Changes in sulphur dioxide concentrations in the atmospheric air assessed during short-term measurements in the vicinity of Olsztyn, Poland

• Autorzy: Rogalski L. , Smoczynski L. , Krzebietke S. , Lenart L. , Mackiewicz-Walec E.

Warianty tytułu

PL

Zmiany stężenia dwutlenku siarki w powietrzu atmosferycznym w pomiarach krótkookresowych w rejonie Olsztyna

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Sulphur dioxide is one of the principal gases responsible for the quality of atmospheric air. Air pollution, even relatively low one, is not indifferent to human health. In 2007-2009, an investigation was carried out to follow changes in the concentration of sulphur dioxide in atmospheric air, in different time intervals, depending on the air temperature and humidity. This paper draws on results of continuous measurements taken at the Station of Monitoring the Immission of Air Pollutants in Olsztyn-Kortowo. The measured concentrations of SO2 were presented graphically as means for different time intervals. It has been demonstrated that changes in SO2 concentrations were mainly induced by drops in temperatures, emissions and other industrial actitivities, as well as the course of the growth and development of plants. The highest concentrations appeared at noon and the lowest ones were at night. Analysis of similarities verified hourly variations in the SO2 concentrations in air. Four distinc groups were distinguished: nocturnal (1:00-7:00 a.m.), mid-day (10:00 a.m.-3:00 p.m.), a group with two time intervals (8:00- 9:00 a.m.; 4:00-7:00 p.m.) and late evening (8:00 p.m. - midnight). Considering the aerial concentration levels of this gas in monthly intervals, high similarity was observed between the early spring versus the autumn and winter seasons. Dependences between SO2 concentrations and temperature were confirmed by analysis of the correlation coefficients and linear regression equations. Likewise, relationships between SO2 concentrations and air humidity were analyzed in different time intervals and presented both graphically and statistically, by computing correlations and regression equations. Irrespective of the source of emission and meteorological conditions, the SO2 concentration remained on a low level and did not exceed the permissible threshold either in the vicinity of Olsztyn or in the whole region of Warmia and Mazury.

PL

Dwutlenek siarki jest jednym z ważniejszych gazów odpowiedzialnych, za jakość powietrza atmosferycznego. Zanieczyszczenia powietrza nawet na stosunkowo niskim poziomie nie są obojętne dla zdrowia człowieka. W latach 2007-2009 badano zmiany stężenia dwutlenku siarki w powietrzu atmosferycznym – w różnych przedziałach czasowych – w zależności od temperatury i wilgotności powietrza. W pracy wykorzystano wyniki z pomiarów ciągłych Stacji Monitoringu Imisji Zanieczyszczeń Powietrza w Olsztynie-Kortowie. Określone stężenia SO2 przedstawiono graficznie jako średnią z różnych okresów pomiarowych. Wykazano, że na zmiany stężenia wpływały głównie spadki temperatury, działania emisyjne i gospodarcze oraz wynikające z przebiegu wegetacji roślin. Najwyższe wartości stężeń stwierdzono w godzinach południowych, najniższe w nocnych. Analiza podobieństw potwierdziła zróżnicowanie godzinowe stężenia SO2 w powietrzu. Wydzielono wyraźnie 4 grupy: nocną (1:00-7:00), okołopołudniową (10:00-15:00), grupę w 2 przedziałach czasowych (8:00-9:00; 16:00-19:00) oraz wieczorną (20:00-24:00). Rozpatrując stężenie tego gazu w powietrzu w zależności od stężenia miesięcznego, znaczne podobieństwo wykazano w okresie wiosenno-letnim oraz jesienno-zimowym. Zależności między stężeniem SO2 a temperaturą potwierdzono, dyskusyjnie, współczynnikami korelacji i równaniami regresji liniowej. Podobnie, zależności między stężeniem SO2 a wilgotnością powietrza analizowano w różnym przedziale czasowym w ujęciach graficznym, a także statystycznym, wykazując związki korelacyjne i równania regresji. Niezależnie od źródeł emisji i warunków meteorologicznych, stężenie SO2 utrzymywało się na niskim poziomie i nie przekraczało dopuszczalnych norm w rejonie Olsztyna i na całym obszarze Warmii i Mazur.

Słowa kluczowe

EN

sulphur dioxide concentration; concentration change; atmospheric air; short-term measurement; vicinity; Olsztyn city; Poland

• Wydawca: -
• Czasopismo: Journal of Elementology
• Rocznik: 2014
• Tom: 19
• Numer: 3
• Opis fizyczny: p.735-748,fig.,ref.

Twórcy

autor

Rogalski L.

• Chair of Air Protection and Environmental Toxicology, University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Pl.Lodzki 2, 10-726 Olsztyn, Poland

autor

Smoczynski L.

• Chair of Chemistry, Uniwersity of Warmia and Mazury in Olsztyn, Olsztyn, Poland

autor

Krzebietke S.

• Chair of Agricultural Chemistry and Environment Protection, University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Pl. Lodzki 2, 10-726 Olsztyn, Poland

autor

Lenart L.

• Chair of Air Protection and Environmental Toxicology, University of Warmia and Mazury in Olsztyn Pl. Lodzki 2, 10-726 Olsztyn, Poland

autor

Mackiewicz-Walec E.

• Chair of Agricultural Chemistry and Environment Protection, University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Pl. Lodzki 2, 10-726 Olsztyn, Poland

Bibliografia

• Andrzejewska A., Olszewski A. 2008. Immission of SO2, NO2 and O3 to Integrated Monitoring Base Station “Pożary” on ground of automatic measurements provided by Voivodship Inspectorate for Environmental Protection in Warsaw in 2004-2007. Monitoring Środowiska, 9(08): 39-46.
• Atkinson R.W., Anderson H.R., Sunyer I. 2001.Acute effects of particulate air pollution on respiratory admissions: results from APHEA 2 project. Air Pollution and Heath: a European Approach. Am. J. Respir. Crit. Care Med, 164:1860-1866.
• Charlson R.J., Schwartz S.E., Hales J.M., Cess R.D., Coakley J.A., Hansen J.E., Hoffman D.J. 1992. Climateforcing by antropogenicaerosols. Sience, 225: 422-430.
• Czarnecka M., Kalabarczyk R., Kalabarczyk E. 2007. Variability in particulate matter concentrations versus percipitation in Pomerania region. Pol. J. Natur. Sc., 22(4), 645-659.
• Gołaszewski J., Puzio-Idźkowska M., Stawiana-Kosiorek A., Załuski D. 2003. Wyd. UWM, Olsztyn. http://www.gospodarka.olsztyn.eu, http://www.polskainfo.pl
• Ibald-Mull i A., Stieber J., Wichmann H.F. 2001. Effects of air pollution on blood pressure. A popultion – based approach. Am. J. Public Health, 91: 571.
• Igarashi Y., Sawa Y., Yoshioka K., Takahashi H., Matsueeda H., DokiyaY. 2006. Seasonal variations in SO2 plume transport over Japan: Observations at the summit of Mt.Fuji from winter to summer. Atmospheric Environ., 40(36): 7018-7033. DOI: 10.1016/j.atmosenv.2006.06.017
• Jankowski K., Budzyński W., Szymanowski A. 2008. Effect of sulfur on the of winter rape seeds.J. Elem., 13(4): 521-534.
• Jankowski K., Kijewski Ł., Skwierawska M., Krzebietke S., Mackiewicz-Walec E. 2014. The effect of sulfur fertilization on the concentrations of copper, zinc and manganese in the roots, straw and cake of rapeseed (Brassica napus L. ssp. oleifera Metzg). J. Elem., DOI: 10.5601/jelem.2013.18.4.552
• Kleniewska M. 2004. Association between concentration carbon sulfur in air a kind of atmospheric air masses coming in the first half of cool in Ursynowie - SGGW. Prz. Nauk. Inż. Kształt. Środ., 2(29): 161-167. (in Polish)
• Kolbarczyk R., Kolb arczyk E. 2007. Seasonal variability of the SO2 concentration in selected localities in north-western Poland in relation to weather condition. Przegl. Nauk. IKŚ 3(37): 55-65.
• Komarnisky L.A., Dvm R., Tapan K., Basu Phd. 2003. Sulfur: its clinical and toxicolgic aspects. Nutrition, 19: 54-61
• Koper J., Siwik-Ziomek A. 2005. Sulphur content and arylsulphatase activity in soil after longterm fertilization. J. Elem., 10(2): 369-377.
• Liping X., Yaping G. 2005. Modeling of traffic flow and air pollution emission with application to Hong Kong Island. Environ. Modeling & Software.
• Majcherek E., Kozera W., Ralcewicz M., Knopowski T. 2013. Content of total carbon and available forms of phosphorus, potassium and magnesium in soil depending on the sulphur rate and from. J. Elem., 18(1): 107-114. DOI: 10.5601/jelem.2013.18.1.09.
• Mieszalski Z. 1981. Some issues of interference of SO2 in the process of photosynthesis. Wiad. Bot., 25(1): 19-28.
• Peden D., Reed Ch. 2010.Environmental and occupational allergies. J. Allergy Clinical Immunology, 125(2/2):150-160.
• Perez P. 2001.Prediction of sulfur dioxide concentrations at a site near downtown Santiago. Chile. Atmos. Environ., 35(29): 4929-4935.
• Robock A. 2000. Volcanic eruptions and climate. Rev. Geoph., 38 (2): 191-219.
• Rogalski L. 2006. Transformations of sulfur compounds in the aerosphere. J. Elem., 11(2): 223-231.
• Rogalski L., Lenart L. 2004. Dispersion and behawior of sulfur compounds in the aerosphere depending on water conditions. Chem. Inż. Ekol., 11(10): 1090-1095.
• Rogalski L., Lenart L. 2011. Changes in the concentration of sulfur dioxide in atmospheric air depending on the temperature. Environ. Engin., 27: 177-183.
• Regulation of the Minister of Environment. 2002. Dz. U. Nr 87 poz.798.
• Sarnat J.A. 2005. Ambient gas concentratins and personal particulate matter exposures: implications for studying the health effects of particles. Epidemiology, 16: 385-395.
• Skwierawska M., Krzebietke S., Jankowski K., Benedycka Z., Mackiewicz-Walec E. 2014. Sulphur in the Polish fertilization diagnositcs. J. Elem.,19(1): 299-312. DOI: 10.5601/jelem.2014.19.1.458
• Speidel M., Nau R., Arnold F., Schl ager H., Stoh A. 2007. Sulfur dioxide measurements in the lower, middle and upper troposphere: deployment of an aircraft-based chemical ionization mass spectrometer with permanent in-flight calibration. Atmos. Environ., 41(11): 2427-2437.
• Syed M.,Soreanu G., Falletta P., Beland M. 2006. Removal of hydrogen sulfide from gas streams using biological processes – a review. Can. Biosystems Engine., 48: 2.1-2.14.
• Tamminen T., Andersen T. 2007. Seasonal phytoplankton nutrient limitation pattern as revealed bioassay over Baltic Sea gradients of salinity and eutrophication. Marine Ecol. Progress Ser. 340: 121-138.
• Tunnicliffe W.S. 2001.The effect of sulphur dioxide exsposure on indices of heart rate variability in normal and asthmatic adults. Eur. Respir. J., 17: 604-608.
• Vandaele A.C., Tsouli A., Carleer M., Colin R. 2002. UV Fourier transform measurements of tropospheric O3, NO2, SO2, benzene and toluene. Erviron.Poll., 116(2): 193-201.
• Young-Min H., Bo-Kyoung., Ki-Jun P., Mi-Hee K., Young-Rim J., Dong-Soo L., Man-Goo K. 2002. Atmospheric nitrogen and sulfur containing compounds for three sites of South Korea.Atmos. Environ., 36: 3485-3494

Identyfikatory

DOI

10.5601/jelem.2014.19.2.634