analiza zanieczyszczenia powietrza w polsce z ... · jakości powietrza atmosferycznego (zdrowie,...
TRANSCRIPT
Analiza zanieczyszczenia powietrza w Polsce z wykorzystaniem przestrzennej dynamicznej metody przesunięć udziałów
Elżbieta Antczak, KEP, UŁ
• redukcja zanieczyszczeń jako jeden z głównych priorytetów UE
•systematyczna, powolna, lokalna poprawa stanu powietrza w Europie
• ciągła i długookresowa potrzeba zachowania standardów jakości powietrza atmosferycznego (zdrowie, ekonomia, środowisko… )
• transgraniczny charakter zanieczyszczeń (Konwencja, Genewa, 1979 r.),
• znacząca rola monitoringu, analiz i wyników dotyczących jakości powietrza – diagnoza, ocena, prognoza - z zastosowaniem mierników
i metod ilościowych (EMEP, PMŚ)
Zanieczyszczenie, ochrona i monitoring jakości powietrza
Analiza zanieczyszczenia powietrza
w podregionach Polski w latach 1998-2012,
według rodzajów substancji zanieczyszczających
z zastosowaniem przestrzennej dynamicznej
metody przesunięć udziałów
Cel główny, założenia badawcze
ZAŁOŻENIA BADAWCZE:
• ocena tempa zmian wielkości zjawiska w czasie i przekroju;
• identyfikacja i oszacowanie udziału czynników strukturalnych, sektorowych oraz lokalnych (przestrzennych) w wielkości efektu globalnego danego podregionu do obszaru referencyjnego (Polski).
• weryfikacja i identyfikacja zależności interregionalnych;
• uwzględnienie transgranicznego charakteru zjawiska poprzez aplikację macierzy wag przestrzennych (zależności międzyregionalnych).
• próba zastosowania różnych typów macierzy wag przestrzennych;
0,74 - 1,72
1,73 - 3,00
3,01 - 4,80
4,81 - 8,00
8,01 - 13,00
Mediana zan. gazowych kg/m
Mediana zan. pyłowych kg/m
Średnioroczne tempo zmian emisji: zan. pyłowe = -14% zan. gazowe = - 0,4 %
2,20 - 16,26
16,27 - 34,01
34,02 - 63,04
63,05 - 115,61
115,62 - 308,02
Rozstęp: 2-308 kg/m
Rozstęp: 0,7 – 13 kg/m
4 159
3 197 2 908 2 758 2 604 2 517 2 549 2 468 2 606
2 162 1 806 1 951 1 958 1 874
373
361
350 360 344 364 353 352 370
361
339 357 367 359
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2008 2009 2010 2011 2012
Zan.gazowe kg/m CO2 kg/m
Udział CO2
Rozstęp CO2 : 196 – 54 599 kg/m
Metoda przesunięć udziałów -przestrzenna dynamiczna
i
iriir
i
iirr txtxwtxtxwtxtx )()( )()(
Efekt netto = Efekt strukturalny + Efekt geograficzny
KLASYCZNA (Creamer 1942, Dunn 1960)
i
iriir
si
iir
s
r
s
txtxutxtxutxtx )()()( )()( WW
DYNAMICZNA PRZESTRZENNA (Nazara i Hewings, 2004), (Antczak, Żółtaszek, 2010)
R
k
kirk
R
k
kirk
R
k
kirk
i
xw
xwxw
tx
1
11
*
W - macierz wag przestrzennych
• Zależności >>> autokorelacja przestrzenna
• statystyka Morana
Wybór macierzy wag przestrzennych
SO2 NOx CO PYŁ M1 M3 M5 M1 M3 M5 M1 M3 M5 M1 M3 M5
2000 -0,16 -0,03 -0,03
(0,07)* (0,14) (0,03)** 0,08 0,02 -0,04
(0,14) (0,21) (0,01) *** 0,01 -0,01 -0,08
(0,19) (0,54) (0,04)* 0,11 0,05 0,001
(0,06)* (0,02)** (0,09)*
2006 -0,04 -0,02 -0,03
(0,09)* (0,06)* (0,09)* 0,06 0,001 -0,04
(0,15) (0,22) (0,003) *** 0,001 -0,02 -0,03
(0,29) (0,45) (0,07)* 0,14 0,03 -0,02
(0,02)** (0,04)** (0,06)*
2012 -0,02 -0,01 -0,03
(0,06)* (0,06)* (0,04)** 0,05 -0,01 -0,04
(0,14) (0,06)* (0,003)*** 0,02 -0,01 -0,03
(0,17) (0,64) (0,05)* 0,13 (0,03) -0,02
(0,04)** (0,06)* (0,07)*
M1 – M5 macierze sąsiedztwa 1go-5go rzędu
5
1
48
6
26
710
9
3
15
46
19 21
29
1113
14
23
40
48
18
30
31
37
323634
3843
20
17
27
6566
47
44
25
50
39
28
5356
64
49
41
60
16
45
62 61
63
35
5451
57
2
58
52
24
55
12
59
33
42
22
Sąsiedztwo rzędu 5-go.
m.Łódź
SĄSIEDZTWO
Wybór macierzy wag przestrzennych
TREND PRZESTRZENNY/ POWIERZCHNIOWY
5
1
48
6
26
710
9
3
15
46
19 21
29
1113
14
23
40
48
18
30
31
37
323634
3843
20
17
27
6566
47
44
25
50
39
28
5356
64
49
41
60
16
45
62 61
63
35
5451
57
2
58
52
24
55
12
59
33
42
22
5
1
48
6
26
710
9
3
15
46
19 21
29
1113
14
23
40
48
18
30
31
37
323634
3843
20
17
27
6566
47
44
25
50
39
28
5356
64
49
41
60
16
45
62 61
63
35
5451
57
2
58
52
24
55
12
59
33
42
22
Zanieczyszczenia pyłowe
Zanieczyszczenia gazowe
5
1
48
6
26
710
9
3
15
46
19 21
11
29
13
14
23
40
48
18
30
31
37
323634
38
43
20
17
27
6566
47
44
25
50
39
28
53
56
64
49
41
60
16
45
62 61
63
54
51
57 58
35
2
52
24
55
12
59
33
42
22
SĄSIEDZTWO z uwzględnieniem natężenia zjawiska
Sąsiedztwo rzędu 5-go.
m.Łódź
9
-5
9
-31
-81-10
-61
-55
1
-46
-39
-45
-35
45
-70
-73
-42
-99
-86
75
-39
-86
-77
-52
-95-26
-85
-84
-104
-51
-47
-81
-174
-93
-122
-54
-50
-36
-16
-88
-91
-88
-127
-103
-88
-139
-108 -53-137
-35-106
-133
-16
-101
-80
-38-91
-90
-70
-97
-78
-91
-90
-110
WYNIKI ANALIZY Krajowe /globalne tempo zmian= -70%
Regionalne tempa zmian
białostocki
lubelsko- puławski
wałbrzyski
gorzowski
łódzki
legnicko -głogowski
nyski
zielonogórski
sieradzki
nowosądecki
kielecki
9
0
39
60 -11
15
24
31
-3
25
65
79
36
-7
28
20
31
18
44
-33
34
54
19-29
-16
23
79
-16-25
-15
-14
-57
-11
115
-52
-103
71
16
-33
145
-69
-23
17
35
-18
-21
-38
-18
-67
-18
-36
-63
54
-31
32
-10
0
-11
-21
-20
-8
-40
-27
-21
-20
Efekt netto
opolski
sieradzki
legnicko- głogowski
zielonogórski kielecki
9
-5
9
-31
-81-10
-61
-55
1
-46
-39
-45
-35
45
-70
-73
-42
-99
-86
75
-39
-86
-77
-52
-95-26
-85
-84
-104
-51
-47
-81
-174
-93
-122
-54
-50
-36
-16
-88
-91
-88
-127
-103
-88
-139
-108 -53-137
-35-106
-133
-16
-101
-80
-38-91
-90
-70
-97
-78
-91
-90
-110
gorzowski
wałbrzyski
nowosądecki
białostocki
lubelski
Krajowe /globalne tempo zmian= -70%
Efekt strukturalny
Efekt geograficzny
9
0
39
60 -11
15
24
31
-3
25
65
79
36
-7
28
20
31
18
44
-33
34
54
19-29
-16
23
79
-16-25
-15
-14
-57
-11
115
-52
-103
71
16
-33
145
-69
-23
17
35
-18
-21
-38
-18
-67
-18
-36
-63
54
-31
32
-10
0
-11
-21
-20
-8
-40
-27
-21
-20
2 -3
-2
4
-9
-3
7
-11
12
-6 -3
-3
39-7
-9
-19
-23
-2
-7
5
-16-19
10
-10
-35
-25
-3
13
16
-28
-11
-20
-19-21
-13
-11
-29
-11
-29
-6
-15
-13
-26
-12
-20
-10
-16
-32
-10
-20
-19
-20
22
-24
-12
-2-19
-19
-24
-23
21
-24
-23
-27
-22
-96
8
6
9
42
72
11
18
18
29
2
44
88
40
52
-5
-231
23
-4
2
27
13
29
65
-14
60
14
66
28
25
62
-75
-10
-46
-65
10486
28
-22
138
-40
-20
312
-7
41
14
-11
-22-57
-17
-43
329
51
4
4-19
7
1
22
15
-16
-48
białostocki
kielecki
koniński
białostocki EN SO2 NOx CO PYŁ ES SO2 NOx CO PYŁ EG
-56,6 -21,8 14,2 8,5 -11,5 -10,6 -13 -16,7 -13,7 -2,6 -46
PRZYKŁAD
kielecki EN SO2 NOx CO PYŁ ES SO2 NOx CO PYŁ EG
144,8 -10,5 8 26,5 -16,8 7,2 14,5 2 112,2 8,8 137,6
koniński EN SO2 NOx CO PYŁ ES SO2 NOx CO PYŁ EG
-28,9 -37,4 6,2 2,8 -6,5 -34,9 13,9 -3,9 -2,6 -1,3 6
-117
-19 -3
-160
-47
51 67
-90
-200
-150
-100
-50
0
50
100
SO2 NOx CO PYŁY
Tempo sektorowe w % Efekt sektorowy netto w pp.
Tempo sektorowe i efekt sektorowy netto
Krajowe /globalne tempo zmian: -70%
Krajowe /globalne tempa zmian w %
-10,5 -10,5
-7,1 -6,4
-3,1
-0,3
-3,1
5,2
-3,7
-16,4 -14,6
7,8
-2,5 -4,9
-19,0
-14,0
-9,0
-4,0
1,0
6,0
• wybór macierzy wag przestrzennych ma wpływ na rezultaty analizy;
• w badanym okresie 1998-2012 nastąpił spadek emisji zanieczyszczeń na mieszkańca: -70%;
• tempo ujemne zmian charakteryzowało wszystkie typy zanieczyszczeń; najwyższe >> pyły i dwutlenki siarki: odpowiednio: -117% i -170%;
• najniższy spadek emisji zanieczyszczeń nastąpił w roku 2008/2007: -16,4%, maks. wzrost w 2010/2009: 7,8%;
• najwyższy spadek wielkości zanieczyszczeń charakteryzował podregion gorzowski, maks. wzrost – podregion kielecki
PODSUMOWANIE
Zastosowana metoda uwzględnia specyfikę regionu, zależności przestrzenne, służy ocenie dynamiki zjawiska, ale nie wskazuje przyczynowości;
• specyfikacja zmiennych zarówno ekonomicznych (inwestycje), jak i pozaekonomicznych wpływających na kształtowanie się zjawiska;
• uwzględnienie związków przyczynowo-skutkowych;
• uwzględnienie specyfiki regionów poprzez zastosowanie przestrzennych modeli panelowych, wielorównaniowych modeli regresji przestrzennej;
• shift-share w wielkości danej substancji – ze względu na źródło ich produkcji
KIERUNKI DALSZYCH BADAŃ