ŠIRJENJE ONESNAŽENEGA ZRAKA V MESTU ALI INDUSTRIJSKEM KRAJU (Proučevanje lokalne zračne cirkulacije s pomočjo dima iz tovarniških in drugih dimnikov) Darku Radinja* 1. UVOD 1.1. V industrijskih in drugih večjih krajih, kjer je /rak čedalje bolj onesnažen, je /a nje- govo širjenje zelo pomembno, kakšni so loka- lni vetrovi in kakšno je v leh krajih kroženje zraka vobče. Ta vpogled nam pripomore k razumevanju razprostranjenosti onesnaženega zraka in intenzivnosti onesnaženega okolja sploh. 1.2. Gibanje zračnih gmot določamo na različne načine. Za naš namen smo izbrali razmeroma enostavno in posredno metodo, ki pa zato ni nič manj uspešna in nazorna. Gre za ugotavljanje zračne dinamike po dimnih pli- nih, ki uhajajo iz tovarniških in drugih dimni- kov. Po tej metodi opazujemo: • dim v različnih delih mesta ter tako dobimo vpogled v gibanje zračnih gmot nad njim in v bližnji okolici; • pri tem opazujemo dim, ki se dviga iz razli- čno visokih dimnikov, kar nam kaže gibanje zraka v različnih zračnih plasteh; • obenem opazujemo dim i/, različnih stavb (stanovanjskih, poslovnih, industrijskih), ker dobimo s tem vpogled v kroženje zraka ne samo pozimi, ko je kurilna sezona, temveč preko vsega leta. Saj vemo, da se iz stanovanj- skih dimnikov kadi povečini le pozimi, iz tovarniških pa vse leto. *, dr., Oddelek za geografijo filozofske fakultete, Aškerčeva 12, Ljubljana 2. POTEK DELA 2.1. Teritorialna razporeditev dimnikov Dimnike, ki jih bomo opazovali, izberemo tako, da so na opazovanem območju razpore- jeni čim enakomerneje. Izberemo jih v sredi- šču in na obrobju mesta. Določimo jih tudi glede na bližnje sosedstvo (višje oziroma nižje stavbe, odprl ali zaprl svet, zazidana ali neza- zidana okolica ipd.) pa tudi glede na širšo okolico, zlasti glede na relief (prisojna in oso- jna lega, različna nadmorska višina), vodne razmere (ob reki in stran od nje) in vegetacijo (bližina gozda, parka, kmetijskih tal ipd.). Odločilna je torej drobna in širša lega izbrane- ga kraja. Pri tem si pomagamo z ogledom in topografsko karto. Če kraj leži v dnu doline, upoštevamo z.lasli stržen doline in njene robne dele, vznožja pobočij in pobočja sama, odprte in vetrovne kraje oziroma zaprte in zatišne. Na široko lahko izbiramo le kraje oziroma dimnike stanovanjskih hiš, ki so vsepovsod, medlem ko je pri tovarniških in drugih visokih dimnikih drugače, ker so le ponekod in jih praviloma vse upoštevamo. 2.1.2. Izbira dimnikov je zelo pomembna, ker želimo značilnosti zračne cirkulacije ugo- tavljali po ne prevelikem številu opazovališč. Pri njihovi izbiri zato upoštevamo tudi splošne zakonitosti zračne cirkulacije med mestom in okolico. Toplejši mestni zrak se dviga v višino, na njegovo mesto pa pri tleh doteka relativno hladnejši iz okolice, v višinah pa odteka zrak v 36 mmm nasprotno smer. Ko pa je mestni zrak hladne- jši, je kroženje obratno. Pri vetrovnem ozračju je izmenjava zraka odvisna od prevladujoče smeri vetrov. Onesnaženi zrak se zato pri raz- ličnih vremenskih razmerah širi v različne smeri in tudi različno daleč. 2.1.3. Točke, kjer bomo opazovali dim, na karti označimo z ustreznim znakom, npr. z. različno obarvanimi krogci (črno - nizki dim- niki, rumeno - srednje visoki, rdeče - visoki dimniki). Hkrati sestavimo seznam opazovanih dimnikov z ustreznimi podatki (višina in vrsta dimnika, oznaka najbližje okolice). 2.2. Izbira dimnikov po višini Dimnikov ne izberemo le glede na njihovo razporeditev po posameznih delih mesta, temveč upoštevamo tudi njihovo višino, kar je za ugotavljanje gibanja različno visokih zrač- nih plasti zelo pomembno. Zato bomo opazo- vali dimnike pritličnih hiš, večnadstropnih stavb, stolpnic in tovarniških obratov. Po viši- ni jih razvrščamo v tri skupine: nizki dimniki (do 15 m), srednje visoki (15 - 50 m), visoki (nad 50 m). Njihovo višino skušamo čim nata- nčneje določili ter podatke vpišemo v razpre- delnico. Pri nizkih dimnikih izberemo liste, ki so višji od strešnega slemena in niso v zavetju višjih stavb v neposredni bližini, kar zavira razvoj dimnega stebra. 2.3. Izbira dimnikov glede na njihovo obra- tovanje Industrijski in njim sorodni dimniki omogo- čajo opazovanje dima preko vsega leta, siano- vanjski pa praviloma le v kurilni sezoni. Pri izbiranju dimnikov upoštevamo zalo tudi la vidik. Pomembni so eni in drugi. Prvi zato, ker omogočajo stalno opazovanje, drugi sicer le zimsko, vendar je takrat zrak najbolj onesna- žen in lahko pozimi opazovalno mrežo zgosti- mo. Poleg tega kažejo prve razmere v višjih plasteh, drugi v nižjih in se med seboj lepo dopolnjujejo. Slednjič so eni in drugi po- membni tudi zato, ker k onesnaževanju največ pripomorejo. Dimni plini iz stanovanjskih hiš ponekod ozračje celo bolj onesnažujejo kot industrijski. 2.4. Pri izbiri dimniške opazovalne mreže moramo lorej hkrati upoštevati lego, višino in vrsto dimnikov. 3. OPAZOVANJE DIMNIH PLINOV 3.1. Pri opazovanju dima ugotavljamo hkra- ti tri stvari: obliko, smer in gostoto dima. Obliko dima označujemo s številkami 1- 10 (risba 1), ki jih vpisujemo v tabelo 1. Za ugo- tavljanje vetrovnih razmer je oblika dimnih plinov zelo pomembna. Po obliki dimnega stebra (stožca, zastave) namreč sklepamo, ali je ozračje mirno ali vetrovno. Pri slednjem pa lahko ugotavljamo, kakšno je gibanje zraka (smer, jakosi in slanovitnost vetra itd.). 3.1.1. V glavnem razlikujemo po obliki tri skupine dimnih plinov. Oblike 1 - 4 se razvija- jo v mirnem ozračju, oblike 6 - 10 pa v vetro- vnem, medlem ko oblika 5 označuje dvojno sestavo zračnih plasti: spodaj mirne, zgoraj vetrovne. Pri tej obliki določamo tudi višino navpičnega dela dima. Če se iz dimnika ne kadi oziroma dima ni videli, označimo pojav z (0). 3.1.2. Prve štiri oblike dima (1 - 4) se sicer razvijajo v brezvetrju, kažejo pa na njegove notranje razlike. Za mirno in homogeno ozra- čje je namreč značilen navpičen, enakomerno širok dim. Če pa je mirno ozračje nehomogeno in so posamezne plasti različno temperirane in goste, ima dim obliko 2 ali 3. Oblika 4 pa nastopa takrat, ko se dimni plini prebijajo skozi meglo (inverzno plast) in se iznad nje dvigajo kot stožec ali kupola, kar lahko ugoto- vimo. da se dimni plini ne prebijajo skozi megleno plast. Višino meglenega jezera (zgor- nje ploskve) vselej skrbno izmerimo in zapi- šemo v tabelo. 3.1.3. Oblike tretje skupine (6 - 10) kažejo na različno močan veter, kar ugotavljamo po odklonu dima od navpične smeri; šibek veter - 37 i majhen odklon (manj kot 3o"), srednje močan veter - povprečen odklon (3o° - 60"), močan veter - velik odklon (nad 60°). Pri šibkem vetru je dim skoraj navpičen, pri močnem vodoraven. Obliki 9 in 10 kažeta na spremi- njanje zračnega tlaka, ki dim tišči k tlom. Obe sta lahko še izrazitejši kot na sliki, ko je zlasti spodnja stran dimne zastave bolj strma in manj pravilna. Odklon dima ugotavljamo s pomočjo naklonomera do 10° natančno, pri manj nata- nčnem merjenju pa ga razvrstimo na tri stop- nje, ki jih označimo s črkami male abecede; a - majhen, b - srednje velik in c - velik odklon (risba 2). 3.1.4. Če ima dim nenavadno obliko, ki je- ne moremo uvrstiti med prikazanih deset ob- lik, jo označimo s številko 11 ter jo posebej narišemo. Take oblike so navadno posledica vrtinčastega in hitro spreminjajočega se vetra, zato se naglo spreminja tudi oblika dima. Navadno govorimo o opletajočem dimu. 3.2. Smer dimnega stebra Zaradi vetra se dim bolj ali manj odkloni od navpičnice. Po smeri odklona ugotavljamo smer vetra, kar je za vpogled v lokalno krože- nje zraka bistvenega pomena. Pri tem ne smemo prezreti, da se glede na veter odklanja dim v nasprotno, odvelrno stran (razlika 180°). Proti jugu odklonjen dim je lorej posle- dica severnega vetra, v severozahodno smer nagnjen dim pa posledica jugovzhodnega vetra itd. Vselej označujemo smer vetra in ne smer dimne zastave (risba 3). 3.2.1. Smer vetra označujemo le po osmih glavnih straneh neba (S, SV, V, JV. J. JZ, Z, SZ). Vsaka od teh smeri obsega dejansko kol 45° oziroma po 22.5°, na vsako stran od izho- dišča smeri. Z oznako V označujemo smerjo 67,5° in 112,5° (risba 4). Smer vetra določa- mo s kompasom. Pri natančnem merjenju določamo smer do 10° natančno. Ko se smeri vetra pri tleh in v višini ne ujemajo, nam raz- lično usmerjene dimne zastave i/ različno visokih dimnikov nazorno kažejo sestavljeno kroženje zraka nad mestom in okolico kot celoto. Določanje smeri si olajšamo s pomočjo markaninih objektov v okolici opazovališč, ki jim že vnaprej izmerimo smer. kar nam kasne- je služi za orientacijo. 3.3. Gostota ali intenzivnost dima Po gostoti in barvni intenzivnosti dima sklepamo na stopnjo onesnaževanja zraka. Gostoto dima označujemo s črkami velike abecede (risba I): A - zelo gosi dim (obarvanost je odvisna od sestave dimnjih plinov) intenzivne barve, ki je navadno zelo jasno omejen. B - srednje gosli dim (zmerno obarvan in manj jasnega obrisa), C - redek, neizrazit dim (navadno blede barve, slabo viden), ki se v zraku hitro izgub- lja. 3.4. Označevanje dima s simboli Dim označujemo po obliki, smeri in gostoti s skupno oznako, npr. 6 - B - A - JZ, kar pomeni odklonjeno obliko dima (6), srednje gostote (B), od navpične smeri malo odklo- njen (a), kar je posledica šibkega JZ vetra. 3.5. Čas meritev Dim opazujemo praviloma irikrat dnevno: zjutraj (med 7. in