THE IMPACT OF PRECIPITATION ON WET DEPOSITION OF SULPHUR AND NITROGEN COMPOUNDS

• Authors: Kinga Wałaszek , Maciej Kryza , Anthony J. Dore
• Languages of publication: EN

Abstracts

EN

Atmospheric transport model FRAME has been used in this study to estimate the influence of precipitation on the patterns of wet deposition of oxidised sulphur, oxidised nitrogen and reduced nitrogen in Poland during the years 1981-2005. A constant wind and emission data and year-specific spatially interpolated precipitation data was used in the model. The results show that the correlation coefficient between mean annual precipitation totals and mean wet deposition is above 0.9 for all examined compounds. The spatial patterns of pollutant deposition are similar for all years, with the north-western part of Poland receiving the lowest and the southern, mountainous part, the highest pollutant load. The largest precipitation-induced changes in wet deposition budgets are observed for oxidised sulphur (53% of the average amount between wet and dry year), and smaller for oxidised and reduced nitrogen (30%). Inter-annual precipitation changes cause large variations in the amount of wet deposition of pollutants. This means that the emission abatements may not cause immediate environmental effects, eg reductions in deposition of pollutants and, further ecosystems areas of exceeded critical loads.

PL

Model transportu atmosferycznego FRAME został wykorzystany w niniejszej pracy do określenia wpływu opadów atmosferycznych na przestrzenną i czasową zmienność depozycji tlenków siarki, tlenków azotu oraz azotu zredukowanego na obszarze Polski w latach 1981-2005. W modelu zastosowano stałe warunki anemologiczne i emisję oraz mapy rocznych sum opadów uzyskane drogą interpolacji przestrzennej. Wyniki pokazują, że współczynnik korelacji między średnimi rocznymi sumami opadu a średnią mokrej depozycji przekracza 0,9 dla wszystkich analizowanych związków. Schemat przestrzenny depozycji kształtuje się podobnie dla całego okresu, z najniższymi ładunkami zanieczyszczeń w północno-zachodniej części Polski i najwyższymi w górzystej części południowej. Największe zmiany w budżecie depozycji spowodowane zmiennością opadów zachodzą dla tlenków siarki (53% wartości średniej między rokiem suchym i wilgotnym), natomiast słabiej zaznacza się zmienność zarówno dla azotu utlenionego, jak i zredukowanego (30%). Ze względu na to, że zmienność warunków pluwialnych powoduje znaczne wahania mokrej depozycji zanieczyszczeń, ograniczanie emisji może nie spowodować natychmiastowej poprawy dla środowiska, tzn. redukcji depozycji zanieczyszczeń i ograniczenia obszarów o przekroczonych ładunkach krytycznych.

Keywords

EN

wet deposition; precipitation; FRAME; Poland

PL

mokra depozycja; opad atmosferyczny; FRAME; Polska

• Publisher: De Gruyter Open
• Journal: Ecological Chemistry and Engineering S
• Year: 2013
• Volume: 20
• Issue: 4
• Pages: 733-745

Dates

published

1 - 12 - 2013

online

22 - 01 - 2014

Contributors

author

Kinga Wałaszek

• Department of Climatology and Atmosphere Protection, University of Wroclaw, ul. Kosiby 6/8, 51-621 Wrocław, Poland, phone [phone], fax [phone]

author

Maciej Kryza

• Department of Climatology and Atmosphere Protection, University of Wroclaw, ul. Kosiby 6/8, 51-621 Wrocław, Poland, phone [phone], fax [phone]

author

Anthony J. Dore

• Centre for Ecology & Hydrology, Edinburgh, Bush Estate, Penicuik, Midlothian, EH26 0QB, United Kingdom, phone [phone], fax [phone]

References

• [l] Vestreng V, Myhre G, Fagerli H, Reis S, Tarrason L. Atmos Chem Phys. 2007;7:3663-3681.
• DOI: 10.5194/acp-7-3663-2007.[Crossref]
• [2] Mylona S. Tellus B. 1996;48:662-689. DOI: 10.1034/j.1600-0889.1996.t01-2-00005.x.[Crossref]
• [3] Fagerli H, Aas W. Environ Pollut. 2008;154:448-461. DOI: 10.1016/j.envpol.2008.01.024.[PubMed][Crossref]
• [4] Giannitrapani M, Bowman A, Scott M, Smith R. Atmos Environ. 2006;40:2524-2532.
• DOI: 10.1016/j.atmosenv.2005.12.052.[Crossref]
• [5] Mill W. Environ Sci Pol. 2006;9:563-567. DOI: 10.1016/j.envsci.2006.05.002[Crossref]
• [6] Szyda J, Wierzbicki H, Stokłosa A. Statistical modelling of changes in concentrations of atmospheric NO2 and SO2. Pol. J Environ Stud. 2009;18:1123-1129.
• [7] Mill W, Schlama A. Modeling critical loads of airborne acidity and eutrophication of Polish forest ecosystems - the SONOX model. Arch Environ Prot. 2010;36:117-126.
• [8] Park SU. Journal of Applied Meteorology. 1998;37:486-496. DOI: 10.1175/1520-0450(1998)037<0486:EODDON>2.0.CO;2[Crossref]
• [9] Erisman JW, Vermeulen A, Hensen A, Flechard C, Dämmgen U, Fowler D, et al. Environ Pollut. 2005;133:403-413. DOI: 10.1016/j.envpol.2004.07.004.[Crossref]
• [10] Kryza M, Dore AJ, Błaś M, Sobik M. J Environ Manag. 2011;92:1225-1236.
• DOI: 10.1016/j.jenvman.2010.12.008.[Crossref]
• [11] Fowler D, Smith R, Muller J, Cape JN, Sutton M, Erisman JW, et al. Water Air Soil Pollut.: Focus. 2007;7:41-47. DOI: 10.1007/s11267-006-9102-x.[Crossref]
• [12] Matejko M, Dore AJ, Hall J, Dore CJ, Błaś M, Kryza M, et al. Environ Sci Policy. 2009;12:882-896.[Crossref]
• DOI: 10.1016/j.envsci.2009.08.005.[Crossref]
• [13] Singles R, Sutton MA, Weston KJ. Atmos Environ. 1998;32:393-399. DOI: 10.1016/S1352-2310(97)83467-X.[Crossref]
• [14] Fournier N, Dore AJ, Vieno M, Weston KJ, Dragosits U, Sutton MA. Atmos Environ. 2004;38:683-694.
• DOI: 10.1016/j.atmosenv.2003.10.028.[Crossref]
• [15] Dore AJ, Vieno M, Tang YS, Dragosits U, Dosio A, Weston KJ, et al. Atmos Environ. 2007;41:2355-2367.[Crossref]
• DOI: 10.1016/j.atmosenv.2006.11.013.[Crossref]
• [16] Vieno M, Dore AJ, Bealey WJ, Stevenson DS, Sutton MA. Sci Total Environ. 2010;408:985-995.[PubMed]
• DOI: 10.1016/j.scitotenv.2009.10.048.[Crossref]
• [17] Dore AJ, Vieno M, Fournier N, Weston KJ, Sutton MA. Q J Roy Meteorol Soc. 2006;132:2769-2784. DOI: 10.1256/qj.05.198.[Crossref]
• [18] Dore AJ, Sobik M, Migała K. Atmos Environ. 1999;33:3301-3312. DOI: 10.1016/S1352-2310(98)00294-5.[Crossref]
• [19] Dębski B, Olendrzyński K, Cieślińska J, Kargulewicz I, Skośkiewicz I, Olecka A, et al. Inwentaryzacja emisji do powietrza SO2, NO2, CO, NH3, pyłów, metali ciężkich, NMZO, TZO w Polsce za rok 2005 (in Polish). Warsaw: Institute of Environ Protect; 2009.
• [20] Kryza M, Werner M, Błaś, M, Dore AJ, Sobik M. J. Air Waste Manag. Assoc. 2010;60:856-866. DOI: 10.3155/1047-3289.60.7.856.[Crossref]
• [21] Szymanowski M, Kryza M. Clim Res. 2009;38:171-187. DOI: 10.3354/cr00780.[Crossref]
• [22] R Development Core Team. R: A Language and Environment for Statistical Computing. Vienna: R Foundation for Statistical Computing, 2009.
• [23] GRASS Development Team. Geographic Resources Analysis Support System (GRASS) Software. Open Source Geospatial Foundation, 2009. http://grass.osgeo.org.
• [24] Sevruk B, Klemm S. Instruments and Observing Methods. Report no. 39. Catalogue of national standard precipitation gauges. World Meteorological Organization, 1989.
• [25] Yu S, Eder B, Dennis R, Chu S-H, Schwartz SE. Atmos Sci Let. 2006;7:26-34. DOI: 10.1002/asl.125.[Crossref]
• [26] Hrkal Z, Fottová D, Rosendorf P. The relationship between quality of ground waters and forest cover in regions affected by high levels of acid atmospheric deposition - a case study of the Krušné Hory Mts., Czech Republic. Pol J Environ Stud. 2009;18:995-1004.

Identifiers

DOI

10.2478/eces-2013-0051