на града, характерно за ситуации с отсъствие на вятър се променя при наличие на слаб до умерен вятър, премествайки се и разширявайки се предимно по посоката към подветрената страна на града или в други посоки, когато има условия за блокиране на въздушните течения. При засилени ветрове (скорост над 8-10 m/s) концентрациите на замърсителите значително намаляват (с изключение на прах, поради внасянето във въздуха на суха почва), а пространственото им разпределение става доста хомогенно.

3) Райони в града, разположени непосредствено до мощни промишлени източници на емисии като ТЕЦ и отоплителни централи (ОЦ), до улици и кръстовища с интензивен автомобилен трафик или райони, които често попадат на подветрената страна на мощни източници с високи комини (например, на 3-4 km източно или западно от МК”Кремиковци”, а не само близо до МК).

4) Локални центрове в квартали с плътна застройка, сравнително интензивен транспорт и близост на значими местни източници като ТЕЦ, ОЦ и силно замърсяващи заводи. Тяхното установяване изисква по-гъста мрежа от станции за мониторинг.

ПОВЪРХНОСТНИ И ПОДЗЕМНИ ВОДИ

Състояние на повърхностните води

В рамките на ОУП на гр. София и Столична Община компонентът “ВОДИ” е непосредствено свързан с трите основни функционални системи “Обитаване”, “Труд” и “Отдих”. Развитието на тези системи в една или друга степен засяга повърхностните води (откритите водни течения, водния ресурс и използуването му) и отвеждането на отпадъчните води.

Анализът на състоянието и оценката на повърхностните води е направен въз основа на проекти, теми, национални и международни програми, стратегии, нормативи, резултати от изследванията на авторите. Особена тежест е дадена на разделите на “Базисен ескиз” и на предварителните проекти “Водоснабдяване“ и “Канализация”, които са и последните разработки (юли 2002) и отразяват тенденциите на развитието на тези мрежи в резултат на бъдещото териториално устройство на общината. Предварителен проект – “Открити водни течения” не дава информация и решения за предстоящите дейности в откритите водни течения произтичащи от ОУП на гр. София и Столична Община, поради което този проект е използуван само информативно.