S t a t e of Ha w a i i

D e p a r tm e n t of H eal t h

Cl e a n A i r B r a n ch



## Docu m en t a t i o n f o r N a t u r a l E v e n t s Ex c l u d e d Da t a

Ko n a A ir M on i t o r i n g S t a t i o n

, A QS I D 1 5

- 00 1

- 1012

201 1

- 2012 PM 2 .5 

## Exce e d a n ces

F i n a l Repo r t

Dec e m be r 2 0 13

I m a g e b y c r e w of S p ace S h utt le A t la n t i s

, Ma y 1 3, 20 0 9 V og

V og

O cea n e n t ry N

K o naT h i s p a g e w a s in t e n t io n all y l e ft b l a n k.i I n t r o du c t i on

Du r i n g 2 0 1 1 a nd 2 01 2

, t h e K o n a ai r m on i t o r i ng s t a t i o n r e c o r d e d a n nu a l a v e r age

p a r t i c u l a t e m a t t e r l e s s t h an o r equ a l t o 2

. 5 m i c r o m e t e rs in dia m e t e r ( PM 2 .5 )

c o n c e n t r a t i o n s o f 12

. 1 μ g /m 3 an d 1 6

. 2 μg /m 3

, r e s p e c t i v e l y

. T h e s e v a l ue s e xc ee d t h e

a nnu a l PM 2

. 5 Na t i o n al Am b i e n t A i r Q u a li t y S t a nd a r d s ( N AA Q S) o f 1 2 μ g /m 3

.

T hi s r e p o r

t i s s o l e l y t o d e m o n s t r a t e t h a t t h e s e e xce e d a n c es a t t h e K o n a s t a t i o n

,

a n d K o n a s t a t i o n a lone

, w e r e c a u s e d b y n a t u r a ll y o cc u rr ing v ol c a n i c e m i ss io n s

, w e r e

n o t r ea s o n a b l y c o n t r ol l a b l e o r p r e v e n t a b le

, w e r e a ss o c i a t e d wi t h m ea s u r ed

c o n c e n t r a t i o n s i n e xc e ss o f n o r m a l h i s t o r i c al f lu c t u a t i o n s

, a nd w ou ld n o t h a v e o c c u r r e d

-

t h e U

. S

. E n v i r o n m e n t a l Pr o t e c t i o n Ag

T ab l e I

- 1 be lo w i s a s u m m a r y o f t h e f lagge d PM 2 .5 d a t a f o r 20 1 1 a n d 2 01 2

. A t a ble wi t h

a c o m p le t e l i s t i ng a ll t h e da t e s t h a t w e r e f lagge d i s i n c l u d ed i n A p p e n d i x B

.

K o n a ( A Q S I D 150 0 11 0 12 ): 2 0 11 a nd 201 2 24

- hr PM 2 .5 F l a gg e d D a ta

Y ea r Q ua r

t e r D a t e R a n g e N u m b e r o f F l ag g e d D a y s

20 1 1 1 F e b r ua r y 13 M a r ch 9 2

20 1 2 1 Janu a r y 1 t o M a r ch 3 1 62

20 1 2 2 A p r il 1 t o June 3 0 87

20 1 2 3 Ju l y 1 t o S e p t e m b e r 3 0 23

20 1 2 4 O c t o be r 1 t o D ec e m b e r 2 8 28

T a b l e I- 1. S u mm a r y o f F l agge d D a y s i n 2 0 11 an d 20 1 2

T he r e w e r e n o e x c e eda n c e s o f t h e 2 4

- ho u r PM 2

. 5 N AA Q S o f 35 μg /m 3 a t t he K o n a

s t a t i o n i n 2 0 11 a nd 2 0 12

.

S e c t i o n 1 o f t hi s r e p o r t p r o v i d e s a s u m m a r y o f t h e e x c e p t i o n a l e v e n t s r ul e s a nd

r equ i r e m e n t s a nd de t a i l s h o w t h o s e r u l e s a r e m e t w i t h in t h e r e p o r t.

S e c t i o n 2 o f t hi s r e p o r t i n t r o d u c e s t h e c o n c e p t u a l m o d e l o f t h e v ol c a ni c e v e n t t h a t

o c c u r r e d d u r ing 20 1 1

- 2 012

, p r o v i di n g a b a c k g r o u n d n a r r a t i v e o f t h e na t u r al e v e n t a nd

a n e x p lan a t i on t ha t i t a ff e c t ed a i r qu a li t y

. S e c t i o n 2 a l s o p r o v id e s e v id en c e t h a t t h e

e x c e e d a n c e s w e r e d ue t o a n a t u r al e v e n t

.

S e c t i o n 3 o f t hi s r e p o r t e s t a b li s h e s a c le a r c a u s a l r e la t i o n s h ip b e t w ee n t h e n a t u r al

e v e n t s an d t h e e xc e e d a n c e s o f t h e a nn u al PM 2

. 5 s t a nd a r d a t t he m o n i t o r ing s t a t io n

. T h i s s e c t i on al s o di sc u s s e s ho w s u l f u r d i o x id e (SO 2 ) g a s f r o m t he v o l c a n o t u r n s i n t o

s u l f a t e p a r t i c le s a s i t t r a v e l s t o t h e K o n a c o a s t

.

S e c t i o n 4 o f t hi s r e p o r t p r o v i d e s in f o r m a t ion on e x i s t i ng an t h r o p ogeni c s o u r c e s i n t he

K o na a r ea and t h e e m i ss io n s c o n t r ol m e a s u r e s r equ i r e d o f t h e s e s ou rc e s

. I t

d e m o n s t r a t e s t h a t d e s p i t e t he r eg u la t i o n o f t he s e m a n

- m a d e s o u rc e s

, t h e e xc e ed a n c e s

w e r e no t r e a s o n abl y c o n t r o l la b l e o r p r e v e n t abl e

.ii

S e c t i o n 5 o f t hi s r e p o r t p r o v i d e s in f o r m a t ion w h i c h h el p i llu s t r a t e t ha t t h e e x c e p t io n a l

e v e n t p r o d u c e d PM 2 .5 c o n c e n t r a t i o n s i n e xc e ss o f n o r m a l h i s t o r i c al f lu c t u a t i o n s

.

S e c t i o n 6 o f t hi s r e p o r t s u m m a r i z e s t he d e m on s t r a t ion

, s h o w ing a c l e a r c a u s al

r el a t io n s h i p b e t we e n t h e n a t u r a l e v e n t a n d t h e e x c e e d a n c e s

, a nd c o n c lud e s t ha t t h e s e

-

A p pen d i x A o f t h i s r e po r t i n c lud e s a d di t ion a l f i g u r e s a n d t a b le s w i t h s u pp o r t i n g

in f o r m a t i o n

.

A p pen d i x B o f t h i s r e po r t i n c lud e s a t ab l e w i t h a c o m p le t e li s t ing a l l t h e d a t e s t h a t w e r e

f lagge d

.

A p pen d i x C o f

t h i s r e p o r t w il l h a v e t he a f f ida v i t s o f pu b li c a t ion i n t h r e e lo c a l n e w s p a p e rs

( w h e n a v a ila b le ) no t i f

y ing t h e p u b li c o f t h e a v a ila b ili t y f o r i n s p e c t i o n o f t hi s d o c u m e n t

. T he t h r e e n e w s p a p e rs a r e t h e Hon o lul u S t a r

- A d v e r t i s e r ( S t a t e

- w id e d i s t r ib u t io n )

, t h e

Hawaii T r ib u n e

- He r a ld (E a s t Ha w a ii n e w s p a p e r d i s t r i b u t ion ) a n d t h e W e s t H a w aii T o d a y ( W e s t H a w a ii ne w s p ap e r d i s t r ib u t i o n )

.ii i T a b l e o f C o n t e n t s

I N T R O DUC T IO N

.. . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . i

L I S T OF FI G UR E S

.. . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . . . i v

L I S T OF T AB L E S

.. . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . .... v

L I S T OF A CR O N YM S A ND D E F I N IT I O N S

.. . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . .... . .... . .... . .. . .. . .. v i

S e c t i o n 1

E X C EP T I O N A L EVE N T S RU L E (EE R ) R E Q U I R E M E N T S

.. . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... 1

S e c t i o n 2

C O N C E P T U A L M O D E L

.. . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... 3

S e c t i o n 3

C A U SA L R E L A T I O N S H I P

.. . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . .... . .... . ..... 1 5

S e c t i o n 4

N OT R E AS O N A B L Y C O N T R O LL A B L E O R P R EVE N T AB L E

.. . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . ... 4 3

S e c t i o n 5

H I S TO R I C A L N O R M

.. . .... . ..... . .... . .... . .... . . .. . .. .. ... .. ... . ... .. ... .. ... . ... ... .. . .. . .. . . . . . .. . . .. . ... .. .. . . . .. .. .. 5 4

S e c t i o n 6

B U T

- F O R A N A L Y S I S / C O N C L U S I O N S

. . .. . .. .. ... .. ... . ... .. ... .. ... . ... ... .. . .. . .. . . . . . .. . . .. . ... .. .. . . . .. .. .. 5 5

A p pen d i x A : A d di t ion a l F igu r e s a n d C h a r t s

A p pen d i x B : K o na S t a t i o n F lagge d D a t a f o r 20 1 1 a nd 2 01 2

A p pen d i x C : P u bli c Re v ie w Do c u m e n t a t i on

Co v er g rap h i c illust r at e s the v ol c a n i c emi s s i o n plu m e s ( v o g ) fro m

oc e a n ent r

y po i n t being b l o w n to the s o ut h e r n e n d of H a w aii Isla n d t h en tr a ve l l i ng up to th e Kona co a st du r in g

predomi n a nt t r ade w i n d r eg i me

.i v L i s t o f F i g u r e s

F ig u r e T i t l e P a ge

2

- 1 K o na A i r S t a t i o n P h o t o s

.. . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . .... . .... 3

2

- 2 G oo g l e E a r t h ph o t o o f K o na A i r S t a t i o n

.. . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . .... . .... . .... . .. . 4

2

- 3 Hawaii I s la n d W i nd P a t t e r n s

.. . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . ... 5

2

- 4

.. . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ...... 6

2

- 5

.. . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . . 6

2

- 6 Hawaii I s la n d T op og r a p hi c a l M a p

.. . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . . 7

2

- 7 Hawaii a n I s l an d s T opog r a p h i c al M ap

.. . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . .... . .... . .... . ...... 8

2

- 8 Hawaii a n I s la n d s P o p ul a t i o n M ap

.. . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . . 9

2

- 9 S a t e lli t e I m a ge o f V o g

.. . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . .... . ..... 1 0

2

- 10 K i l a u ea V o l cano A nnu a l SO 2 E m i ss i on R a t es 19 9 2

- 20 10

.. . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . .. 1 1

2

- 1 1 K il a u e a V o l c a n o A v e r a g e Dail y O u t p u t o f SO 2 f o r 20 1 1

.. . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .. 1 2

2

- 1 2 K il a u e a V o l c a n o A v e r age Da i l y O u t p u t o f SO 2 f o r 20 1 2

.. . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .. 1 2

3

- 1 P h o t o o f H onol u lu o n H a z y K o n a W i n d Da y

.. . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . .... . .... 1 6

3

- 2 2 011 T i m e Hi s t o r y o f K o n a a nd O c ea n V iew PM 2 .5 Co n c en t r a t ion s

.. . .... . ..... . ..... 2 2

3

- 3 2 011 T i m e Hi s t o r y o f K o n a a n d O c e a n V i e w N o r m a li z e d PM 2 .5 Co n c e n t r a t ion s 2 3

3

- 4 2 012 T i m e Hi s t o r y o f K o na & O c e a n V i e w PM 2 .5 Co n c en t r a t ion s

.. . .... . ..... . .... . .... 2 4

3

- 5 2 012 T i m e Hi s t o r y o f K o n a & O c e a n V i e w N o r m a li z e d PM 2 .5 Con c e n t r a t i o n s

.. . . 2 5

3

- 6 2 011 T i m e Hi s t o r y o f K o na & O c e a n V i e w N o r m a li z e d SO 2 Con c en t r a t io n s

.. . ... 2 6

3

- 7 2 012 T i m e Hi s t o r y o f K o n a & O c e a n V i e w N o r m a li z e d SO 2 Con c en t r a t i o n s

.. . ... 2 7

3

- 8 K o na Ar ea A N155 W i nd r o s e P l o t s f o r 20 1 1 an d 2 0 12

.. . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . ..... 2 8

3

- 9 2 012 K a m ue l a & K e a u m o W i n d r o s e

.. . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . .... . .... . .... . .. . .. . 3 1

3

- 1 0 2 012 K auna k a k ai

, M ol o k ai A i r p o r t & K a neoh e

, M a r i n e C o r p A i r S t a t i o n

W i nd r o s e

.. . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . .... 3 2

3

- 1 1 2 012 W ai k ol o a & K a u p u le h u L a v a F low W i n d r o s e

.. . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... 3 3

3

- 1 2 2 012 P T A R a nge 1 7 & Hilo I n t e r n a t i o n a l A i r po r t W i nd r o s e

.. . .... . ..... . .... . .... . .... . ... 3 4

3

- 1 3 2 012 P ah a la a nd O c ean V iew W i n d r o s e

.. . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . .... . .... . .... 3 5

3

- 1 4 2 011 T i m e Hi s t o r y o f K o na PM 2 .5 Co n c e n t r a t io n s w / F l ag g e d d a y s

.. . .... . ..... . .... . . 3 7

3

- 1 5 T i m e Hi s t o r y o f K o n a & O c e an V i e w No r m a li z e d PM 2 .5 Co n c en t r a t i o n s

w / F la g g e d D a y s

.. . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . .... . .... . .... . .... 3 8

3

- 16 2 011 T i m e Hi s t o r y o f K o n a & O c e a n V i e w N o r m a li z e d SO 2 Con c en t r a t io n s

w / F l a g g e d D a y s

.. . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... 3 9

3

- 1 7 2 012 T i m e Hi s t o r y o f K o na PM 2 .5 Co n c e n t r a t io n s w i t h F l a g g e d D a y s

.. . .... . ..... . .. 4 0

3

- 1 8 2 011 T i m e Hi s t o r y o f K o n a & O c e a n V i e w N o r m a li z e d PM 2 .5 Con c e n t r a t i o n s

w / F la g g e d D a y s

.. . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... 4 1

3

- 1 9 2 012 T i m e Hi s t o r y o f K o n a & O c e a n V i e w N o r m a li z e d SO 2 Con c en t r a t io n s

w / F la g g e d D a y s

.. . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... 4 2

4

- 1 Co m pa r i s o n o f E m i ss i o n s f o r 201 1

.. . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .. 4 8

4

- 2 Co m pa r i s o n o f E m i ss i o n s f o r 201 2

.. . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .. 4 8

5

- 1 A n nua l A v e r age o f M e a s u r e d SO 2 a t V a r io u s A i r S t a t ion s

.. . .... . ..... . .... . .... . .... . .... 5 4v L i s t o f T a b l e s

T a b l e T i t l e P a g e

I

- 1 S u m m a r y o f F lagge d Da y s in 2 0 1 1 a n d 2 0 1 2

.. . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . .... . ... . i

3

- 1 2 011

- 2 012 U S G S p r e l i m in a r y SO 2 e m i ss io n s d a t a c o m p i l e d b y D O H

.. . .... . ..... . . 18

3

- 2 2 011

- 2 012 A Q S D a t a M a r t H o u r l y PM 2 .5 Da t a : A n n u a l A v e r ag e s

.. . .... . ..... . .... . ... 2 1

3

- 3 2 011

- 2 012 A Q S D a t a M a r t H o u r l y SO 2 Da t a : A n n u a l A v e r ag e s

.. . .... . ..... . .... . .... . . 2 1

4

- 1 N AA Q S C o n c en t r a t ion s

.. . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . .... . ... 43

4

- 2 S t a t ion a r y S o u rc e s

.. . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . .... . .... . ..... 4 4

4

- 3 T e m po r a ry S o u rc e s

.. . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . .... . .... . .... 4 5

4

- 4 K o na I n t e r na t io n a l A i r po r t

.. . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . ..... 4 5

4

- 5 K il a u e a V o l c a n o

.. . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... 4 5

4

- 6 S t a t ion a r y S o u rc e E m i ss io n s

.. . .... . ..... . .... . .... . .... . .. . .. . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . 4 6

4

- 7 T e m po r a ry S o u rc e E m i ss i o n s

.. . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... 4 7

4

- 8 K o na I n t e r na t io n a l A i r p o r t Em i s s io n s

.. . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... 4 7

4

- 9 A n t h r o p oge n i c Em i ss ion s

.. . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . ..... 4 7

4

- 1 0 K il a u e a V o l c a n o E m i s s io n s

.. . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . .. 4 8

4

- 1 1 Reg u la t o r y M e a s u r e s f o r A n t h r op o g e n i c S o u rc e s

.. . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . ..... . 5 0

4

- 1 2 A i r P oll u t i on C o n t r o l M e a s u r e s f o r A n t h r o p og e ni c S ou rc e s

.. . .... . ..... . .... . .... . .... . ... 5 2v i L i s t o f A c r o n y m s a n d De f i n i t i o n s

Q S A i r Q u ali t y S y s t e m

ASA S A i r S u r v eil l an c e a nd A n a l y s i s S e c t i o n (S t a t e o f Ha w a ii

, D e p a r t m en t

o f H e al t h )

BA C T B e s t A v a i la b le C o n t r ol T e c h n o l o g y

C EM S Co n t inu o u s Em i s s ion s M o n i t o r ing S ys t e m

C F R Co de o f F ed e r al Regula t io n s

C O M S Co n t inu o u s O p a c i t y M o n i t o r ing S y s t e m

D O H

- C AB De pa r t m e n t o f H e a l t h Cle a n A i r B r a n c h (S t a t e o f H a w aii )

EP A Un i t e d S t a t e s E n v i r o n m en t a l Pr o t e c t io n A gen c y

H A R Hawaii A d m in i s t r a t i v e R u l e s

H AV O Hawaii V o l c a n o O b s e r v a t o r y

H AV O O B Hawaii V o l c a n o O b s e r v a t o r y K i l a u ea O b s e rv a t o r y

H AV O V C

Hp Ho rs e p o w e r

K o na win d s T h i s r e f e rs t o pe r i o d s o f l i g h t

, v a r i a bl e t o s o u t h e r l y w in d s t ha t

t y p i c a l l y o cc u r w h e n a s u b t r o p i c a l r idg e r e s t s o v e r t h e s t a t e

. k W K il o w a tt

M MB t u / h r O ne m i l l io n Br i t i s h T he rm a l U n i t s p e r ho u r

M W M e ga w a t t

N AA Q S Na t i on a l A m b ie n t A i r Q u ali t y S t an d a r d s

N E I Na t i on a l Em i s s ion s I n v e n t o r y

NO 2 Ni t r o ge n D i o x i de

N ES H AP S Na t i on a l Em i s s ion s S t a n da r d s f o r Ha z a r dou s A i r P o lll u t a n t s

N PS Na t i on a l P a rk S e r v i c e

N SP S New S o u rc e P e r f o r m a n c e S t an d a r d s

P a r t i c u l a t e M a t t e r A m i x t u r e i n t h e ai r o f v e r y s m a l l p a r t i c le s an d l i q u id d r op l e t s

. T h i s

m i c r o m e t e r s i n d ia m e t e r

. PM 2 .5 P a r t i c u l a t e m a t t e r l e s s t h an o r equ a l t o 2

. 5 m i cr o m e t e rs in dia m e t e r

p pb p a r t s pe r bi l lion

PS D Pr e v e n t i o n o f S igni f i c an t De t e r i o r a t i on

S CR S e le c t i v e C a t a l y t i c R e d u c t i o n

SO 2 S u l f u r d i o x i d e g a s

T P H T on s pe r ho u r

T P Y T on s pe r y e a r

T r ad e w i n d s Re f e rs t o t h e p r e d o m i n a n t w in d s i n t h e s t a t e o f H a w a i i w h i c h i s

f r o m t h e e a s t/ n o r t h e a s t e r l y d i r e c t i o n

. U S G S Un i t e d S t a t e s G e o logi c a l S u r v e y

μg /m 3 m i c r og r a m s pe r c u b i c m e t e r

V o g o r a h a zy a i r

p oll u t i on c o ndi t ion a t t r i b u t e d t o t h e a c t i v e v o l c a n o

.1 S e c t i o n 1

. E xc e p t i o n a l E v e n t R ul e (EE R ) R e q u i r e m e n ts

T e c h n i c al a nd p r o c e d u r a l r eq u i r e m e n t s a r e c o n t a i n e d w i t h i n t h e E E R a n d m u s t b e m e t

in o r d e r f o r E P A

t o c o n c u r w i t h t h e f lagge d a i r m o n i t o r ing d a t a

. T h i s s e c t i o n o f t h e

r e p o r t d e t a il s t h e Hawaii De p a r t m e n t o f H e al t h

, Cl e a n A i r Br a n ch ( D O H

- C AB) e f f o r t t o

a d d r e s s t h o s e r eq u i r e m en t s a s r eq u i r e d b y 4 0 C F R 5 0

. 1 4 ( T r e a t m en t o f A i

r Q ua l i t y

M on i t o r in g Da t a I n f

luen c e d b y Ex c e p t

ion a l E v e n ts )

.

1

. 1 Pr o c e d u r al Req u i r e m en t s

P u b l i c n o t i f i c a t io n t h a t ev e n t w

a s o c c u rr

i n g ( 4 0 C F R 5 0

. 1 4 (

c ) ( 1 ( i ))

I m m e d i a t e pu bli c n o t i f i c a t io n o f N A A Q S e x c e e d a n c e s i s p r o v i d e d o n t h e D O H

- C AB

w e b s i t e a t h t t p :/

/ he a l t h

. h a w a ii

. g o v / c a b / n o t i f i c a t i o n

- o f

- e x c e e d a n c e

- o f

- a

- n a t ion a l

- a m b ie nt

a i r

- qu a li t y -s t an d a rd

. N o t i f i c a t ion o f t h e 20 1 2 e x c e e d a n c e s o f t he a n n u a l PM 2 .5 N AA Q S

w a s p o s t e d o n c e t h e d a t a w a s v a lid a t e d

.

P l ac e in f o rm a t io n a l f l a g o n d a t a i n A Q S ( 4 0 C F R 50

. 1 4 (

c )( 2 ( i i ))

T he D e p a r t m e n t o f H e a l t h La b o r a t o r y Di v i s io n

, A i r S u r v e illa n c e a nd A n a l y s i s S e c t ion

(ASAS)

, s ub m i t s t h e

r e p o s i t o ry o f a m bie n t ai r q u ali t y d a t a

. A p r eli m in a r y f l ag i s s u b m i t t ed f o r d a t a c o l le c t e d

t h a t m a y b e in f l u e n c e d b y e x c e p t i o n a l e v e n t s

.

N o t i f y EP A o f in t e n t t o f l a g t h r o u g h s u b m i

ss i o n o f i

ni t i a l ev e n t d e s c r i p t i o n b y

J u l y 1 o f c a l

e n d ar y e a r f o l l ow i n g ev e n t ( 4 0 C F R 5 0

. 1 4 (

c ) ( 2 ( iii ))

T h i s r ep o r t i s o u r i ni t ial e v e n t d e scr i p t io n

. A l l d a t a ha s b ee n f l a g g e d in A Q S

.

D o c u m e n t t

h a t t h e p u b l i c c o mme n t p r

o c e s s w a s f ol l o w e d f o r e v e n t

d o c u m e n t

a t i on ( 4 0 C F R 5 0

. 1 4 (

c )( 3 ( i v ))

Du e t o t i m e c o n s t r a i n t s

, t h e p u b li c no t i c e f o r t hi s d o c u m e n t w i l l b e c o n c u rr en t w i t h t h e

s u b m i t t a l t o E P A

. T h i s r ep o r t w il l b e p l a c ed on t h e D O H

- C AB w e b s i t e a s w e ll a s be

a v a il a bl e a t t h e D O H

- C AB o f f i c e s i n H o n o l u l u

, Hil o a n d K o n a f o r p ubli c r e v i e w f o r a

p e r io d o f t hi r t y ( 3 0 ) da y s b egi n ni n g D e c e m b e r 1 6

, 2013 an d e n di n g J a nu a ry 1 4

, 2 01 4

.

S u b m i t d e m o n s t r a t i o n s u p po r t i n g e x c e p t io n a l e ve n t f

l a g ( 40 C F R 5 0

. 1 4 (

a ) ( 1

- 2 ))

T he de a d l i n e f

o r t h e s ub m i tt a l o f

t h i s d e m o n s t r a t i o n pa ck a g e i s D e c e m b e r 1 2

, 2 0 1 3

. D O H

- C AB w i ll s u b m i t t hi s d o c u m e n t t o E PA R e g i o n I X b y t h e de a d l i n e

. A n y s ign i f i c a n t

c o mm en t s r e c e i v e d du r ing t h e p u b li c c o m m en t p e r io d a l o ng wi t h D O H

- C AB

c o rr e s p o ndi n g r e s p on s e s w il l b e f o r w a r d ed t o EPA

. A

f f ida v i t s o f

t h e p u bli c no t i c e

t h r o u gh t h e t h r e e lo c a l n e w s p a p e r s w ill b e s u b m i t t e d t o E PA o n c e t h e y a r e a v a il a bl e

.

1

. 2 Do c u m e n t a t i on Req u i r e m en t s

P u r s u a n t t o 4 0 C o de o f F e d e r al Reg u la t i o n s ( C F R ) P a r t 5 0

. 1 4 (c ) ( 3 )( iii ) o f t h e

E x c e p t io n a l E v e n t Rule ( E E R )

, t h e f o ll o w ing s i x e le m e n t s m u s t b e a d d r e ss ed w h e n

r equ e s t i ng t h e EPA e x c lu d e e v e n t

- r el a t ed c o n c e n t r a t i o n s f r o m r eg u la t o r y r equ i r e m e n t s :2

1 ) T he e v e n t a f

f e c t e d a i r q u ali t y ;

2 ) T he e v e n t w a s n o t r ea s o n abl y c o n t r o lla b le o r p r e v e n t a b l e ;

3 ) T he e v e n t w a s c au s e d b y hu m a n a c t i v i t y t ha t i s u n li k e l y t o r e c u r a t a p a r t i c ula r

lo c a t ion

, o r w a s a na t u r al e v e n t;

4 ) T he r e e x i s t s a c l e a r c au s a l r e la t ion s h i p b e t w ee n t h e s p e c i f i c e v e n t a nd t h e

m o n i t o r ed c o n c e n t r a t ion ;

5 ) T he e v e n t i s a s s o c i a t ed w i t h a m e a s u r e d c on c e n t r a t ion i n e x c e ss o f n o r m a l

h i s t o r i c a l f l u c t u a t i o n s in c l u d i ng ba c k g r oun d ; and

6 ) T he r e w o u l d ha v e b ee n n o e x c e e dan c e s o r v i ol a t i on b u t f o r t h e e v e n t

.

S e c t i o n 2 o f t h i s r e p o r t i n t r o d u c e s t h e c o n c e p t u al m o del o f t he v o l c a n i c e v e n t t h a t

o c c u r r e d d u r ing 20 1 1

- 2 012

, p r o v i di n g a b a c k g r o u n d n a r r a t i v e o f t h e na t u r al e v e n t a nd

e x c e e d a n c e s w e r e d u e t o a na t u r al e v e n t

.

S e c t i o n 4 o f t hi s r e p o r t p r o v i d e s in f o r m a t ion on e x i s t i ng an t h r o p ogeni c s o u r c e s i n t he

K o na a r ea and t h e e m i ss io n s c o n t r o l m e a s u r e s r eq u i r e d o f t he s e s o u r c e s

. It

d e m o n s t r a t e s t h a t d e s p i t e t he r eg u la t i o n o f t he s e m a n

- m a d e s o u rc e s

, t h e e xc e ed a n c e s

e v e n t s an d t h e e xc e e d a n c e s o f t h e a nn u al PM 2

. 5 s t a nd a r d a t t he m o n i t o r ing s t a t io n

. T h i s s e c t i on al s o di sc u s s e s ho w s u l f u r d i o x id e (SO 2 ) g a s f r o m t he v o l c a n o t u r n s i n t o

s u l f a t e p a r t i c le s a s i t t r a v e l s t o t h e K o n a c o a s t

. T h e e v id en c e in t h i s s e c t i on a l s o

c on f i r m s t h a t t h e e v e n t in qu e s t i on bo t h a f f e c t e d a i r q u ali t y a n d w e r e t h e r e s u l t o f a

S e c t i o n 5 o f t hi s r e p o r t p r o v i d e s in f o r m a t ion w h i c h h el p i llu s t r a t e t ha t t h e e x c e p t i o n a l

e v e n t p r o d u c e d PM 2 .5 c o n c e n t r a t i o n s i n e xc e ss o f n o r m a l h i s t o r i c al f lu c t u a t i o n s

.

S e c t i o n 6 o f t hi s r e p o r t s u m m a r i z e s t he d e m on s t r a t ion

, s h o w ing a c le a r c a u s a l

r el a t io n s h i p b e t we e n t h e n a t u r a l e v e n t a n d t h e e x c e e d a n c e s

, a nd c o n c lud e s t ha t t h e s e

-3 S e c t i o n 2

. C o n c e p t u a l M o d e l

T he K o na a i r s t a t i o n i s lo c a t e d o n t he up p e r c a m pu s o f K o n a w a ena High Sc h o o l

, a t

8 1

- 1 0 4 3 K o n a w a e n a S c h o o l Roa d

, in K a ilu a

- K o na

, on t he I s l a n d o f H a w a i i

. T h e p h o t o s

b el o w i n F ig u r e 2

- 1 s ho w t h e s t a t io n a n d t he s u r r ou n d ing v ie w f r o m t h e s t a t ion

. T h e

s t a t i o n i s a t 5 1 7

. 2 m e t e rs (

~ 1

, 6 9 7 f ee t ) e l e v a t i o n on t h e lo w e r s l o pe s o f M au n a L o a a nd

a p p r o x i m a t e l y 2

. 6 m ile s i n la n d f r o m t h e w e s t c o a s t o f t h e i s l a n d

. F o r m o r e d e t a ile d

in f o r m a t i o n o n t he a i r s t a t i o n

, p l e a s e s e e p a g e s 4 2-

M on i t o r ing N e t w o rk pl a n a v ail a b l e a t o u r C AB w e b s i t e

h t t p : // he a l t h

. h a w a ii

. g o v / c a b / f ile s / 2 0 1 3 / 0 5 / A i r

_ M o n i t o r ing

_ Ne t w o rk

_ P la n _20 1 3

. p df

.

T he c l o s e s t e m i ss i o n s o u rc e

, C a p t a i n Co o k Co ff e e Co m p an y

, i s a pp r o x i m a t e l y

1

. 7 m il e s a w a y f r o m t he K on a s t a t i o n

. T h e pe rm i tt e d equ i p m e n t a t t h i s f a c ili t y c o n s i s t s

o f t w o ( 2 ) 2 0 h p Co ff e e B ea n P e e le rs

, a nd ha s t he m a x i m u m p o t e n t i a l e m i s s io n s o f

2

. 2 T P Y o f PM 2 .5 , a n d 0

. 0 T P Y o f NO 2 an d SO 2

.

No r t h w e s t No r t h No r t he a s t

W e s t S t a t i o n E a s t

S ou t h w e s t S o u t h S o u t h e a s t

F i gu r e 2

- 1. K ona Ai r S t a t i on P ho t os4

F i g u r e 2

- 2 b e l o w i s a s a t e lli t e i m a ge t a k e n f r o m G oogle E a r t h o f t h e K o n a a i r s t a t i o n

a n d t h e s u r r o u ndi n g a r e a

. T he i m ag e s h o w s t h a t t he s u rr oun d ing a r ea i s a m i x o f

r e s i d e n t i al l o t s

, ag r i c ul t u r a l l o t s

, s m all bu s i n e s s

, f o r e s t s

, a n d g r a ss lan d s

.

F i gu r e 2

- 2. G o o g l e E a r t h P ho t o o f K ona A i r S t a ti on

2

. 2 T op o g r ap h y a n d C l i m a t e o f Ha w a i i

T he r e a r e s i x m a jo r p op u l a t e d i s l and s in t h e s t a t e o f H a w a ii wi t h K au a i b e i ng

ge o logi c a ll y t h e o l d e s t a n d Ha w a ii t h e y o un g e s t

. I t i s t h e on l y s t a t e t h a t i s s u rr o u nde d

b y o c e a n

. T he i s la n d s a r e a c t u a ll y t h e s u m m i t r eg i on s o f a l o n g r ange o f un d e rs ea

v o l c a n i c m oun t a in s w i t h t h e la r ge s t p e a ks b e i ng M a u n a L o a

, an d M a una K ea on t h e

i s l a n d o f Ha w a ii bo t h r i s i ng o v e r 1 3

, 000 f ee t a bo v e s ea l e v e l

.

S i t u a t e d i n t he t r op i c s , t he r e

e x t e n d s f r o m M a y t o S e p t e m b e r an d w in t e r f r o m O c t o be r t o A p r il

. H a w a i i h a s a

t e m p e r a t e c li m a t e w i t h a r el a t i v el y sm a ll an n ua l t e m p e r a t u r e v a r ia t ion w i t h t h e c o l d e s t

a n d w a rm e s t m o n t h s u s u all y o cc u r r in g in F e b r u a r y a n d A u gu s t, r e s p e c t i v e l y

. R a in f a l l i s

in f l ue n c e d b y

t h e m o u n t a ino u s n a t u r e o f t he i s l a n d s w i t h t h e h igh e s t a m o un t s be i ng

r e c o r d ed o n t h e l o w e r

f la n ks o f t h e l a r g e pea k s o f H a l e a k al a

, M au n a L o a a n d M aun a

K e a n o r m a ll y d u r i n g t h e win t e r m o n t h s

. T h e r e i s a l a r g e d i ff e r e n c e i n a v e r a g e r a in f a ll5

a m ou n t s b e t w e e n t he e a s t s i d e o f t h e i s l and o f H a w a i i ( Hilo ) a n d t he w e s t s id e ( K o n a )

. T he a v e r ag e r a i n f a ll a m oun t f r o m 2 0 0 0 t o 201 1 f o r t h e H i lo s id e o f t h e i s land w a s

1 1 4 i n c h e s

, w h il e t h e K o na s i d e a v e r a g e d 9 i n c h e s f o r t he s a m e pe r i o d ( r e f

. S t a t e o f

Hawaii 2 0 1 2 Da t a B o o k )

.

T he no r t he a s t e r l y

t r ade w i n d s a r e t he p r e d o m inan t w in d r egi m e f o r t h e i s lan d s

. T h e s e

w in d s a r e p r o d u c e d b y a n a r ea o f h igh p r e s s u r e c a lle d t h e P a c i f i c H i gh w h i c h i s a t i t s

n o r t h e r n m o s t p o s i t i o n i n s u m m e r

. T he r e f o r e

, du r i n g M a y t o S ep t e m b e r

, t he t r a d e s

p r e do m i na t e a b o u t 8 0 t o 9 5 p e rc en t o f t h e t i m e and d i m i n i s h w h e n t he y m o v e s o u t h

w i t h t h e s u n du r i n g t h e w i n t e r m o n t h s

. A dd i t io n all y

, s u b t r opi c a l c y c lo n e s

, o f t e n c a lle d

K o na l o w s o r K o n a s t o rms

, o c c u r m o r e o ft en i n t h e win t e r m on t h s

. T h e t e rm K on a i s

u s e d t o de s cr ib e t he s e s t o rms du e t o t he r e p l a c e m e n t o f t h e n o r m a l n o r t he a s t t r a d e

w in d s w i t h s o u t h e r l y w i n d s

.

T he a v e r ag e w i n d s p e ed s a r e h i g h e s t d u r i n g t h e t r a d e w in d m o n t h s o f M a y t o

S e p t e m b e r a n d d e c r ea s e f r o m O c t o b e r t o A p r il

. W hen t h e t r a d e win d s a r e s t r o nge r

, t h e y p r e v a il o v e r m o s t o f t he l o w la nd s

. Ho w e v e r

, i n s o m e a r e a s s u c h a s t h e K ona

c o a s t a nd t h e K i h e i a r ea on M au i l o c a l s e a a n d lan d b r e e z e s m a y a c t ua ll y be

s t r e ng t h e ne d b y

t h e t r a d e w i n d s

.

F i g u r e 2

- 3 b e l o w s h o w t h a t t h e p r e v a iling t r a de w in d s f r o m t he n o r t he a s t u s u a ll y t r a v e l

o v e r t h e i s lan d o f Ha w a ii a n d t h e n w r a p s a r ou n d t he s ou t h po i n t o f t h e i s l and up t o t he

K o na c o a s t. A d iu r na l p a t t e r n o f lan d

- s e a b r ee z e s o c c u rs a lo n g t h e K o na c oa s t. Du r ing

K o na o r s o u t h e r l y w in d s

, t h e w i n d t r a v e l s f r o m t h e s ou t h o f t h e i s l a n d t o w a r d s t h e

e a s t e r n c o a s t o f t h e i s la n d

.

F i gu r e 2

- 3. H a w a ii I s l and W i nd P a tt e r ns ( cou r t e s y U S G S ).

F i g u r e s 2

- 4 a nd 2

- 5 s ho w h o w d i f f e r e n t w e a t h e r

/ w i n d c o n di t ion s c an a f

f e c t p l u m e

b eha v i o r

. Du r ing t y pi c a l t r a d e w i nd d a y s

, t h e p lu m e c an be s ee n b l o w ing i n t h e

s o u t h w e s t e r l y d i r e c t ion

. D u r i n g c a l m w in d s o r K on a w i n d d a y s

, t h e v e n t e m i ss ion s c a n

b e s e e n f u m iga t i n g t he s u mm i t a n d s u r r o u nd i n g a r ea

.6

F i gu r e 2

- 4

. l o o k i n g sou t heas t f r o m t h e

Jagg e r M useu m o n tr ad e wi nd da y ( t a k e n b y D OH s t a ff )

F i gu r e 2

- 5

. l o o k i n g sou t h f r o m t h e V i s i t o r

C en t e r o n K ona wi n d da y ( t a k en by D O H s t a ff )

T he K i l a u e a v o l c an o i s s i t u a t e d o n t he s o u t h e a s t e r n p a r t o f t h e i s l a nd o f H a w a ii

.

le v a t i o n o f7

F i g u r e 2

- 6 i s a t o p og r a p h i c al m a p o f t h e B i g I s l a n d s h o w ing t h e l o c a t i o n s o f t he t w o

v e n t s , t he a m b i e n t a i r s t a t i o n s o pe r a t ed b y D O H

, a nd t h e l o c a t i on o f la r ge e m i ss ion

s o u rc e s t h a t in c lud e f i v e p o w e r p l an t s

. F i g u r e 2

- 7 i s a t op o g r a ph i c al m a p o f t h e m ai n

Hawaii a n I s la n d s w i t h in f o r m a t i o n o n M e s o W e s t a n d N P S l o c a t i o n s

. F i g u r e 2

- 8 i s a

m a p o f t h e H a w a i i a n I s la nd s s h o w ing t h e p o pu l a t ion b a s e s

.

F i gu r e 2

- 6

. H a w a ii I s l and T op o g r a p h i c a l M ap.8 F i gu r e 2

- 7

. H a w a ii an I s l an d s T op o g r a p h i c a l M ap.9 F i gu r e 2

- 8

. H a w a ii an I s l an d s P opu l a t i o n M ap.1 0

2

. 3 T r a n s f o r m a t i on o f SO 2 t o S u l f a t e s (PM 2 .5 )

T he SO 2 r el e a s e d f r o m t h e K il a uea v o l c a n o cr e a t e s v og w h e n SO 2 r e a c t s c he m i c all y

w i t h s u nligh t a n d c o n s t i t u e n t s i n t h e a i r t o f o rm s u l f

a t e a e r o s o l s. E f

f ec t s f r o m v o g a r e

e v i d e n t f r o m an n u a l PM 2 .5 c o n c e n t r a t i o n e x c e eda n c e s m e a s u r e d a t t h e K o na a i r

m o n i t o r i n g s t a t ion a s w e ll a s t h e e ff e c t s on v i s i bili t y a r o un d t h e B i g I s la nd a n d o n o t h e r

i s l a n d s hu n d r e d s o f m i le s a w a y f r o m t h e K ilaue a v ol c a n o

.

As t h e SO 2 ga s t r a v e l s a r oun d t h e s o u t h e r n en d o f t h e i s l and

, i t i n t e r a c t s w i t h o t h e r

a t m o s p h e r i c c o n s t i t uen t s t o f o r m pa r t i c u l a t e s t h a t a ff e c t c o mm uni t ie s f a r t h e r a w a y f r o m

t h e v e n t s

, s u c h a s K o n a

. W h e n t he w i n d s s h i f t t o a s o u t he r l y d i r e c t i o n

, t h e v ol c a n i c

e m i ss io n s

, m ai n l y a s SO 2 ga s

, a r e c a r r ie d t o t o w n s no r t he a s t o f t he v o l c a n o

, s u c h a s

M ou n t a i n V iew a nd Hil o

. F i g u r e 2

- 9 i s a s a t e l li t e i m age t h a t de p i c t s t h i s p h e no m en o n

.

F i gu r e 2

- 9. S a t e lli t e I m a g e o f V o g ( co u r t es y N O A A )

.

T he t r a n s f o r m a t ion o f SO 2 f r o m t h e K ilau e a v o l c a n o i n t o a e r o s o l p a r t i c le s

, o f w h i c h

PM 2

. 5 i s a s u b s e t, i s di sc u ss e d i n R e f

. 7

. T he r e f e r e n c e n o t e s t h a t SO 2 i s dep l e t ed f r o m

t h e ai r b y d ep o s i t i o n ( d r y o r w e t ) in t h e bounda r y l a y e r o r t h r o u gh c he m i c al r e a c t i o n t o

s u l p h u r i c a c i d (H 2 SO 4 )

. It n o t e s t ha t f o r t h e t i m e p e r iod f r o m 20 0 7

- 20 1 2

, K il a u e a SO 2

p e rs i s t s in t h e e n v i r o n m en t in t h e r a ng e o f 1 6 t o 5 7 hou rs

, a nd s t a t e s : " l i f e t i m e s a r e

h i g h e s t in s u m m e r w h e n c l o u d c o v e r i s s m a ll e s t, a nd s h o r t e r f o r high e r c l o u d f r a c t ion s

in s p r i n g a nd au t u m n "

. It f u r t h e r s t a t e s : " O n a v e r ag e

, w e f i n d a m e an SO 2 li f e t i m e o f

1

. 5 6 d a y s

, w hi c h i s c on s i s t e n t wi t h p r e v i o u s s t u d ie s

. "1 1

2

. 4 SO 2 E m i ss i o n s

T he K i l a u e a v o l c an o o n t he i s l a nd o f Ha w a ii h a s b e en e r up t i n g a l m o s t c o n t inu o u s l y

s in c e 19 8 3 t y pi c a l l y e m i t t i n g a p p r o x i m a t el y 2

, 0 0 0 t on s o f SO 2 pe r da y

. T h e SO 2 i s

c u rr e n t l y b ei

c r a t e rs

. Pr io r t o De c e m b e r 20 0 7

, a p p r o x i m a t e l y 2 0 0 t o n s o f SO 2 c a m e f r o m t h e

2 007

, t h e SO 2 e m i ss ion r a t e b eg a n t o i n c r e a s e ; an d o n M a rc h 13

, 20 0 8

, a n e w g a s v e n t

2 f r o m t h i s l o c a t i o n t e n

- f o l d

, f r o m 200 t o

2

, 0 00 t o n s pe r da y

.

F i g u r e 2

- 1 0 bel o w r e p r e s en t s t h e e m i ss io n s i n t o n s p e r y e a r f r o m t he K i l a ue a v o l c a n o a t

t h e Ha

Un i t e d S t a t e s G e o logi c a l S u r v e y ( U S G S)

, w ho p r o v id e s pe r io d i c upd a t e s o f f i n a l

e m i ss io n s e s t i m a t e s ; t h e m o s t r e c e n t r ep o r t ( R e f

. 4 ) i n c l u d e s d a t a t h r oug h 2 0 10

.

F i gu r e 2

- 10

. K i l a u ea V o l cano A nnu a l SO 2 E m i ss i o n R a t e s 1 9 92

- 20 10

F i g u r e s 2

- 11 an d 2

- 12 b el o w s h o w t h e a v e r age d a il y o u t p u t o f SO 2 du r ing 2 0 11 an d

2 012 a s ga t h e r ed f r o m t h e H a w a ii V ol c a n o e s O b s e r v a t o r y D a i l y U pd a t e s

. Pr eli m i n a r y

e m i ss io n s e s t i m a t e s a r e p r o v id ed in t h e

T he da i l y a v e r ag e s f o r e a c h m o n t h w e r e de r i v e d b y t o t a ling t h e d a il y o u t pu t f r o m e a c h

v e n t f o r e a c h m on t h

, an d d i v i d ing t h e t o t a l b y t h e nu m b e r o f d a y s in t h e m o n t h

.

0 2 00

, 0 00 4 00

, 0 00 6 00

, 0 00 8 00

, 0 00 1

, 0 0 0

, 000 1

, 2 0 0

, 000 1

, 4 0 0

, 0001992199319941995199619971998199920002001200220032004200520062007200820092010SOTonsperyear

Y e a r 

## K il a u e a V o l c a no A n nu a l SO E m i s s i on R a t e 19 9 2-

H a l e m a ' u m a 'u

P u ' u O'o1 2 F i gu r e 2

- 11

. K i l a u ea V o l cano A v e r a g e D a i l y O u t p u t o f S u l f u r Di o x i de ( SO 2 ) f o r 2 0 1 1

F i gu r e 2

- 1 2

. K i l a u ea V o l cano A v e r a g e D a il y O u t pu t o f S u l f u r Di o x i de ( SO 2 ) f o r 2 0 12

i m p a c t o n a i r

lo c a t ed a t a h igh e r e l e v a t io n an d m o r e i n l a n d

, v o l c a n i c e m i s s ion s w o u l d t e nd t o d r i f t

m o r e o v e r t h e i s lan d t ha n o u t t o t h e o c ea n

. C o n v e rs e l y , t r a d e w in d s wo u ld t e n d t o pu s h

3 3 1 3 3 1 1 2 2 4

9 8 6 0 8 9 9 9 9 8 5 9 2 5

4 7 7 5 0 1 4 2 4 4 9 8 6 8 3

5 2 4 5 2 0

4 5 6 6 8 6 7 0 9 7 9 3

6 5 4

5 2 8 5 2 6

5 1 8 6 6 0

0 5 00 1 000 1 500 2 000

J an F eb M ar A p r M ay J un J ul A ug S ep O ct N ov D ecTonsofSO

M on t h K i l a u ea V ol c a n o A v e r a g e Da il y O u t p u t o f S u l f u r Di o x id e ( SO ) f o r 2 01 1

H a l e m a ' u m a 'u

P u ' u O'o

3 1 6 5 9 9 5 65 5 86 4 7 3 4 4 5 3 52 3 48 2 6 6 2 8 2 3 13 2 62 1 0 9 2 7 1 8 7 36 7 42

7 0 8 8 3 4

7 32 8 33

8 4 1 8 6 9

6 21 8 61

0 5 00 1 000 1 500 2 000

J an F eb M ar A p r M ay J un J ul A ug S ep O ct N ov D ecTonsofSO

M on t h K i l a u ea V ol c a n o A v e r a g e Da il y O u t p u t o f S u l f u r Di o x id e ( SO ) f o r 2 012

H a l e m a ' u m a 'u

P u ' u O'o1 3 e n t m o r e o v e r t he o c ea n b e c a u s e t h i s v e n t i s

lo c a t ed a t a l o w e r el e v a t i o n a nd c l o s e r t o t h e c o a s t

.

T he h igh e r annu a l PM 2

. 5 c on c en t r a t ion r e c o r de d a t t h e K o n a a i r m oni t o r i n g s t a t i o n i n

2 012 i s li k el y

t h e r e s u l t o f a m u c h g r e a t e r r elea s e o f SO 2

2 012 t h a n in 201 1

. I n 2 0 1 2

, SO 2

t o n s p e r y e a r g r e a t e r t h a n w h a t i t r el e a s e d in 20 1 1

. T h e q u a n t i t y o f SO 2 r el e a s e d f r o m

e a r g r ea t e r t h an t h a t

T h i s c o r r e la t e s t o t h e p r e m i s e t h a t t h e

Em i s s i o n s f r o m t he v o l c a n o a r e c o n s i d e r ab l y h i g h e r t ha n t ho s e f r o m an t h r o p ogeni c

s o u rc e s in K o n a

. T h e SO 2 e m i ss io n s f r o m t h e v o l c a n o w e r e a s h i g h a s 4 47

, 5 66 t o n s

p e r y e a r a n d 4 38

, 95 8 t o n s pe r y e a r f o r 2 0 11 a n d 2 012

, r e s p e c t i v e l y

. A c o m p a r i s o n o f

v o l c a n o e m i ss io n s t o t ho s e f r o m s i g n i f i c a n t a n t h r opoge n i c s ou rc e s i n K o n a f oun d t h a t

PM 2

. 5 an d PM 2

. 5 p r e c u rs o rs o f NO 2 a nd SO 2 a r e on l y 1 % o f t he t o t a l e m i s s i o n s

( a n t h r o p og e ni c PM 2 .5

, NO 2

, a n d SO 2 + v o l c ani c SO 2 )

. T h i s s h o w s t h a t K ilau e a v o l c a no

i s t he p r i m a r y s ou r c e c o n t r ib u t i n g t o annu a l PM 2

. 5 c o n c e n t r a t io n e x c e eda n c e s

.

Co n c en t r a t ion v e rs u s t i m e pl o t c o m p a r i s o n s o f an n u a l PM 2 .5 an d SO 2 f r o m K o n a a n d

O c ea n V i e w a i r m oni t o r i n g s t a t i o n s s ho w p l o t s t h a t m a t c h w e l l b e t w e e n t h e t w o s t a t i o n s

o v e r t h e 20 1 1 t o 2 0 12 t i m e f r a m e

. It s h o ul d b e n o t e d t ha t t h e s e s t a t i o n s a r e 2 8 m ile s

a p a r t. S i m il a r p lo t s f

o r t h e t w o m o n i t o r ing s t a t i o n s in d i c a t e a l a r g e r e gio n a l s o u r c e i s

a f f e c t i n g t h e a i r qu a li t y a t t h e m o n i t o r ing s i t e s

. T h e K i laue a v ol c a n o i s a la r ge r egio n a l

s o u rc e t h a t i s n o t r e a s o nab l y c o n t r oll a b l e o r p r e v e n t a b l e an d i s t h e m o s t li k el y s o u rc e o f

e m i ss io n s r e s p on s i b le f o r t h i s c o rr ela t io n

.

A i r po llu t i o n c on t r ol m e a s u r e s p r o v i d e d b y r eg u la t i o n s t ha t a p pl y t o an t h r o p o g en i c

s o u rc e s in t he K on a a r e a

, i n c l u d ing t he H A R

, P S D / B A C T

, N S P S

, a n d N E S H A P

, a r e

a d e q u a t e a n d s ho u l d be c o n s i d e r ed r e a s onable f o r m i n i m i z i ng PM 2

. 5 a n d PM 2

. 5

p r e c u rs o rs f r o m p e rm i tt e d s o u rc e s

. P le a s e r e f e r t o S e c t i o n 4

. 1 2 f o r t he a p pli c a b l e

r egu l a t io n s

. As s t a t e d i n S e c t i o n 4

. 1 3

, T i t l e V s ou r c e s

, w h i c h in c lude a ll l a r g e f a c ili t ie s

in t h e K on a a r e a

, a r e i n s p e c t e d e a c h y ea r t o e n s u r e equ i p m en t i s op e r a t e d wi t h in t he

t e rms o f t h e p e rm i t s

.

A i r m o n i t o r i n g d a t a f o r 2 0 11 an d 2 0 1 2 s h o w s a de c r ea s e in an n u a l SO 2 c o n c e n t r a t io n

f r o m t h e P ah a la t o t h e O c e an V iew s t a t i o n s an d a f u r t h e r d e c r e a s e f r o m t h e O c ea n

V i e w t o K o na s t a t i o n s w h i l e t h e r e i s a n i n c r e a s e i n an n u a l PM 2

. 5 c on c e n t r a t i o n f r o m

K o na t o t h e O c ea n V i ew s t a t i o n s and an ad d i t io na l i n cr e a s e f r o m t he O c e an V iew t o

P a h a l a s t a t i o n s

. T h i s s u ppo r t s t he c on c e p t t h a t SO 2 i s c o n v e r t ing t o s u l f a t e s i n t he

w a k e o f th

- t o

- O c e a n

V i e w

- t o -K o n a

. F i g u r e 2

. 9 s h o w s v og cr e a t e d f r o m g a s e s r el e a s e d b y t h e K il a ue a

v o l c a n o

. T he p r e s e n t a t i o n b y R u d y H u s a r a l s o i l lu s t r a t e s t h e c on v e rs io n o f SO 2 t o

h t t p : // da t a f

e d w i k i

. w u s t l

. e du / i m a g e s / 6 / 6 d / 1 3 09 1 9

_ Ha w a ii_ E E _D S S

. ppt

. T h e t r a n s po r t1 4

p a t h f o r SO 2 r el e a s e d b y t h e v o l c a n o i s c o n s i s t en t w i t h w h a t w o u ld b e e x p e c t e d ba s e d

o n w in d p a tt e r n s f o r t h e i s l a n d

. A s in d i c a t e d i n S e c t io n 2

. 2

, p r e v a iling t r a d e w in d s f r o m

t h e n o r t he a s t u s u a ll y

t r a v e l o v e r t h e i s la n d

, w r a p a r o u n d S o u t h P o in t, a nd t he n t r a v el up

t h e K ona c oa s t

. I n S e c t i o n 3

, a d d i t ion a l i n f o r m a t i o n i s p r o v i d ed on t h e d i u r na l w i n d

p a t t e r n t ha t t r a p s p o ll u t a n t s in t he K on a a r e a

.

It s h o u ld b e n o t ed t h a t e m i ss i o n s f r o m s ou rc e s l o c a t ed on t h e H ilo s i d e o f t he B ig I s l a n d

w o ul d r a r e l y f o llo w

t h e id en t i c a l t r a n s po r t p a t h a s e m i ss i o n s f r o m e i t he r t h e

o cr a t e r s

. A t m in i m u m

, a n o r t h e a s t t r a d e w i n d w o ul d b e

r equ i r e d f o r e m i ss i o n s f r o m s o u rc e s lo c a t e d i n Hil o t o f o ll o w t h e s a m e t r a n s p o r t pa t h a s

t h a t o v e n t s

. A l t ho u gh t h e H a w a iia n I s la n d s a r e

d o m i na t e d b y no r

t he a s t t r a d e w i n d s

, t h e win d s i n t h e H i lo a r ea a r e h e a v i l y i n f l u en c ed b y

M au n a K e a a nd M a u n a L oa

, p r o d u c i ng a d o m inan t s o u t h e r l y w i n d f low

.

T h i s p h e n o m e n on c an b e s e e n b y e x a m ini n g w i n d r o s e s o f t w o ( 2 ) s i t e s

. S e c t ion 3

, F i g u r e 3

- 1 0 ( l e f

t ) ill u s t r a t e s a do m i n a n t n o r t h ea s t t r ad e win d f l o w f r o m a m e t eo r o l ogi c al

s i t e a t M o l o k ai A i r p o r t

. T h i s s i t e i s n o t in f lue n c e d b y h igh m oun t a i n r a n g e s

. I n c on t r a s t

, S e c t i o n 3 F igu r e 3

- 12 ( le ft ) il l u s t r a t e s t he do m i n a n t s o u t h e r l y win d f l ow a t t h e Hilo

I n t e r n a t i o n a l A i r p o r t d u e t o t h e d iu r na l h ea t ing a n d c o o l i n g e ff e c t s o f M a u n a K e a a n d

M au n a L oa

.

T he W ai m e a a r ea o f

t he B i g I s l a n d

, ap p r o x i m a t e l y 5 5 m il e s n o rt u

u o cr a t e rs w a s a l s o e x a m i ned t o ad d r e ss t he e f f e c t s o f s o u r c e e m i ss i o n s

f r o m t h i s l o c a t i o n

. T h e w i n d s i n t h i s a r e a a r e a l s o h e a v i l y i n f l u e n c e d b y M a un a K ea an d

m o s t l i k e l y p r e v e n t s e m i ss io n s f r o m t h e W ai m ea a r ea t o f o l lo w t h e s a m e t r a n s p o r t p a t h

a s e mi o v e n t s

.

2

. 6 Hawaii I s la nd A t t a in m e n t S t a t u s

T he B i g I s l and o f H a w a i i a t t a i n m e n t/ n o n

- a t t a i n m e n t s t a t u s i s c u r r e n t l y u n c la ss i f i a b l e f o r

PM 2 .5 , NO 2 an d SO 2 du e t o t h e K ilau e a v o l c a n o

.1 5 S e c t i o n 3

. Ca u sa l Re l a t io n s h ip

T he p r i m a r y p u r p o s e o f t h i s e ff o r t i s t o an al y z e PM 2 .5 m o n i t o r ing da t a s e t s f r o m t h e

K o na m o n i t o r o n t he i s la n d o f H a w aii w i t h r e s p e c t t o t h e s ign i f i c a n t v ol c a n i c e m i ss io n s

f r o m t h e K ila u ea v o l c a n o

. T h i s w o rk i s i n t en d e d t o p r o v id e s uppo r t i n g d o c u m e n t a t io n

f o r t h e e x c lu s i on o f d a t a s e t s u n de r t h e E x c e p t i o n a l E v e n t s R u le (E E R )

. T o a cc o m p li s h

t h i s :

V o l c a n i c SO 2 e m i ss ion in f o r m a t i o n f r o m t h e U n i t e d S t a t e s G e o l ogi c a l S u r v e y ( U S G S) a n d SO 2 a nd PM 2 .5 p oll u t a n t a n d w in d m o n i t o r i n g d a t a f r o m t h e U n i t ed

S t a t e s N a t i o n a l P a rks S e r v i c e ( N PS) w e r e e x a m i n e d ( R e f

. 9 ) ;

SO 2

, PM 2 .5 , a nd w i n d m on i t o r ing da t a s e t s f r o m t he U n i t ed S t a t e s E n v i r o n m en t a l

Pr o t e c t io n A g e n c y (EPA ; R e f

. 10 ) a nd Un i v e rs i t y o f U t a h M e s o W e s t ( M e s o W e s t )

w e r e an al y z e d ( Re f. 1 1 ) ;

A d di t ion a l r e le v a n t w in d m o n i t o r ing d a t a w a s e x a m i n e d w i t h r e s p e c t t o po t en t i a l

p oll u t a n t t r a n s p o r t p a t h s ; a n d

T he p r op o s e d e x c e p t i on a l e v e n t d a ys f o r K o n a w e r e e x a m in e d r el a t i v e t o

r el e v a n t m o n i t o r ing da t a

.

lo c a t e d a t a h i g h e r el e v a t i o n a n d f u r t h e r i n la n d

, ap p e a rs

t o ha v e a g r e a t e r i m p a c t o n t he m o r e

v e n t

, w h i c h i s s i t u a t e d a t a l o w e r e l e v a t io n and c l o s e r t o t h e c oa s t. T h e p r e v a ili n g

m o r e d i r e c t l y

t o t he t ow n o f P aha l a a nd

O c ea n V i e w

, a nd s u b s eq u e n t l y u p t h e K on a c o a s t. D u r i n g d a y s wi t h s ou t h e r l y w in d s

, t h e K on a a r e a c l e a rs u p a s

t o Hil o a n d M o u n t a in V i e w

.

Du r i n g K o n a o r s ou t he r l y w in d s

, t h e v o g f r o m K ila u e a t r a v el s u p t o t h e o t h e r i s l a n d s in

t h e c h a in

. T h e D O H

- C AB m o n i t o rs t he w e a t he r f o r e c a s t s f o r t h e s e K o n a w i n d d a y s a s

t h e v og cr e a t e s w i d e s p r e a d ha z e (s e e F igu r e 3

- 1 ) a n d e l e v a t ed PM 2 .5 le v el s c a n b e

s e e n a t t h e s t a t io n s on M a u i

, O ah u

, a nd / o r K a u a i

. T o d a t e , t h e v og h a s n o t r e s u l t ed i n

PM 2 .5 e x c e e d an c e s o n t h e s e i s la nd s

. Howe v e r

, o n s u c h d a y s , t he D O H

- C A B o ft en

d e c la r e s no

- bu rn f o r ag r i c u l t u r a l b u r n in g o n t h e s e i s lan d s a s w ell a s f o r t h e

e a s t s i d e o f Ha w a ii I s la nd in o r d e r t o p r o t e c t hu m a n h e al t h a n d p r e v e n t ad d i t ion a l

p a r t i c ula t e poll u t i o n

. H i s t o r i c a l l y

, t he m a j o r i t y o f n o

- b u r n d a y s o cc u r d u r ing t h e w i n t e r

m o n t h s

, w h en K o n a w i nd s a r e m o r e li k el y t o o cc u r

.

T he an a l y s i s s h o w s t h a t h igh PM 2 .5 c o n c e n t r a t io n s m ea s u r ed a t t h e K o n a a i r m o n i t o r i n g

s t a t i o n a r e t he r e s u l t o f SO 2

v e n t s ( F i g u r e 2

- 7 )

. SO 2 t r an s p o r t ed f r o m no r t h o f K o na w o u ld ha v e t h e SO 2 de cr e a s ing

f r o m K o n a

, t h r o u g h O c e a n V ie w

, a n d o n t o P a h ala

. PM 2

. 5 w o ul d g r o w f r o m K o n a t o

P a h a l a ; n e i t h e r o f

t h e s e i s t he c a s e

. A v e r y l a r ge PM 2

. 5 no r t h o f K on a w o u ld no t e x p la i n

t h e i n cr e a s ing SO 2 c on c e n t r a t i o n s m o ni t o r e d a s t he po s t u l a t e d p o llu t an t i s t r a n s p o r t ed

f r o m K o n a

, t o O c ea n V iew a n d t o P a h a la

.1 6 - 1 0

,

2

- 1 1

, a n d 2

- 1 2 a r e c o n s i s t e n t w i t h t h e U S G S o b s e r v a t i o n s ( Re f

. 1

, 3

, a nd 4 )

. I f t h e r e

w a s a po t e n t i a ll y la r ge SO 2 e m i ss ion s o u rc e o t h e r t h a n t he v ol c a n o u p w in d o f P a h a l a

, i t

w o ul d b e a s e c on d c a ndi d a t e f o r c a u s a l a nal ys i s

. H o w e v e r

, a s s h o wn i n F igu r e 2

- 6

, t h e r e i s n o s u c h s o u r c e.

T he d iu r n al na t u r e o f

t h e w i n d s a t K ona

, O c e a n V iew

, a n d P a h ala p r o v id e s t h e c ou p ling

b e t w e e n t h e e l e v a t e d a e r o s ol c o n c e n t r a t i o n s t h a t a r e o b s e rv e d b y s a t e lli t e o b s e r v a t i o n s

( e

. g

. F i g u r e 2

- 9 ) an d PM 2 .5 a nd SO 2 c o n c e n t r a t io n s m e a s u r e d a t t he s i t e s

. T he g o o d

c o rr e s p o nd e n c e b e t w ee n t i m e hi s t o r i e s o f PM 2 .5 a n d SO 2 c o n c e n t r a t io n s m e a s u r e d a t

K o na a nd O c e an V ie w

f o r b o t h 2011 an d 2 0 1 2 i s c o n s i s t e n t w i t h t h i s t r a n s p o r t

.

T he s e e x a m in a t i o n s o f p oll u t a n t a nd w in d m on i t o r i n g d a t a i n d i c a t e t h a t SO 2 e m i ss io n s

f r o m t h e K il a uea v o l c a n o a r e t he c au s e f o r t he e le v a t e d l e v e l s o f PM 2 .5 a t t h e K on a

m o n i t o r i n g s i t e

.

F i gu r e 3

- 1. H ono l u l u on a H a zy K on a W i nd D a y ( t a k en b y D O H s t a ff )

3

. 1 V o l c a n i c e m i s s ion s a n d po llu t a n t m o n i t o r ing d a t a f r o m t he K ilau e a V o l c an o

3

. 1

. A O v e r v ie w

T he m agn i t u d e o f SO 2 e m i ss io n s f r o m t he K i l a u e a v o l c a no o n t h e i s l a n d o f H a w a ii i s

w e ll d o c u m en t ed

, a s i s t h e i m pa c t o n t h e H a w a i i a n I s l a n d s

. T h e U S G S no t ed in 201 2

t h a t SO 2 p l u m e s f r o m b o t h m aj o r K i laue a v ol c a n o e m i ss i o n v e n t s

, P u' u ' O 'o ( r i f t z o n e )

a n d s u mm i t )

, s i g n i f i c a n t l y i m p a c t t h e K o na a r ea

, s t a t ing ( R e f. 1 ) :1 7 " U n f o r t u n a t e l y

, b o t h p l u m e s e v e n t uall y r e a c h t h e we s t s i d e o f Ha w a i ` i I s la n d i n a

" d ou b le w h a mm y " o f c o m b i n ed e f f e c t s

, r e s u l t i ng in a n e s p e c i a ll y d e n s e and

n e a r l y c o n s t a n t ha z e o f v og al o ng t h e K on a c o a s t

. "

T he u s e o f

t he t e r m " n e a r l y c o n s t a n t h a z e o f v o g " i s c o n s i s t e n t w i t h t he n e a r l y c o n s t an t

e le v a t e d l e v e l o f PM 2 .5 a n d SO 2 m e a s u r e d a t t he K o na m o n i t o r i n g s t a t i on ; m o n i t o r ing

s i t e l o c a t i o n a nd gen e r a l i n f o r m a t ion a v a il a ble a t r e f e r e n c e 2

. T h e U S G S n o t e d t h e

d i r e c t r el a t i o n s h i p b e t w e e n K il a ue a SO 2 e m i ss io n s a n d e l e v a t ed l e v e l s o f SO 2 an d

s u l f a t e p a r t i c le s a t K o n a i n t h e i r M a rc h 7

, 1 9 9 7 " Ha w a ii V o l c ano O b s e r v a t o r y

, V o l c a n o

W a t c h " w e b page s t a t i n g ( Re f

. 2 a ) :

" T hi s 90% de cr e a s e in r e l e a s ed SO 2 ga s f r o m K ilau e a i s v e ry g o o d n e w s f o r

K o na r e s i den t s

, f

o r i t m e an s t h a t t h e r e i s s i m p l y m u c h l e ss g a s t o be b l o w n b y

t h e p r e v a iling t r a d e w i n d s f r o m d e g a ss ing s o u rc e s on K ilaue a a r ou n d S o u t h

P o in t, and up a l o n g t he K on a c o a s t

, w h e r e i t i s t r a p pe d b y t h e o n s h o r e

- o f f s ho r e

d ail y w in d r e gi m e

. O n t h i s j o u r ne y

, t h e r e i s a l s o l e s s ga s t o r e a c t c h e m i c a ll y w i t h

s u n ligh t, o x y ge n

, d u s t a n d w a t e r t o f o r m t h e s u l f u r i c a c id a nd o t h e r s ul f a t e

p a r t i c l e s t h a t c a u s e t he v i s i b le p o ll u t i o n t ha t h a d b e c o m e s o u biqu i t o u s f o r K on a

r e s i d e n t s a n d v i s i t o rs

. "

I n 20 0 8

, t h e U S G S d i s c u ss e d t he c onn e c t i o n b e t we e n ele v a t ed SO 2 e m i ss io n s f r o m t h e

Ha l e m a ` u m a ` u v e n t a n d PM 2 .5 e x c e e d a n c e s a r o u nd K on a and P a h a la ( Re f. 2 b ) ; t h i s

w o ul d a l s o i n c lud e t h e O c ea n V i e w a r e a

. K e y c o n d i t i o n s a n d o b s e rv a t i on s d e scr ibed b y

U S G S i n t h e a r t i c le w e r e :

" D u r ing p r e v a iling t r ad e w in d s

, t h e e a s t r i f t ga s p l u m e i s gen e r all y b l o w n o u t t o

s e a

, w h e r e i t i s d i s pe r s e d a nd d il u t e d be f o r e bei n g c a r r ie d b a c k on s h o r e t o

i m p a c t d o w n w i n d c o m m u n i t i e s

. T he Ha l e m a ` u m a ` u p l u m e r e m a i n s o n s h o r e a nd

i s g e n e r all y b lo w n t h r o u g h t h e K a ` u d e s e r t t o d i r e c t l y a f f e c t do w n w i n d

c o mm un i t i e s

. "

"S i n c e t he n e w a c t i v i t y a t Hale m a ` u m a ` u beg a n

, t h e EPA s t a n d a r d s f o r SO 2 h a v e

b een e x c e ed e d o n nu m e r o u s o cc a s i o n s in P a h ala

, a nd f o r p a r t i c u la t e m a tt e r t he y

h a v e b ee n e x c eed e d i n bo t h P a h a la a n d K on a

. T he P a h a l a a i r q u a l i t y m o ni t o r i n g

s t a t i o n

, w h i c h w a s in s t a lle d i n A u g u s t 2 007

, onl y m e a s u r e d e x c e e d a n c e o f SO 2

s t an d a r d s a ft e r t h e ope n ing o f t he Ha l e m a ` u m a ` u v e n t i n M a rc h 2 0 0 8

. " (S e e

F i g u r e 2

- 1 0 )

T o f u r t h e r e x a m i n e t h e l i n k b e t w e e n t h e v ol c a no a n d K o n a PM 2 .5 m e a s u r e m en t s

, t h e

SO 2 e m i ss io n t i m e h i s t o r y w a s e x a m in ed

. T he U S G S m on i t o r s SO 2 e m i ss io n s f r o m

K il a u e a v e n t s a t t h e r i f

t z on e an d s u m m i t a n d r e p o r t s p r el i m in a r y v a lu e s a t t he i r " Re c e n t

K il a u e a S t a t u s R e p o r t s

, U p da t e s

, an d I n f o r m a t i o n R e lea s e s " we b p a g e ( R e f

. 3 )

. W h i l e

t h e s e v a lu e s a r e p r eli m in a r y , t he U S G S p r o v id e s p e r io d i c u p d a t e s o f f i n a l e m i ss i on s

e s t i m a t e s

, t he m o s t r e c e n t o f w h i c h i n c l ude s d a t a f r o m 2 0 07 t h r o u g h 2 01 0

. T h i s la t e s t

r e p o r t ( Re f. 6 ) i n c lud e s on e r e f e r en c e t h a t e s t i m a t e s K i l a ue a ' s 200 7

- 2 010 SO 2 a v e r age

o f 75 1

, 0 00 m e t r i c t o n n e s p e r y e a r ( app r o x i m a t e l y 82 8

, 0 0 0 t p y )

, an d n o t e s t ha t t hi s i s1 8

a p p r o x i m a t e l y 6% o f

t he glo ba l v o l c a n i c SO 2 e m i ss io n s

. I n ad d i t i o n t o p r o v idi n g t h e

t o t a l e m i s s ion s

, t h e r ep o r t a l s o d o c u m e n t s t he t i m e h i s t o r y o f r e l a t i v e e m i ss io n f r o m t h e

s u m m i t a n d r i ft z on e f r o m 2 00 0 t h r o u g h t h e en d o f 20 1 0

, s h o w ing t h e s h i f t i n e m i ss io n s

f r o m b ei n g d o m ina t ed b y t h e r i f t z o n e t h r o ugh 2 00 7

, t o a m o r e e v e n d i v i s io n i n 2 0 0 9

,

w i t h s o m e w h a t g r ea t e r e m i ss ion s f r o m t h e s u m m i t i n t o 2 01 0 (s e e F i gu r e 3 1 o f Re f

. 6 )

.

T he N PS m o n i t o rs SO 2 a n d PM 2 .5 le v el s

, a long w i t h w e a t h e r i n f o r m a t i o n wi t h in t he

K il a u e a N a t i o n a l P a rk f r o m t h e Ha w a ii V o l c ano e s N a t io n a l P a rk

- V i s i t o r Ce n t e r a n d

Hawaii V o l c a n o e s Na t io n a l P a rk

- O b s e r v a t o r y

, l o c a t e d n e a r a n d t o t h e no r t he a s t a n d

n o r t h w e s t o f

t h e s u mm i t v e n t (S e e F igu r e A

- 1 )

.

3

. 1

. B U S G S SO 2 Em i s s ion s Es t i m a t e s & N PS P o ll u t a n t an d W i nd d a t a

U s ing t h e p r eli m i n a r y SO 2 e m i ss io n s i n f o r m a t i o n po s t ed on t h e U S G S w e b s i t e ( Re f. 5 )

, D O H c a l c ul a t io n s s h o w a s l i g h t d e cr e a s e in t h e t o t a l SO 2 e m i ss io n s f r o m t h e s u m m i t

a n d r i f t z o n e v e n t s be t w e e n c a le n da r y e a r s 20 1 1 a n d 2 01 2 ( s e e F igu r e s A

- 2

, A

- 3 )

, w i t h

s u mm i t e m i ss io n s i n cr e a s i ng b y a p p r o x i m a t el y 3 3 % a n d r i f t z o n e de c r e a s i n g b y 35 %

. T he s e D O H c a l c ul a t io n r e s u l t i n t o t a l a n nu a l SO 2 e m i ss io n s f o r 2011 a n d 2 0 12 o f

a p p r o x i m a t e l y 4 4 8

, 000 t o n s p e r y e a r an d 4 3 9

, 0 00 t o n s p e r y e a r

, r e s p e c t i v e l y . T h e

in cr e a s e in SO 2 e m i ss i o n s f r o m t h e s u m m i t o f K i la u e a i s n o t e w o r t h y s i n c e

, c o n s i s t e n t

w i t h t h e U S G S 2 00 8 w e b po s t i n g ( R e f

. 4 ) di s c u s s e d p r e v io u s l y

, i t w o u l d in d i c a t e a n

e x p e c t a t i on f o r i n cr e a s e d SO 2 a n d p a r t i c u la t e l e v e l s f o r t h e P ah a la

, O c e an V iew

, a nd

K o na a r e a s f o r 2 012 r ela t i v e t o 2 0 1 1

.

T a b l e 3

- 1. 20 1 1

- 201 2 US G S p r e l i m i na r y SO 2 e m i ss i ons da t a co m p il ed b y D O H

T he p r el i m i n a r y U S G S SO 2 e m i ss io n e s t i m a t e w a s c o m pa r e d t o t he SO 2 an d PM 2 .5

m o n i t o r i n g da t a f r o m t h e K il a u ea O b s e r v a t o r y ( H AV O O B)

, a nd SO 2 m o n i t o r ing da t a

f r o m t h e K il a uea V i s i t o r Ce n t e r ( H AV O V C )

. F o r t h e t i m e

- w i s e c o m p a r i s o n s o f SO 2

e m i ss io n s a nd poll u t an t m o n i t o r i n g

, d a il y v al u e s w e r e n o r m a li z e d t o t h e i r r e s p e c t i v e

a nnu a l a v e r a g e s t o a c c o u n t f o r m a gni t ud e d i ff e r e n c e s

. F i g u r e s A

- 4 t h r o u gh A

- 9 p r e s e n t

t h e p r e l i m in a r y SO 2 e m i ss io n e s t i m a t e s w i t h b lu e line s an d t h e N P S m o n i t o r ing d a t a

( Re f

. 9 ) w i t h r e d do t s

. T he no rm a li z e d e m i ss i o n l e v e l s a r e s e en t o g en e r all y b e

r el a t i v e l y f l a t c o m p a r ed t o t h e m o n i t o r e d l e v el s

, a nd t h e r e i s n o s ign i f i c an t c o r r e la t i o n

b e t w e e n an y o f t he pa i r e d e m i ss io n a n d m o n i t o r e d d a t a s e t s

. W h i le t h e s e p ai r ed da t a

s e t s c o r r e s p o nd e d p o o r l y

, t h i s i s c o n s i s t e n t w i t h t h e lo c al w in d p a t t e r n s

, w h i c h t e nd t o

t r an s p o r t v ol c a ni c e m i ss io n s a w a y f r o m t he t w o m o n i t o r ing s i t e s

. T he p r onoun c e d 2 0 11 D a il y

A v e r a ge 2 0 12 D a il y

A v e r a ge 2 0 11 t o 20 12

U S G S w e bp a g e b a s e d D O H

e s t i m a t e o f K i l a u e a V o l c a n o

S O 2 E m i ss i o n R a t e S O 2

( T o nn es / d a y ) S O 2

( T o nn es / d a y ) % c h a n ge

S u m m it 5 50 7 26 3 2%

R i ft Z o ne 5 63 3 62

- 3 6%

T o t al 1

, 112 1

, 088

- 2%1 9

d i f f e r en c e b e t w e e n t he p r e v aili n g w i n d s a n d p o llu t a n t ap p r o a c h d i r e c t i o n i s i n d i c a t ed i n

F i g u r e s A- 1 0 t h r ough A

- 13

. F o r ea c h f i g u r e

, t h e w in d r o s e a n d p ollu t i o n win d r o s e s a r e

p r e s e n t e d o n t h e le ft an d r i g h t, r e s pe c t i v e l y

. T he w i n d r o s e s g r a p h i c all y p r e s e n t t he t o t a l

h o u r l y o cc u r r e n c e s o f w i nd s a p p r oa c h ing f r o m t h e indi c a t e d 1 5 deg r e e q u a d r a n t s du r ing

t h e m oni t o r i n g y e a r

. T he p o llu t i o n w i n d r o s e s g r a p hi c a ll y p r e s e n t t he t o t al h o u r l y

p oll u t a n t l e v e l s a s s o c i a t e d w i t h w i nd s a p p r oa c hi n g f r o m t h e i n d i c a t e d 1 5 de g r e e

qu a d r a n t s du r i n g t he m o n i t o r i n g y e a r

. F i g u r e s A

- 1 0 a n d A

- 11 s h ow w in d s a p p r o a c hing

H AV O O B f o r 2011 a n d 2 01 2 f r o m t h e no r t h e a s t

, w h i le SO 2 ap p r o a c h e s f r o m t h e n o r t h

a n d s o u t h e a s t

. F i g u r e s A

- 1 2 a nd A

- 1 3 s h o w w in d s ap p r o a c h i ng H A V O V C f r o m t h e

n o r t hea s t, w i t h SO 2 a p p r oa c h ing f r o m t h e s ou t h w e s t

. As c a n b e s een w i t h t h e a i d o f

F i g u r e A

- 1

, t h e s o u t h e r l y ap p r o a c h d i r e c t i o n s f o r i n d i c a t e d b y t h e po l lu t i o n w i n d r o s e s f o r

H AV O O B a n d H AV O V C a r e c o n s i s t e n t w i t h a p p r o x i m a t e li n e o f s ig h t t r a n s po r t f r o m

t h e n e a r b y s u mm i t ( Hal e m a ` u m a ` u ) v e n t. T he n o r t h e r n a p p r o a c h o f SO 2 t o H AV O O B

w o ul d b e c on s i s t en t w i t h t he pa r t ia l r e t u r n o f K i l a u e a s u m m i t e m i s s i o n s t h a t a r e i n i t ial l y

t r an s p o r t e d n o r t h o f H AV O O B an d t h en r e t u r n

.

Re c e n t s a t e lli t e b a s e d K il a u e a SO 2 e m i ss i o n e s t i m a t e s h a v e i n d i c a t e d t h a t e m i ss ion

le v el s f o r M a rc h t h r ou g h N o v e m b e r 2 00 8 t h a t a r e a b o u t 3 t i m e s la r g e r t h a n t h o s e

p r e v io u s l y e s t i m a t e d b y t h e U S G S u s i ng g r o u n d b a s ed m e a s u r e m en t s ( Re f. 7 )

. T h e

U S G S i s r e v i e w i n g t he s e p r e li m i n a ry K il a u e a SO 2 e m i ss io n e s t i m a t e s

, a s w e ll a s v al u e s

in p r io r pub l i s h ed r e p o r t s ( e

. g

. Re f

. 6 )

, f o r p o ss i bl e r e v i s io n

. Ch an g e s i n t h e U S G S

g r ou n d ba s e d m e a s u r e m e n t m e t h od s a r e a l s o b e i n g d e v e lo p ed t o i m p r o v e

m e a s u r e m e n t a cc u r a cy a n d a d d r e ss t h e e s t i m a t e d i ff e r e n c e s r ep o r t e d in r e f e r e n c e 7

. T he e m i s s i o n l e v el s a f

t e r r e v i s io n a r e c u r r e n t l y e x p e c t e d t o r e s u l t i n d a y t o da y

v a r i a t i on s t h a t will a p p e a r s i m il a r t o t h o s e p r e v io u s l y pu bli s h ed

, b u t w i t h l a r g e r v a lu e s

o v e r all ( Re f

. 8 ).

3

. 1

. C Di sc u ss i o n

W h ile t h e U S G S SO 2 e m i ss io n s e s t i m a t e s f o r 2 0 1 1 and 201 2 a r e p r eli m i n a r y

, an d m a y

b e r e v i s e d up w a r d b y U S G S

, t h e y p r o v i d e a n in d i c a t i o n o f t h e m agni t u d e o f t h e t o t a l

e m i ss io n s a s w ell a s r e l a t i v e e m i ss ion s a ss o c ia t e d w i t h t h e s u mm i t a n d r i f t z o n e

. B a s e d o n t he 20 0 8 U S G S a ss e s sm e n t ( Re f

. 4 )

, t h e g r o w t h i n K i la u e a s u m m i t SO 2

e m i ss io n s f r o m 2 0 11 t o 20 1 2

, f r o m ab o u t 2 2 1

, 0 00 t p y t o 2 9 3

, 0 0 0 t p y

, i s c o n s i s t e n t w i t h

t h e in cr ea s e in SO 2 a n d pa r t i c ula t e l e v e l s a t K o na

, O c ea n V ie w

, an d P a h al a b e t w e e n

2 011 a n d 2 0 1 2

.

3

. 2 P o llu t an t m o n i t o r i n g d a t a f r o m K o n a

, O c e a n V i e w

, a n d P ah a l a

3

. 2

. A O v e r v ie w

T he l o c a t i o n s o f D O H p o llu t an t a n d w e a t h e r m o n i t o rs a t K o n a

, O c ea n V iew

, a n d P a h a l a

a r e s h o w n in F i g u r e 2

- 7

. PM 2 .5 a n d SO 2 m o ni t o r ing d a t a f r o m t h e s e m on i t o rs w e r e

d o w n lo a ded f r o m t h e EPA A Q S Da t a M a r t ( R e f

. 10 )

. T he A Q S d e s ign a t i o n s f o r t he

K o na

, O c e an V i e w

, and P ah a la m o n i t o rs a r e 1 500 1 10 1 2

, 15 0 0 1 2020

, a n d 1 50 0 12016

,

r e s p e c t i v e l y . T h e A Q S d e s ign a t i o n f o r t h e PM 2 .5 a nd SO 2 p oll u t a n t s a r e 8 8 10 1 a n d2 0

4 240 1

, r e s p e c t i v e l y ; t h e r e i s a n e x t r a " 1 " a t t h e e nd o f t he A Q S I D nu m b e r f o r d a t a s e t s

d o w n lo a ded f r o m t h e A Q S Da t a M a r t D a t a ( e

. g

. t h e K on a PM 2

. 5 I D n u m b e r i s

1 500 1 1 0 12 8 8 1 01 1 )

. F o r ea c h m o n i t o r ing s i t e a n d p o l l u t a n t, po l l u t a n t c o n c en t r a t i o n s

a r e n o m ina l l y r e p o r t e d h o u r l y

. T he m e a s u r e m en t u n i t s f o r PM 2 .5 a n d SO 2 p r e s en t e d i n

io n ( p p b )

,

r e s p e c t i v e l y

. W i n d d i r e c t i o n d a t a a s s o c i a t e d w i t h t h e s e t h r e e m oni t o r s

, a s w e l l a s f o r

o t h e r r e l e v a n t m on i t o rs

, w a s o b t a i n e d f r o m t he Un i v e rs i t y o f U t ah M e s o W e s t w e b s i t e

( Re f

. 1 1 )

. T h e w e a t h e r m o n i t o rs a ss o c i a t e d w i t h t h e K o n a

, O c e an V i e w

, a n d P a h ala

p oll u t a n t m o n i t o r ing s i t e s a r e id e n t i f i e d b y M e s o W e s t a s A N155

, A N 7 38

, a n d A N 1 5 7

. T o c o n f i r m ap pa r en t l y e rr o n eou s w i n d d i r e c t io n m e a s u r e m en t s a t t he K on a s i t e du r ing

t h e m i d d l e o f c a l e n d a r y e a r 20 1 2

, d a t a f r o m 3 a d d i t i o n a l m o n i t o r ing s i t e s w e r e

e x a m i ned

. T he s e s i t e s a r e i d en t i f i e d b y M e s o W e s t a s D4 2 6 1

, K H O H1

, a n d P HRH1

. T he l o c a t i o n s o f t h e s e m o n i t o r i n g s i t e s an d a d d i t i o n a l on e s d i s c u s s e d in t h i s S e c t i on 3

. 2

a r e s h o w n in F igu r e 2

- 7

.

It i s i m p o r t an t t o no t e t h a t t h e a nn u al a v e r age v a lu e s p r e s en t ed i n t h r o u g ho u t S e c t ion

3

. 2 we r e c a l c ula t e d b y a v e r aging a l l d a i l y v a l ue s b a s e d o n a ll h ou r l y d a t a d o w n l oad e d

f r o m t h e A Q S D a t a M a r t f o r bo t h PM 2 .5 a n d SO 2

. T hi s c a l c u la t ion m e t h o d wa s u s e d t o

p r o d u c e a v a lue f o r n o rm a l i z i ng i n di v i d u al d a t a s e t s

, a n d will n o t p r odu c e t h e e x a c t

r e s u l t s r e p o r t e d in t h e I n t r o d u c t i o n ( e

. g 1 2

. 1 μg /m 3 a n d 1 6

. 2 μg /m 3 f o r 2 01 1 a n d 2 0 1 2

K o na PM 2 .5

, r e s p e c t i v el y)

. Ho w e v e r

, f o r t h e pu r p o s e o f n o r m a li z ing t h e d o w n l o a ded

A Q S d a t a s e t, i t i s a n ap p r o p r i a t e m e t h o dol o g y a n d r e s u l t. T he c a l c u la t i o n s w e r e m ade

u s i ng he r i t a g e s u b r ou t i n e s an d l i m i t ed t i m e a n d t h e r i s k o f i n t r o d u c i ng e rr o rs m ade

r e v i s i o n s v e r y un w i s e c o n s id e r i n g t ha t t h e c al c u l a t i o n r e s u l t s w e r e u s e d onl y f o r t h i s

s e c t i o n' s v i s u a li z a t i on a n d t r e nd e s t a bli s h m en t p u r p o s e s

.

3

. 2

. B A n nua l A v e r age f o r N o rm a li z a t i o n o f PM 2 .5 a n d SO 2 P o llu t an t C o n c e n t r a t io n s

A n nua l a v e r ag e PM 2 .5 a n d SO 2 c on c en t r a t io n l e v el s f r o m t h e K ona

, O c ea n V i e w

, a nd

P a h a l a m o n i t o r ing s i t e s w e r e c a l c ul a t e d f o r d a t a s e t no rm a li z a t i o n pu r p o s e s w i t h da t a

f r o m t h e EPA A Q S D a t a M a r t

. F o r a ll da t a s e t s

, t h e n o m i n a l hou r l y m e a s u r e m e n t v al u e s

w e r e a v e r a g e d f o r e a c h d a y

, a n d a n n u al a v e r age s w e r e c a l c u l a t e d b y a v e r a gi n g t h e

d ail y v a lu e s f o r a gi v e n c a l end a r y e a r

. Neg a t i v e c o n c e n t r a t i o n v a lue s w e r e i n c lu de d in

t h e a v e r aging p r o c e ss

. T he a nn u al a v e r age f o r c o n c e n t r a t i o n s f o r PM 2 .5 a nd SO 2

, a s

w e ll a s t h e p e r c e n t age i n c r e a s e b e t we en 2 0 1 1 a nd 20 1 2 ( u s i n g 2 0 1 1 a s t h e b a s eli n e )

a r e s h o w n in T a b le s 3

- 2 a nd 3

- 3

, r e s pe c t i v e l y

. T w o i m p o r t a n t c h a r a c t e r i s t i cs ap p e a r

v e r y c l e a r f r o m t h e s e v a lu e s

. F i r s t

, a ll m o n i t o r ing s i t e s s h o w p o l l u t a n t c on c e n t r a t i on

in cr e a s e s b e t w e e n 201 1 a n d 2 012

. T he s e r e s u l t s

, w h e n c o u ple d w i t h t h e 2 0 0 8 U S G S

w e b p o s t i ng ( Re f. 4 )

, a r e c o n s i s t e n t w i t h t he e s t i m a t e d 3 2% i n cr e a s e i n SO 2 e m i ss i o n s

f r o m t h e K il a uea s u m m i t ; w h i l e a r a n g e o f s o u rc e s m a y h a v e h ad a s i m ila r le v e l o f

c h a ng e b e t w e e n y e a r s

, t h e v e r y l a r g e n a t u r e o f t he K ilau e a s o u rc e an d i t ' s a s s o c ia t e d

r egio na l i m pa c t i s un i q u e

. S e c o n d

, t h e e ff e c t o f t h e c he m i c a l t r a n s f o rm a t io n f r o m SO 2

in t o PM 2 .5 a s t h e p r e v ail i ng w i n d s c a r r y t h e p o ll u t an t s f r o m P a h al a

, t o O c e a n V ie w

, an d

f i n a ll y u p t o K ona ( a s di sc u ss e d in t h e 1 99 7 U S G S w e b po s t ing

, R e f

. 3 )

. F o r bo t h

y e a rs

, t h e a n nu a l a v e r a g e PM 2 .5 c on c en t r a t ion s in cr e a s e f r o m t h e s m a lle s t v al u e s a t

P a h a l a

, t o O c e a n V i e w

, a n d f i n a ll y a t t h e K o n a s i t e ( T a b le 3

- 2 )

. L i k ew i s e , t h e ann u a l2 1

a v e r age SO 2 c o n c e n t r a t i o n s de c r ea s e f r o m t h e la r ge s t v a lu e s a t P ah a la

, t o O c ean

V i e w

, a n d t he K o na s i t e ( T a b l e 3

- 3 )

.

T a b l e 3

- 2. 20 1 1

- 201 2 A Q S D a t a M a r t H ou r l y PM 2 .5 D a t a : A n n ua l A ve r a g e s

T a b l e 3

- 3. 20 1 1

- 201 2 A Q S D a t a M a r t H ou r l y SO 2 D a t a : A nnu a l A v e r a g e s

T hu s

, annu a l a v e r a g e c o n c e n t r a t i o n l e v e l s f o r n o rm a l i z a t io n a r e c o n s i s t e n t w i t h b o t h t h e

a nnu a l a v e r a g e SO 2 e m i ss io n s f r o m t h e K i l a u e a s u mm i t

, t he e x p e c t e d p o l l u t a n t

t r an s p o r t pa t h

, a n d t h e e x p e c t e d c h e m i c al t r a n s f o r m a t i o n p r o c e ss

.

3

. 2

. C 2 011 PM 2 .5 a nd SO 2 P o llu t a n t Co n c e n t r a t io n s a t K o n a & O c ean V i e w

T he U S G S w e l l o u t l i ne s t h e e x p e c t ed t r a n s p o r t p a t h f o r p o ll u t a n t s o r igin a t ing f r o m t h e

K il a u e a v o l c a n o ( R e f s

. 2

, 3

, 4 )

, a nd t h e a n nua l a v e r ag e p o l lu t an t l e v e l s a r e c o n s i s t e n t

w i t h t h i s d e scr ip t i o n

. H o w e v e r

, i t w a s r e c og ni z e d t h a t a d d i t ion a l c on f i r m a t i o n o f t h e

li n k age b e t w e e n v o l c a n i c e m i s s ion s an d m o n i t o r i n g l e v e l s c o ul d p o t e n t i a ll y be gl e an e d

f r o m t h e p o ll u t a n t t i m e h i s t o r i e s m e a s u r e d a t t h e K o n a

, O c e a n V i e w

, a n d P ah a la

m o n i t o r i n g s i t e s

. T he l i n k a g e b e t w e en K o n a a n d O c e a n V ie w d a t a s e t s

, p a r t i c u l a r l y f o r

t h e PM 2 .5 p ollu t a n t

, a r e v e r y e v id en t f r o m a c a s u a l c o m p a r i s o n o f t h e p lo t t e d t i m e

h i s t o r i e s ( F i g u r e 3

- 2 )

. T he PM 2 .5 c o n c e n t r a t io n pea ks an d v a ll e ys a r e s e en t o m a t c h

qui t e w e ll t h r o u g h o u t 2 0 1 1

.

No t e t h a t t he t i m e h i s t o r i e s p r e s e n t e d in t h i s s e c t i on p lo t t he a v e r age o f t h e t h r ee dail y

a v e r age v a lu e s f o r n o r m a l i z a t io n

, c e n t e r e d o n t he m id d le (s e c o n d ) d a y

. T h i s s m o o t h ing

w a s p e r f o r m ed t o r e p r e s e n t t i m e l a g a ss o c i a t e d w i t h p o l lu t a n t t r a n s p o r t b e t w e e n O c e a n

V i e w an d K on a

, a s w e ll a s p r o v id e s o m e sm o o t h ing o f t he l a r ge s h o r

t sc a le

c o n c e n t r a t i o n v a r ia t i o n s t h a t a r e c h a r a c t e r i s t i c o f t h e s e da t a s e t s

. T he d e g r e e o f

sm o o t h ing

, p l u s a n d m i n u s on e d a y a b o u t t h e c e n t e r p o in t

, i s a l s o c o n s i s t e n t w i t h t h e

e s t i m a t e d SO 2 a v e r a g e li f e t i m e o f 1

. 5 6 d a ys d i sc u ss ed i n S e c t ion 2

- 3 ( Re f. 7 )

. 2 0 11 A nnu a l A

ve 2 0 12 A nnu a l A

ve 2 0 11 t o 2 0 12

M on i t or % c h a nge

K o na 1 2

. 23 1 6

. 18 3 2%

O ce a n V i ew 1 0

. 03 1 2

. 97 2 9%

P a h a la 6

. 18 7

. 59 2 3%

2 0 11 A nnu a l A

ve 2 0 12 A nnu a l A

ve 2 0 11 t o 2 0 12

M on i t or S O 2 ( p p b) S O 2 ( p p b) % c h a nge

K o na 2

. 88 5

. 36 8 6%

O ce a n V i ew 1 3

. 38 2 3

. 06 7 2%

P a h a la 3 3

. 64 5 2

. 16 5 5%2 2

F i gu r e 3

- 2. 201 1 T i m e H i s t o r y o f K o na (r ed ) an d O cean V i e w ( b l ue ) PM 2 .5 C oncen tr a t i on s

F o r c o m p a r i s o n

, t he p l o t w i t h o u t s m oo t h ing i s s h o w n in F i g u r e A

- 1 4

. I n b o t h f igu r e s

, t h e

P e a rs o n c o r r e la t ion (r 2 ; R e f

. 1 2 )

, a q u an t i t a t i v e i n d i c a t io n o f ho w we l l t h e t wo

c o n c e n t r a t i o n t i m e h i s t o r ie s m a t c h

, a r e gi v e n b e low t h e "A Q S D a t e ( M o n t h / Y e a r ) " l a bel

a n d a r e s e en t o b e s i m il a r ; a p p r o x i m a t e l y 0

. 6 5 f o r t h e s m o o t h e d c a s e s h o w n in F i g u r e

3

- 2 v e rs u s a p p r

o x i m a t e 0

. 5 6 w i t h o u t sm o o t h ing ( F ig

. A

- 1 4 ) ; a r 2 v a l u e o f o n e i s t h e

m a x i m u m c o rr el a t io n v a lu e

. T he a nn u al a v e r age v a lu e s a r e c a l c ul a t e d u s i ng t h e d a i l y

v a l u e s u s e d f

o r p l o t t in g

. B e c a u s e t h e s m o o t hi n g w ei g h t s t h e c o n c en t r a t ion v a l u e s f o r

t h e f i r s t a n d l a s t d a t a v a lu e s a t h a l f t h e v a lu e a s t h e r e m a in i ng 3 6 3 f o r c al e nd a r y e a r

2 011

, t h e an n u al a v e r a g e v a lu e s a r e s ee n t o b e v e r y s l i gh t l y d i ff e r e n t b e t w e e n t he

sm o o t h e d a n d u n s m o o t he d pl 3 f o r 2 0 1 1 K o n a w i t h sm o o t h i ng

3

, t h e v a lue r e p r e s e n t e d in T ab le 3

- 2

, w i t h o u t sm oo t h i ng )

.

A t t h e b o t t o m o f F i g u r e 3

- 2

, t h e a nnu a l a v e r age PM 2 .5 c o n c e n t r a t ion s f o r K on a a nd

O c ea n V i e w a r e s h o w n

. T he K o na c o n c e n t r a t io n i s s e e n t o b e a p p r o x i m a t e l y 2 0%

la r ge r t h a n f o r O c e a n V iew . T he t i m e h i s t o r i e s f o r K o na an d O c ea n V i e w s h o w t h e

K o na PM 2 .5 c o n c e n t r a t i o n s a r e ge n e r a ll y s l i g h t l y h i g h e r t h a n t h o s e a t O c ea n V i e w

. T h i s

i s c o n s i s t e n t w i t h t h e U S G S de scr ip t i o n o f t h e e x p e c t ed t r a n s p o r t p a t h o f K il a uea

v o l c a n o SO 2 a nd i t s c he m i c a l c o n v e rs io n i n t o s u l f a t e p a r t i c ula t e s

. I n a n a t t e m p t t o

b e t t e r v i s u a li z e t h e c o r r e s p o n d e n c e be t w e e n t h e p oll u t a n t c o n c en t r a t i o n s a t t he

m o n i t o r i n g s i t e s

, t h e i r

t i m e h i s t o r ie s w e r e n o r m a li z e d w i t h r e s p e c t t o t h e i r a n nua l

a v e r age s

.2 3

I n F i g u r e 3

- 3

, f

o r e x a m p l e

, K o n a PM 2 .5 c o n c e n t r a t io n s t h r o u g h o u t 2 0 1 1 we r e d i v id e d b y

t h e a n n u a l a v e r ag e o f t h e d a il y PM 2 .5 c o n c e n t r a t io n s ( a f t e r s m oo t h in g )

, a n d li k ewi s e f o r

O c ea n V i e w PM 2 .5 c on c e n t r a t i o n s

. T h r o ugh n o r m a li z a t io n

, t h e r e l a t i v e s i m ila r i t i e s a n d

d i f f e r en c e s i n t he t w o t i m e h i s t o r ie s appe a r ea s i e r t o i den t i f y

. B e c a u s e t h e a n nua l

a v e r age s f o r

t h e t w o s i t e s d i ff e r b y o n l y ab o u t 20 %

, F i g u r e 3

- 2 an d 3

- 3 a ppe a r qu i t e

s i m i l a r

.

F i gu r e 3

- 3. 201 1 T i m e H i s t o r y o f K ona (r ed ) an d O ce a n V i e w ( b l ue ) n o rm a l i z e d PM 2 .5

C oncen t r a t i o n s

How e v e r

, F igu r e 3

- 3 do e s a ss i s t i n s h o w ing t ha t t h e PM 2 .5 c on c en t r a t io n t i m e h i s t o r i e s

a t K on a and O c e a n V i e w c o r r e s p o n d well

. It s h o u ld b e n o t e d t ha t c o r r e la t i o n v a lu e s (r 2 )

s h o w n i n t h e t w o f igu r e s a r e i den t i c a l

. T h i s i s a f e a t u r e o f t h e P e a rs o n c o r r e la t ion

a l g o r i t h m

, w hi c h r e m ain s u n c h an g ed i f o n e o r b o t h d a t a s e t s a r e m u l t i pli e d b y a

c o n s t a n t

.

T he go o d c o r r e s p o nd e n c e be t w e e n t h e K o n a a n d O c ea n V i e w PM 2 .5 t i m e hi s t o r i e s

t h o ug h 2 01 1 i s c on t in u e d i n 2 0 1 2

. F i g u r e 3

- 4 s h o w s t h e s m o o t h e d c o n c e n t r a t i o n s f o r

2 012 ; t h e un s m oo t hed p lo t i s s h o w n i n F igu r e A

- 1 5

, a n d i s s een t o b e s i m ila r

. As w o u ld

b e e x p e c t e d f r

o m t he in cr e a s e d SO 2 e m i ss io n s f r o m t h e K i l a u ea s u m m i t, t h e a n n u al

a v e r age o f

t he PM 2 .5 c o n c e n t r a t i o n s a t bo t h s i t e s a r e g r e a t e r in 201 2 t ha n i n 2 0 1 1

. T h e2 4

c o rr el a t i o n v a lu e (r 2 ) a ss o c i a t e d wi t h 2 0 1 2 i s o n l y s l i g h t l y sm a lle r in 2 01 2 t ha n i n 2 0 1 1

,

a p p r o x i m a t e l y 0

. 5 7 v e rs u s 0

. 6 4

.

F i gu r e 3

- 4. 201 2 T i m e Hi s t o r y o f K on a ( r e d ) a nd O cean V i e w ( b l u e ) PM 2 .5 C oncen tr a t i on s

W h ile t h e s e a s o n al PM 2 .5 c o n c e n t r a t io n high s a n d lo w s a r e n o t i c ea b l y d i f f e r en t b e t we e n

2 011 a n d 2 0 1 2

, t h i s i s t o b e e x p e c t e d c o n s i d e r i n g t h e c o u p l ing o f K i la ue a SO 2

e m i ss io n s v a r ia b ili t y w in d s

.

T he no rm a li z e d 2 0 12 PM 2 .5 t i m e hi s t o r i e s f o r K o n a a n d O c ean V i e w a r e s ho w n i n

F i g u r e 3

- 5

. P e r ha p s m o r e t h a n w i t h t h e 2 01 1 d a t a s e t s

, i t app ea r s t h a t t he good

c o rr e s p o nd e n c e b e t w ee n p o ll u t a n t t i m e h i s t o r i e s i s m o r e e v i d e n t wh e n t h e d a t a s e t s a r e

n o r m a li z e d.2 5 F i gu r e 3

- 5. 201 2 T i m e Hi s t o r y o f K ona ( r e d ) an d O cean V i e w ( b l u e ) N o rm a l i z ed PM 2 .5 C oncen t r a t i o ns

T he v e r y l a r ge SO 2 e m i ss i o n s f r o m t h e K il a u ea v o l c a n o w o u ld be e x p e c t ed t o f o llo w a

s i m i l a r p a t h t o K on a a s pa r t i c u la t e s

. T o e x a m i n e t h i s a s s e r t i o n

, t h e c o r r e s p o nd e n c e

b e t w e e n t h e t i m e h i s t o r i e s o f SO 2 c o n c e n t r a t io n s a t K o n a a nd O c ean V iew i s p r e s e n t e d

f o r 20 1 1 a n d 2 01 2 i n F i g u r e s 3

- 6 a n d 3

- 7

, r e s p e c t i v e l y

. T h e s e f i g u r e s i n c lud e t he s a m e

t e m p o r al s m oo t h ing ( 3 d a y c en t e r a v e r ag e ) a nd n o r m a l i z a t io n t h a t w e r e u s e d i n F i g u r e s

3

- 3 a n d 3

- 5

.2 6 F i gu r e 3

- 6. 20 11 T i m e H i s t o r y o f K o na (r ed ) an d O cean V i e w ( b l ue ) N o rm a l i z ed SO 2

C oncen t r a t i ons

F o r 2 01 1

, t h e t i m e h i s t o r i e s o f no r m ali z e d SO 2 c o n c e n t r a t i o n s a t K on a a n d O c e an V i e w

a r e s e en t o c o r r e s pond s i m ila r l y w e ll a s t h o s e s ee n f o r PM 2 .5 ; t h e c o r r e l a t io n v al u e (r 2 )

i s a p p r o x i m a t e l y 0

. 6 2

. T he s ea s on a l t r en d s in t h e SO 2 c o n c e n t r a t io n t i m e h i s t o r ie s a r e

s e e n t o c o r r e s p on d w e ll

. T h i s r e la t i v e l y h igh l e v e l o f c o r r e la t i o n be t w e e n t w o d a t a s e t s

s e e m s p a r t i c u l a r l y n o t e w o r t h y c on s i d e r i n g t h e a b s o l u t e c o n c e n t r a t i o n d i ff e r e n c e i n t h e

a nnu a l a v e r a g e s

. K o n a h a s a n a nn u al a v e r age o f a p p r o x i m a t e l y 2

. 8 p p b c o m p a r e d t o

O c ea n V i e w ' s v al u e o f a p p r o x i m a t e l y 1 3

. 2 p p b

. F o r 20 1 2

, w i t h a l m o s t t w i c e t h e ann u al

a v e r age SO 2 c o n c e n t r a t i o n s a t b o t h s i t e s

, t h e c o r r e l a t ion v a l u e d e c r e a s e s t o

a p p r o x i m a t e l y 0

. 1 7

. Howe v e r

, t he s e a s on a l t r e n d s a p p e a r t o s t ill be w e l l m a t c he d i n

2 012

, a s a r e m an y o f t h e c o n c e n t r a t i o n p e a k s a n d v a lle y s

. T h e r e a r e s e v e r al l a r ge

c o n c e n t r a t i o n p e a ks in t h e O c ean V i e w d a t a s e t t ha t a p p ea r t o be p r

o p o r t i o n a ll y le ss

p r o m ine n t b y t h e t i m e t h e y r e a c h K o n a

. W h i l e i t i s un k n o w n i f t he s e d i f f e r en c e s r e s u l t

f r o m s p a t ia l i n ho m o ge n ei t i e s i n t he v ol c a n i c p l u m e

, t i m e d epen d en t c h a n ge s i n t he

c h e m i c a l c on v e rs io n r a t e o f SO 2

, o r s o m e o t he r r e a s on

, t h e SO 2 c o n c e n t r a t ion da t a

a ppe a rs c on s i s t en t w i t h t he t r a n s p o r t o f a l a r g e po llu t an t p l u m e f r o m t h e K ilau e a

v o l c a n o

.2 7 F i gu r e 3

- 7. 20 12 T i m e H i s t o r y o f K o na (r ed ) an d O cean V i e w ( b l ue ) N o rm a l i z ed SO 2

C oncen t r a t i o ns

T he 19 9 7 U S G S w e b page ( Re f. 3 ) d e scr ibe d t h e K o n a p o ll u t a n t s o f v o l c a n i c o r i g i n

b ei n g " t r ap p e d b y

t h e o n s h o r e

- o f

f s ho r e d a i l y w i n d r egi m e "

. T h i s de sc r i p t i o n w a s

e v a lu a t e d

. Ho u r l y m o n i t o r e d PM 2 .5 poll u t a n t c o n c en t r a t ion s f o r 2 0 1 1 an d 2 0 12 w e r e

c o m b i n ed w i t h h o u r l y w in d d i r e c t i o n da t a f r o m t h e c o ll o c a t ed A N1 5 5 m o n i t o r

. Ho u r l y

w in d d i r e c t i o n da t a wa s a l s o e x a m i n e d

. Du r i n g t h e r e v iew o f h o u r l y w i n d d a t a f r o m t h e

A N1 55 m o n i t o r

, i t w a s no t e d t h a t t he w in d r o s e f o r A N 1 55 h ad an i n cr e a s e d f r e qu e n c y o f

w in d a p p r o a c h ing f r

o m t h e we s t ( F i g u r e 3

- 8 )

. Up on f u r t he r r e v ie w

, i t wa s f o u nd t ha t

c o n c e r n a bo u t t h i s i s s ue h a d p r e v i ou s l y b e e n n o t ed i n a n O c t obe r 2 0 1 2 m e m o ( Re f

. 9 )

w h i c h id e n t i f i e d t ha t "K o n a

- W i nd d i r e c t ion s en s o r

, a l l r ea d ing s w e r e a p p r o x i m a t e l y 1 8 0

d eg r ee s o f

f "

. A n e x a m in a t i o n o f t h e 2 01 1 A N1 5 5 w in d d i r e c t d a t a s ho w ed t h e

c o n s i s t e n t d iu r n al w in d p a t t e r n ind i c a t e d in t he U S G S d o c u m en t. I n F i g u r e A- 1 6

, t h e

w in d r o s e p l o t s f o r

t he 1 2 m o r n ing ho u r s a r e p r e s e n t e d i n 1 2 p lo t s

.2 8 F i gu r e 3

- 8. K ona A r ea AN 155 W i n d r os e P l o t s f o r 2011 ( l e ft ) and 201 2 ( r i g h t)

T he ho u rs begi n i n t h e u p p e r l e f t a nd a d v a n c e f r o m l e f

t t o r igh t, b e g i n n ing a t m i d n i g h t

( h o u r 0 ) t h r o u g h 2 AM ( ho u r 2 ) in t h e t o p r o w

, w i t h e a c h o f t h e s u b s equ e n t r o w s

c o n t i n u ing t h e p a tt e r n ; t i m e s a r e gi v en i n Haw a ii S t a nd a r d T i m e ( H S T )

. I n F i g u r e A

- 1 7

, t h e win d r o s e p lo t s f o r t h e 1 2 e v e n ing ho u r s a r e p r e s en t ed i n 1 2 p lo t s

. T h e m o r n i ng

h o u r s t h r o u gh abou t 7 AM we r e d o m i n a t e d b y w in d s a p p r o a c h i ng f r o m t h e e a s t ( inlan d )

.

T he 8 A M ho u r s h o w ed w i n d s f r o m b o t h t he e a s t a n d w e s t d i r e c t i o n s

. B e g i n n i ng i n t he

9 AM h o u r a n d e x t en d i n g t h r o ugh 5 P M

, w in d s ap p r o a c h e d f r o m t h e w e s t ( o f f s h o r e )

. F r o m 6 PM t h r oug h t he 1 1 PM h o u r

, w i nd s a g a in a p p r o a c hed f r o m t h e e a s t ( i n l a n d )

. T h i s di u r na l p a t t e r n wa s n o t r e f l e c t e d i n t he 20 1 2 d a t a s e t. T he r e a s o n f o r t h i s

d i f f e r en c e in t he 20 1 1 a n d 2 01 2 d a t a s e t s i s il l u s t r a t ed in F i g u r e s A

- 18 a n d A

- 19 w h i c h

s h o w t h e 20 1 2 h ou r l y win d d i r e c t io n s a s a f un c t i o n o f t h e d a t e

. C on s i s t e n t w i t h t h e

D O H m e m o

, t h e d o m ina n t w i n d d i r e c t a ss o c i a t e d wi t h e a c h ho u r i s s e e n t o c h a n g e b y

a bou t 1 8 0 d eg r e e s d u r i n g t h e m i d d l e m o n t h s o f 20 1 2

.

W i t h t h e w in d d a t a q u ali t y f o r 2 01 1 c o n f i r m e d

, a nd t he p r o b le m w i t h t h e 20 1 2 d a t a s e t

u nde rs t ood

, h ou r l y win d da t a a nd hou r l y PM 2 .5 c o n c e n t r a t i o n f o r K o na w e r e c o m b i n ed

. T he ho u r l y p o l lu t an t c o n c en t r a t i o n s w e r e b in n e d a c c o r di n g t o m a t c h i ng h o u r l y w in d

d i r e c t i o n s in t o f o u r 9 0 d eg r e e q u a d r a n t s

. E a c h qu a d r a n t w a s c en t e r e d a bo u t t he f ou r

c o m p a ss p o in t s

. F i g u r e A

- 2 0 s h o w s t h e i n d i v i du a l 20 1 1 h o u r l y PM 2 .5 c o n c e n t r a t i o n

m e a s u r e m e n t s a s s o c ia t e d w i t h wi n d s a p p r oa c hi n g f r o m t h e n o r t h

, e a s t

, s ou t h

, an d we s t2 9

( f r o m t o p t o b o t t o m i n t h e f igu r e )

. T he a v e r ag e c o n c e n t r a t i o n s a s s o c ia t e d w i t h t h e

3 f r o m t h e w e s t ( o ff

s h o r e ) and 13

. 5

3 f r o m t h e e a s t ( on s h o r e ) ; t h e v a lu e s a s s o c i a t e d wi t h t h e l e s s f r eq u e n t a p p r o a c h e s

3 3

, r e s p e c t i v e l y

. T h e r el a t i v e l y

sm a ll d i ff e r e n c e be t w e e n t h e a v e r ag e 20 11 PM 2 .5 c o n c e n t r a t i o n s ap p r o a c hi n g f r o m

o n s ho r e v e r s u s o ff

s h o r e i s c o n s i s t e n t w i t h t h e U S G S d e scr i p t i on o f poll u t a n t s t r apped

b y t h e lo c a l w in d p a t t e r n

.

T he 20 1 2 h ou r l y PM 2 .5 a n d w i n d d a t a s e t s w e r e p lo t t e d w i t h o u t a t t e m p t i ng t o c o r r e c t f o r

t h e k n o w i ss u e w i t h t he w in d d i r e c t i o n

. F i g u r e A

- 21 s h o w s t h e r e s u l t o f t h i s c o m b ining

o f t he t w o da t a s e t s

. W h i l e an a cc u r a t e c o rr e c t io n o f t h e w in d d i r e c t ion c o u l d h a v e been

m a de ba s ed on t h e p r e v a iling d i u r n a l w in d p a t t e r n

, i t w a s f e l t t h a t t h e s i g n i f i c a n c e o f t h i s

e f f o r t w o u ld h a v e been n eg ligib l e f o r t h e p u r po s e s o f

t h i s e ff o r t. B y v i s u a l in s p e c t i o n

, t h e e a s t a p p r o a c h i n g a n d we s t a pp r o a c h i ng d a t a v a l ue s f o r t h e m i d d l e o f 2 012 do no t

a ppe a r t o b e s ig n i f i c an t l y d i ff e r e n t. W i t h o u t c o rr e c t io n

, t h e a v e r ag e PM 2 .5 c o n c e n t r a t io n

f o r w in d s ap p r o ac 3 3

f r o m t h e e a s t ( o n s ho r e ) ; t h e v a lu e s a ss o c i a t ed w i t h t h e l e s s f r e q u en t app r o a c he s f r o m

3 3

, r e s p e c t i v e l y

. As w i t h 2 0 1 1

, t h e

r el a t i v e l y s m a l l d i f

f e r e n c e be t w e e n t h e a v e r age 20 1 2 PM 2 .5 c on c en t r a t io n s a p p r o a c h i ng

f r o m o n s ho r e v e r s u s o ff s h o r e i s c o n s i s t e n t w i t h t he U S G S d e scr i p t io n o f K il a uea

p oll u t a n t s t r a p p e d b y t h e l o c al w in d p a t t e r n

.

3

. 2

. D S e a s on a l PM 2

. 5 an d S O 2 C o r r e la t ion s a t K ona

, O c ea n V i e w a n d P ah a la

A n e x a m i n a t i o n o f t h e e f f e c t o f s e a s o n a l i t y h a s o n t h e c o r r e la t i o n b e t w e e n PM 2 .5 a n d

SO 2 c o n c e n t r a t io n s a t K o na

, O c ea n V ie w

, an d P a h al a f o r 2 0 11 a nd 2 012 w a s m a d e

. E a c h y e a r w a s d i v id ed i n t o f o u r q u a r t e rs

, e a c h t h r e e m on t h s in l e ng t h

, begin n i n g w i t h

J a n ua r y

. T h e r e s u l t s a r e s h o w n f o r 2 011 an d 2 0 1 2 i n f i g u r e s A

- 2 2 an d A

- 23

,

r e s p e c t i v e l y ; n o t e t h a t t h e s e c o r r e la t ion c a l c u l a t i o n s w e r e m a de w i t h t h e " u n s m o o t h e d "

A Q S d a t a s e t s

. T h e f

o l l o w i n g o b s e r

v a t i o n s w e r e n o t e d :

F o r 2 01 1 a n d 2 012 K on a an d O c e an V i e w PM 2 .5 , t h e f i rs t qu a r t e r o f t h e y e a r h a d t he

b e s t c o r r e la t io n ( 0

. 61 5 a n d 0

. 48 3 f o r 2 0 11 and 2 0 1 2

, r e s p e c t i v e l y )

. F o r 2 0 1 1

, t h e

t h i r d q u a r t e r c o r r e l a t ion v a lu e ( 0

. 6 1 3 ) w a s a l m o s t a s l a r ge a s t h e f i r s t qu a r t e r

( 0

. 6 1 5 )

. F o r 20 1 2

, t h e s e c on d and t h i r d q u a r t e rs w e r e e q u a l ( 0

. 3 8 4 ) a nd a f a i r

a m ou n t l e ss t h an t h e f i rs t q u a r t e r ( 0

. 4 8 3 )

.

F o r 2 01 1 O c e a n V ie w a n d P a hal a PM 2 .5

, t h e f i rs t an d f o u r t h qu a r t e r s h ad t h e b e s t

c o rr el a t i o n s ( 0

. 2 39 and 0

. 17 8 f o r t he f i r s t a n d f o u r t h q u a r t e r s

, r e s pe c t i v e l y )

. T h i s

w a s a l s o t h e c a s e f o r 20 1 2

, w i t h f i r s t a nd f o u r t h qu a r t e r v a lu e s o f 0

. 11 7 a n d 0

. 1 3 3

,

r e s p e c t i v e l y

. F o r b o t h 2 011 a n d 2 0 12

, t h e s e c o n d a nd f o u r t h q u a r t e rs h a d

s igni f i c a n t l y l o w e r c o r r el a t i on v al u e s

, n e v e r e x c e e d ing 0

. 0 2 2

.

2 011 K on a SO 2 c o rr e l a t e d be s t w i t h K o n a PM 2 .5 d u r ing t h e s e c o n d a nd t hi r d qu a r t e r

w i t h v a l u e s o f 0

. 46 9 a nd 0

. 4 99

, r e s p e c t i v e l y

. 2 011 K on a SO 2 c o rr e l a t e d be s t w i t h

t h e s e c on d a n d t h i r d q u a r t e rs o f O c ea n V ie w PM 2

. 5 w i t h v a lu e s o f 0

. 35 7 a n d 0

. 3 5 1

,3 0

r e s p e c t i v e l y

. 20 1 1 K o n a SO 2 c o rr el a t e d b e s t w i t h t h e f i r s t an d f o u r t h qu a r t e r s o f

P a h a l a SO 2 w i t h v a lu e s o f 0

. 3 5 1 a n d 0

. 2 8 1

, r e s p e c t i v e l y

. 2 0 1 2 K ona SO 2

c o rr el a t i o n s h ad l o w e r v a lu e s t ha n i n 2 0 1 1

. T h e b e s t c o rr el a t io n s w e r e w i t h t h e

s e c o n d

, t h i r d

, a n d f o u r t h q u a r t e rs o f K on a PM 2 .5 w i t h v a lu e s o f 0

. 2 4 2

, 0

. 25 2

, a nd

0

. 2 71

, r e s p e c t i v e l y

.

2 011 P ah a la SO 2 c o rr e l a t e d b e s t w i t h O c e a n V i e w SO 2 in t he f i r s t a n d s e c on d

qu a r t e rs

, w i t h v a l u e s o f 0

. 3 4 8 a n d 0

. 4 68

, r e s p e c t i v e l y

. As p r e v i ou s l y n o t e d

, 201 1

P a h a l a SO 2 a l s o c o r r e la t e d r e l a t i v e l y w e ll w i t h t h e f i r s t and f ou r t h q u a r t e rs o f K o n a

SO 2

. F o r 2 0 1 2

, P aha l a SO 2 c o rr el a t e d b e s t w i t h t h e f i r s t, t h i r d an d f o u r t h q u a r t e r s o f

P a h a l a PM 2 .5

, wi t h v a lu e s o f 0

. 4 26

, 0

. 2 1 9

, and 0

. 2 07

, r e s p e c t i v el y

.

W i t h o nl y

t w o y e a rs o f d a t a

, t he ob s e r v a t i o n s a b o v e s e e m in s u f f i c i e n t t o d r a w

c o n c lu s i o n s p e r t ai n ing t o s ea s o n a l e ff e c t s

. Ho w e v e r

, e v al u a t i o n o f t he d a t a b y q u a r t e r

d o e s h e l p t o f u r t h e r i l l u s t r a t e t h e lin k a ge b e t we e n t h e K on a

, O c e a n V ie w

, a n d P a h a l a

SO 2 an d PM 2 .5 da t a s e t s

.

3

. 2

. E A d di t ion a l Rel e v a n t W i n d D a t a

T he w i n d p a t t e r n s a s s o c i a t e d w i t h t h e i s lan d o f Ha w a ii w e r e d i sc u ss e d p r e v io u s l y i n

S e c t i o n 2

- 2 a nd ill u s t r a t e d in F igu r e 2

- 3

. I n t hi s s e c t i o n

, a d d i t ion a l w in d d i r e c t io n

m o n i t o r i n g da t a f r o m t h e M e s o W e s t w e b s i t e w i l l b e p r e s en t ed an d d i s c u s s e d w i t h

r e s p e c t t o c a n dida t e p o ll u t a n t t r a n s po r t p a t hw a y s a n d s ou r c e l o c a t i on s

. 201 2 d a t a i s

p r e s e n t e d

, b u t 20 1 1 da t a w a s a l s o e x a m ined an d i s c o n s i s t e n t w i t h t h e 2 0 12 da t a

. T he

lo c a t io n s and e le v a t i o n s o f t h e m oni t o r s a r e p r e s e n t ed i n F igu r e 2

- 7

.

W h ile d iu r n a l w in d p a t t e r n s d o m i n a t e K on a m o ni t o r i n g s i t e

, t r a d e w in d s c a n b e s e e n t o

b e p r edo m i n a n t a t highe r el e v a t i o n s o n t h e i s l a n d o f Ha w a ii ( F ig

. 3

- 9 )

. I n a d di t ion t o t he

p r e v io u s l y d i sc u ss e d H AV O V C a nd H AV O O B s i t e s ne a r t h e K il a uea s u mm i t v e n t, t h e

K a m u ela m o n i t o r (P H M U ) s i t u a t e d in t he no r t h e r n p a r t o f H a w a i i a t a n e l e v a t io n o f 81 4

m e t e rs

. W i n d s f r

o m t h e no r t h a r e a l s o p r e d o m i nan t f o r t h e K e a u m o m o n i t o r lo c a t e d o n

t h e e a s t e r n s ide o f M a u n a L o a a t a n e le v a t i o n o f 16 8 2 m e t e rs

.3 1

F ig u r e 3

- 9

. 2 0 1 2 K a m u el a ( P H M U ) ( l e f t ) & K e a u m o (KK UH1 )( r igh t ) W i nd r o se

T he p r e d o m inan c e o f t r ad e w in d s c a n a l s o b e s e en a t l o w e r e l e v a t io n s wh e n t h e i m p a c t

o f l o c al m o u n t a i n a r e s m a l l

, s u c h a s f o r t h e K a un a k a k a i

, M ol o k a i A i r p o r t (P H M K

, 13 8

m e t e r el e v a t i o n ) a n d K a ne o h e M a r i n e Co r p s A i r S t a t ion (P HN G

, 5 m e t e r e le v a t i o n ) d a t a

s e t s s h o w n i n F igu r e 3

- 1 0

. T h e P H M K a nd P HN G m o n i t o rs a r e lo c a t ed on t h e i s lan d s

M o lo k a i an d O a hu

, r e s p e c t i v e l y

.3 2

F ig u r e 3

- 1 0

. 20 1 2 K aun a k a k a i

, M ol o k a i A i r po r t (P H M K)( le f t ) & K a n eo he

, M a r in e Co r p s A i r

S t a t ion (P HN G ) ( r igh t ) W i nd r o se

I n t he r egio n n o r t h o f K o n a s h o w n in F i g u r e 2

- 3

, t h e w i n d s a r e s e e n t o t r a v e l la r gel y

f r o m e a s t t o w e s t. T ha t f igu r e i s c o n s i s t e n t w i t h t he w in d da t a f r o m t h e W ai k oloa

m o n i t o r ( W K

V H 1 ) ( F ig

. 3

- 1 1

, le f

t s i d e )

. Hou r l y w i n d r o s e p lo t s a r e in c lu de d i n A p p e n d i x

A ( F ig

. A- 2 4 & A

- 25 ) a n d s h o w t he d iu r n al p a tt e r n o f t he w i n d f o r t h i s m o n i t o r

, w i t h t he

d o m i na n t f lo w p a t h be i ng f r o m t h e e a s t

. T h e K a upu l ehu La v a F low ( KP L H 1 ) m o n i t o r i s

a l s o n o r t h o f t h e K o n a m o n i t o r

, a n d li k e t h e W a i k ol o a m o n i t o r

, i s n ea r t h e w e s t e r n

c o a s t

. T h e w i n d s a ss o c ia t e d w i t h K P L H1 c o m e m o s t l y f r o m t he w e s t a n d a l s o t he

s o u t h e a s t ( F i g

. 3

- 1 2

, r igh t s id e )

. T he d iu r n al w i n d p a tt e r n c a n b e s e e n i n t h e h ou r l y

w in d r o s e p l o t s ( F ig

. A

- 26 & A

- 27 )

.3 3

F ig u r e 3

- 1 1

. 20 1 2 W a i k ol o a ( W K V H1 )( l e f t ) & K a upu l ehu La v a F low ( KP L H 1 ) ( r igh t ) W i n d r o se

Ne a r e r t o t h e c en t e r o f t h e i s lan d

, win d d i r e c t i o n da t a f r o m t he P T A Ra n g e 17 m o ni t o r

(P T RH1 ) w a s e x a m i ned f o r c o n s i s t en c y wi t h F i g u r e 2

- 3

. T he w i n d r o s e p l o t s h o w s t h e

p r e do m i nan t w in d s a r e f r o m t he s ou t h e a s t

, w i t h s o m e f r o m t h e no r t h w e s t ( F ig 3

- 1 2

, le ft )

. T he da y t i m e d i u r n a l w in d s c o m i n g f r o m t h e w e s t e r n c o a s t w o u l d s e e m t o be a

li k e l y e x pl a n a t ion f o r t he w i nd s f r o m t h e n o r t hw e s t

, wi t h n i g h t t i m e a n d m o r ni n g w i n d s

c o m ing f r o m t h e s o u t h e a s t ( F i g

. A

- 2 8 & A

- 2 9 )

.

T he Hil o I n t e r na t i o n a l A i r p o r t ( P H T O ) w in d s a r e s e e n t o b e d o m i n a t e d b y w i n d s f r o m

t h e s o u t h w e s t, a s i n d i c a t e d b y t h e r e d a r r o w ap p r o a c h i ng H i lo in F i g u r e 2

- 3

. Howe v e r

,

w h ile t h e r e d " K O N A W I N D S " d e s ign a t i o n i n F i g u r e 2

- 3 r el a t e s t o t h e le ss f r equ e n t

K o na win d s

, t he w in d r o s e f o r P H T O ( F ig 3

- 1 2

, r igh t ) i s b a s ed on y e a r r o und d a t a

. T h e

p r e do m i nan c e o f w i nd s f r o m t h e s o u t h w e s t a r e s h o w n t o b e a ss o c ia t ed w i t h a d iu r n a l

w in d p a tt e r n ( F ig

. A

- 3 0 & A

- 31 )

. Ot he r t h a n t h e la t e m o r n ing a n d e a r l y a ft e r noo n

, t h e

w in d s a r e p r e d o m i n a n t l y f r o m t h e s o u t h w e s t.3 4

F ig u r e 3

- 1 2

. 20 1 2 P T A Ra n g e 1 7 ( l e f t ) & Hilo I n t e r n a t io n al A i r p o r t ( r i gh t ) W ind r o se

A n nua l w i n d r o s e s f o r P a h a l a ( A N 1 57 ) and O c e a n V i e w (A N 7 3 8 ) m o n i t o rs s h o w

r el a t i v e l y e v e n d i s t r ib u t io n s o f w in d s f r o m t w o d i r e c t i on s e a c h

. F o r P a h ala ( F i g

. 3

- 1 3

, le ft )

, w i n d s a r r i v e f r o m t h e n o r t h w e s t an d t h e e a s t

. F o r O c ea n V i e w

, w in d s a r r i v e f r o m

t h e n o r t he a s t a nd t h e s o u t h w e s t

. T h e d iu r n a l n a t u r e o f t h e w i n d s c an b e s e e n i n F i g A3 2 an d A

- 3 3 f o r P ah a l a

, a n d F i g A

- 3 4 a n d A

- 3 5 f o r O c e a n V i e w . I n b o t h c a s e s

, m o r ning

a n d e v e n ing w i n d s a rr i v e f r o m t h e d i r e c t i o n o f t h e m ou n t ai n

, a nd da y t i m e win d s a r r i v e

f r o m t h e d i r e c t o f

t h e o c e a n

.

I n s e c t i o n 3

. 2

. B

, t h e p r e s e n c e o f d iu r na l w i n d s a t t h e K on a (A N 1 5 5 ) m o n i t o r w a s

d i sc u ss ed

. T he w in d d a t a p r e s en t ed in t h i s s e c t i o n s h o w s t h a t d iu r na l w i n d p a tt e r n s

d o m i na t e in m a n y a r ea s

, i n c lu d ing t h o s e n e a r t h e O c e an V i e w (A N73 8 ) a nd P a h a l a

(A N1 5 7 ) m o ni t o r s

. T h i s d i u r na l p a t t e r n will c o u pl e w i t h t h e b u l k t r a n s p o r t o f p ollu t an t s

f r o m t h e K il a uea s u m m i t

, a r o u nd t h e b o tt o m o f t h e i s lan d

, a nd up t h e we s t e r n c oa s t a s

d e scr i b ed b y

t h e U S G S ( Re f. 3

, 4 )

.3 5

F ig u r e 3

- 1 3

. 20 1 2 P ahal a (A N157 )( le ft ) a n d O c e an V iew (A N 7 3 8 ) ( r i g h t ) W ind r o se

Co n s id e r ing t h e w i n d d a t a d i s c u s s e d i n t h i s s e c t i o n t he f oll o w ing o b s e r v a t i o n s a r e

n o t ed :

As in d i c a t e d i n F igu r e 3

- 9 a nd 3

- 10

, t he p r edo m ina n c e o f t r a d e w i n d s i s s u c h t ha t i t

s e e m s u n li k e l y t h a t t he o c c a s i o n al K o na win d s w o u l d i m p a c t t h e a n a l y s i s o f s e a s o n a l

a v e r age c o n c en t r a t ion s

. B a s ed o n t h e SO 2 c h e m i c a l t r a n s f o rm a t ion d e scr i p t i o n gi v e n i n

r e f e r e n c e 7

, i t s e e m s m u c h m o r e l i k el y t h a t s e a s on a l w e a t he r c o n di t i o n s s u c h a s c lo u d

c o v e r

, h u m i di t y

, a n d p r e c ip i t a t ion w o u ld h a v e a m u c h g r e a t in f lue n c e o n SO 2 an d PM 2

. 5

c o n c e n t r a t i o n v a r ia b ili t y

.

T he p r e d o m inan c e o f w in d s f r o m t h e s o u t h we s t m o ni t o r e d in t he Hil o a r ea r e d u c e t h e

li k e l y h o o d t ha t p o llu t an t s o r igin a t i ng in Hil o w o u ld i m p a c t t h e p o llu t a n t le v el s m o ni t o r e d

b y t h e K on a m o n i t o r

.

3

. 2 .F Di sc u ss i o n

T he po l lu t an t m o ni t o r ing d a t a f r o m K ona

, O c e a n V i e w

, a n d P a h a l a s h o w s de c r e a s i n g

SO 2 c o n c e n t r a t io n s ( an d i n cr e a s ing PM 2 .5 ) a s p r e v a ili n g c o a s t a l w in d s t r a v el c lo ck w i s e

f r o m P a h a la

, t o O c e a n V i e w

, a n d u p t o K o na

. T he m o n i t o r ing da t a a r e c on s i s t e n t w i t h3 6

t h e K ilauea v o l c a n o SO 2 t r an s p o r t a nd c h e m i c a l c o n v e r s i o n p r o c e s s d e sc r i b e d in

r e f e r e n c e s 3

, 4

, a nd 7

, a n d d i sc u ss ed i n S e c t i o n 2

- 3

.

SO 2 t r a n s po r

t e d f r o m no r t h o f K on a w ou ld h a v e t he SO 2 d e c r e a s i ng f r o m K o na

, t h r o ugh

O c ea n V i e w

, a nd on t o P a h a la

. PM 2

. 5 w o ul d g r o w f r o m K on a t o P a h a la

. Ne i t he r o f

t h e s e i s t h e c a s e

. A v e r y la r ge PM 2

. 5 n o r t h o f K o n a wo u ld no t e x p lain t h e i n cr e a s i n g

SO 2 c on c en t r a t io n s m on i t o r e d a s t h e p o s t u la t e d poll u t a n t i s t r a n s p o r t e d f r o m K o n a

, t o

O c ea n V i e w an d t o P a h al a

.

T he m agn i t u d e o f t h e K ila u ea v o l c an o SO 2 e m i ss io n s i s w e ll d o c u m e n t e d

. T he e le v a t e d

F i g u r e s 2

- 10

, 2

- 11

, and 2

- 1 2 a r e

c o n s i s t e n t w i t h t h e U S G S o b s e r v a t i o n s ( Re f

. 1

, 3

, a nd 4 )

. I f t h e r e wa s a p o t e n t i a ll y

la r ge SO 2 e m i ss io n s o u rc e o t h e r t h an t he v o l c a no u p w i n d o f P a h a l a

, i t w o u l d be a

s e c o n d c a nd i da t e f

o r c a u s a l a n a l y s i s

. Howe v e r

, a s s h o w n in F igu r e 2

- 6

, t h e r e i s n o

s u c h s o u r c e

.

T he d iu r n al na t u r e o f

t h e w i n d s a t K ona

, O c e a n V iew

, a n d P a h ala p r o v id e s t h e c ou p ling

b e t w e e n t h e e l e v a t e d a e r o s ol c o n c e n t r a t i o n s t h a t a r e o b s e rv e d b y s a t e lli t e o b s e r v a t i o n s

( e

. g

. F i g u r e 2

- 9 ) an d PM 2 .5 a nd SO 2 c o n c e n t r a t io n s m e a s u r e d a t t he s i t e s

. T he g o o d

c o rr e s p o nd e n c e b e t w ee n t i m e hi s t o r i e s o f PM 2 .5 a n d SO 2 c o n c e n t r a t io n s m e a s u r e d a t

K o na a nd O c e an V ie w

f o r b o t h 2011 an d 2 0 1 2 i s c o n s i s t e n t w i t h t hi s t r a n s po r t

.

No t e t h a t w h ile a d i r e c t c o m p a r i s o n o f t h e t i m e h i s t o r ie s o f v o l c a n i c SO 2 e m i ss io n s a r e

m o n i t o r i n g s i t e p o llu t an t m e a s u r e m e n t s w a s n o t p r o v id e d i n t he d o c u m en t, d a t a s e t s

w e r e c o m p a r ed an d t he c o r r e s po n de n c e w a s n o t v e r y g o o d

. T h i s i s n o t s u r p r i s i n g

c o n s id e r ing t h e c o m b i n a t i o n o f e m i ss io n c ha r a c t e r i s t i cs ( e

. g

. buo y a n c y )

, w e a t h e r

, w i n d

,

a n d c h e m i s t ry in v ol v e d

.

T he s e e x a m in a t i o n s o f p oll u t a n t a nd w in d m on i t o r i n g d a t a i n d i c a t e t h a t SO 2 e m i ss io n s

f r o m t h e K il a uea v o l c a n o a r e t he c au s e f o r t he e le v a t e d l e v e l s o f PM 2 .5 a t t h e K on a

m o n i t o r i n g s i t e

.

3

. 3 E x a m in a t ion o f Pr opo s e d K o na E x c e p t i ona l Ev e n t s D a y s

3

. 3

. A O v e r v ie w

T he D O H i den t i f ied d a y s d u r ing 20 1 1 a n d 2 0 1 2 t h a t a r e f lagge d f o r e x c lu s i o n f r o m t h e

K o na d a t a s e t (s e e A p pe n d i x B )

. I n 2 0 11

, t he r e a r e t w o f l ag g e d da y s

. I n 2 0 1 2

, d u e t o

t h e a d d e d i m p a c t o f t h e i n cr e a s e d K i l a u e a s u m m i t SO 2 e m i ss i o n s

, t h e r e a r e 200

f lagge d d a ys . I n t h i s s e c t i o n

, t he f lagge d d a ys a r e p r e s e n t e d w i t h r e s p e c t t o annu a l

PM 2 .5 t i m e hi s t o r i e s ( un sm o o t h e d ) a t K o n a a n d n o r m a li z e d PM 2 .5 an d SO 2

c o n c e n t r a t i o n s a t K ona an d O c e a n V i e w

. T he p u r p o s e o f t h e s e c o m p a r i s o n s i s t o

ill u s t r a t e t h a t t h e ap p r op r i a t e ne ss o f t h e f l ag g i ng o f t h e s e d a y s

.3 7

3

. 3

. B 2 011 F l ag g e d D a y s

T he da i l y a v e r ag e PM 2 .5 c o n c e n t r a t io n s f o r 201 1 a r e i n di c a t e d i n r ed o n F igu r e 3

- 14

.

F i gu r e 3

- 1 4. 201 1 T i m e H i s t o r y o f K o na (r ed ) PM 2 .5 C oncen t r a t i ons wi t h F l ag g ed D a y s ( g r e en)

T he f lagge d d a y s an d m e a s u r e m e n t v a lu e s a r e i n di c a t e d b y t he g r e e n v e r t i c a l li n e s an d

g r ee n d o t s

. T he a v e r a g e PM 2 .5 c o n c e n t r a t ion u s e d f o r no r m a li z a t i o n p u r p o s e s o f t he

3 v e rs u s t he an n u a l a v e r age o f a ll da y s ( be f o r e f l a g gi n g ) o f

3

. T he li n k ag e s d i s c u ss e d in S e c t i o n 3

. 2

. F b e t w e e n v o l c a n i c

e m i ss io n s

, t he poll u t an t t r a n s po r t pa t h / c he m i c al c o n v e rs io n p r o c e s s

, a n d t h e

m o ni t o r e d c o n c e n t r a t ion l e v e l s e s t a b l i s h t h e c a u s a l lin k b e t w e e n e le v a t e d PM 2 .5

c o n c e n t r a t i o n s a n d t h e K il a uea v o l c a n o

.

As in d i c a t e d i n F igu r e 3

- 1 5

, t h e t w o f l a g g e d da y s o cc u r d u r ing pea k p e r io d s o f PM 2 .5

c o n c e n t r a t i o n ( sm o o t h e d u s ing 3 d a y c e n t e r a v e r a g e

, t h en n o r m ali z e d ) a t t he K o n a a nd

O c ea n V i e w m o n i t o rs

.3 8 F i gu r e 3

- 15. T i m e Hi s t o r y o f K o na ( r e d ) an d O c ea n V i e w ( b l ue ) N o r m a li z ed PM 2 .5 C oncen t r a t i o n s wi t h F l agge d D a y s ( v e rt i ca l b r o k e n l i nes)

F i g u r e 3

- 1 6 p r e s e n t s t h e no r m a li z e d SO 2 c on c e n t r a t io n d a t a (s m oo t h e d u s ing 3 d a y

c e n t e r a v e r age ) f o r K on a a n d O c ean V i e w w i t h r e s p e c t t o t h e t w o f la g g e d d a y s

. W h i le

t h e s e c on d f l a g g e d d a y i s c le a r l y a s s o c ia t e d w i t h a n SO 2 pe a k a t bo t h m o n i t o r i n g s i t e s

, t h e f i r s t f l a g g e d d a y o c c u r s d u r ing a pe r io d o f t i m e t h a t i n d i c a t e s a g o o d

c o rr e s p o nd e n c e b e t w ee n m e a s u r e m e n t s a t t h e t w o m on i t o r i n g s i t e s

. W h i le SO 2

c o n c e n t r a t i o n f o r t h e s e c ond d a y do e s no t o cc u r a t r e l a t i v e pe a k

, t h a t i s no t s u r p r i s ing

c o n s id e r ing t h e r a n ge o f w e a t h e r a n d c he m i s t r y e f f e c t s t h a t c a n in f l u e n c e SO 2

c o n c e n t r a t i o n s

.3 9 F i gu r e 3

- 16. 201 1 T i m e H i s t o r y o f K o na (r ed ) a n d O cea n V i e w ( b l ue ) N o rm a li z ed SO 2

C oncen t r a t i o n s wi t h F l ag g e d D a y s ( v e rt i ca l b r o k e n l i nes)

T he t i m e h i s t o ry d a t a p r e s e n t e d in F i g u r e s 3

- 1 5 an d 3

- 16 c l e a r l y i nd i c a t e s t h a t PM 2 .5

a n d SO 2 poll u t a n t l e v e l s a t K o na an d O c e a n V ie w a r e s t r o n gl y l i n k ed

, a n d t h a t l in k a g e

i s d u e t o t h e l a r g e SO 2 e m i ss i o n s f r o m t h e K i l a u e a v ol c a no

. T h o u gh o n l y t w o d a y s a r e

f lagge d

, t h e d a t a in d i c a t e s t h a t po ll u t a n t l e v el s a r e e le v a t e d t h r o u g ho u t m o s t o f t he y e a r

o nl y b e c a u s e o f

t ho s e v o l c a n i c e m i ss i o n s

.

3

. 3

. C 2 012 F l ag g e d D a y s

T he da i l y a v e r ag e PM 2 .5 c o n c e n t r a t io n s f o r 201 2 a r e i n di c a t e d i n r ed o n F igu r e 3

- 17

. T he f lagge d d a y s an d m e a s u r e m e n t v a lu e s a r e i n di c a t e d b y t he g r e e n v e r t i c a l li n e s an d

g r ee n d o t s

. T he a v e r a g e PM 2 .5 3 v e rs u s

t h e a n n u a l a v e r ag e o f a l l d a y s ( be f o r e f l aggin g

, u s e d f o r n o r m ali z a t i o n p u r po s e s ) o f

3

. F o r 2 01 2

, 2 00 da y s a r e f lagge d

. T he l a r g e nu m b e r o f

f lagge d d a ys i s a d i r e c t r e s u l t o f t he s i g n i f i c a n t a nd p e rs i s t en t i m p a c t t h a t K ila u e a SO 2

e m i ss io n s ha v e o n t h e K o n a a r e a

.4 0

F i gu r e 3

- 1 7. 201 2 T i m e H i s t o r y o f K o na (r ed ) PM 2 .5 C oncen t r a t i ons wi t h F l ag g ed D a y s ( g r e en)

As in d i c a t e d i n F igu r e 3

- 1 8

, t h e f l a g ge d d a y s o cc u r d u r i n g p e r i o d s o f e le v a t e d PM 2 .5

c o n c e n t r a t i o n ( sm o o t h e d u s ing 3 d a y c e n t e r a v e r a g e

, t h en n o r m ali z e d ) a t t he K o n a a nd

O c ea n V i e w m o n i t o rs

.

F i g u r e 3

- 1 9 p r e s e n t s t h e no rm ali z e d SO 2 c on c e n t r a t io n d a t a (s m oo t h e d u s ing 3 d a y

c e n t e r a v e r age ) f o r K on a a n d O c ean V i e w w i t h r e s p e c t t o t h e f l a g g e d d a y s

. W h i le t h e

c o rr el a t i o n b e t w e e n t h e SO 2 c o n c e n t r a t i o n le v e l s a t t he t w o s i t e s i s n o t a s s t r o n g f o r

SO 2 a s PM 2 .5 , t h e s e a s o na l t r e nd i s e v id e n t. As i s t h e c a s e w i t h 2 011

, t h e 2012 d a t a

in d i c a t e s t h a t po l l u t a n t le v e l s a r e e le v a t ed t h r o ug h o u t m o s t o f t h e y e a r o nl y b e c au s e o f

v o l c a n i c e m i ss i o n s f r o m K ilau e a

.4 1

F i gu r e 3

- 18. 201 1 T i m e H i s t o r y o f K o na (r ed ) a n d O cea n V i e w ( b l ue ) N o rm a li z ed PM 2 .5 C oncen t r a t i o n s wi t h F l ag g e d D a y s ( v e rt i ca l b r o k e n l i nes)4 2 F i gu r e 3

- 19. 20 12 T i m e Hi s t o r y o f K on a ( r ed ) a n d O ce an V i e w ( b l ue ) N o rm a li z ed SO 2

C oncen t r a t i o n s wi t h F l ag g e d D a y s ( v e rt i ca l b r o k e n li nes)

3

. 3

. D Co n c lu s i on

T he U S G S d e scr i p t ion s o f t h e s i g n i f i c a n t i m p a c t o n t he K o na a r ea

, a s w e ll a s t h e

s o u t h e r n r egio n o f H aw a ii

, o f t he v e r y l a r g e SO 2 e m i ss io n s f r o m t h e K i laue a v ol c a n o a r e

c o n s i s t e n t w i t h t h e o b s e rv e d m on i t o r i n g d a t a f o r 2 0 1 1 a n d 2 0 1 2

. T h e t i m e h i s t o r i e s o f

PM 2 .5 c o n c e n t r a t io n s f r o m t h e K o n a a n d O c ea n V i e w m on i t o rs ind i c a t e a l a r g e po ll u t a n t

p lu m e o f c o mm o n o r i g in i m pa c t ing b o t h s i t e s

. T he r e l a t i v e m agn i t ude s o f PM 2 .5 an d

SO 2 m ea s u r e d a t t h e K o na

, O c ea n V ie w

, an d P a h al a a r e c on s i s t e n t w i t h t h e t r a n s p o r t

p a t h d e scr i b e d b y t h e U S G S

. T he h o u r l y PM 2 .5 c o n c e n t r a t io n s a t K o n a

, w h e n c o u p led

w i t h l o c al wi n d d a t a

, p r e s en t n o i n d i c a t i o n o f a n y lo c a l s o u rc e s i g n i f i c a n t l y i m p a c t i n g t h e

m e a s u r e m e n t s

. As s u c h

, t he K ilau e a v o l c an o i s t h e o n l y s ou r c e t ha t c o u l d r e a s o n a b l y

b e c o n s id e r e d r e s p o n s i bl e f o r t h e h i g h l y e le v a t ed l e v e l s o f PM 2 .5 m e a s u r e d b y t h e K o na

m o n i t o r

. T he da t a and a ss o c i a t e d a n a l y s i s f u l l y s u p p o r t s t h e p r opo s e d f lagge d d a ys

f r o m t h e 20 1 1 a n d 2 0 1 2 d a t a s e t s

.4 3 S e c t i o n 4

. N o t R e a s o n a b l y C o n t r o ll a b l e o r P r e v e n t a b l e

T he ong o ing r e l e a s e o f SO 2 f r o m K il a ue a V ol c a no i s t h e p r i m a r y s o u r c e c o n t r ib u t i ng t o

a nnu a l PM 2 .5 c o n c e n t r a t io n e x c e ed a n c e s m ea s u r ed a t t h e K o n a a i r m o ni t o r i n g s t a t ion i n

2 011 a n d 2 0 1 2

. A n t h r o p og e ni c e m i ss i o n s i n t h e K on a a r e a a r e s igni f i c a n t l y l o w e r i n

c o m p a r i s o n t o t h o s e f r o m t he v o l c an o

. C o n t r o l m ea s u r e s f

o r PM 2

. 5 a n d PM 2

. 5

p r e c u rs o rs o f NO 2 an d SO 2 f r o m pe rm i t t e d s o u rc e s in t h e K ona a r e a a r e c on s id e r e d

r e a s ona b le f o r m i ni m i z ing e m i ss i o n s

.

Em i s s i o n s w e r e q u a n t i f i e d f r o m s o u rc e s in t h e K o n a a r e a t o p r o v id e in f o r m a t i o n f o r t h i s

e x c e p t i o n a l e v e n t d e m o n s t r a t ion t o ad d r e ss t h e e x c e ed a n c e s o f t h e 1 2 μ g /m 3 annu a l

N AA Q S f o r PM 2 .5

. A n n u a l PM 2

. 5 c on c en t r a t ion e x c e e d a n c e s b ei n g a d d r e s s e d w e r e

r e c o r d ed a t t he K on a ai r q u ali t y m o n i t o r i n g s t a t i o n f o r y e a rs 20 1 1 a n d 20 1 2

. T a b l e 4

- 1

b el o w s u mm a r i z e s t h e a i r qu a li t y e x c e e d a n c e s :

K ON A A IR M O N I T O R I NG STA T I ON , A Q S I D 15

- 0 01

- 1 0 12

Y e a r A nnu a l PM 2 .5 NA A Q S ( μ g /m 3 ) A nnu a l C on c en t r a t i o n M e a s u r ed ( μ g /m 3 )

2 0 1 1 12 1 2

. 1

2 0 1 2 12 1 6

. 2

T a b l e 4

- 1. N A A Q S C on c en t r a t i ons

4

. 1 P o llu t an t E m i s s i o n s

Em i s s i o n s w e r e q u a n t i f i e d a m o n g s igni f i c an t s o u r c e s i n t h e K o n a a r e a f o r c o m p a r i s o n

t o SO 2 e m i ss io n s f r o m K ila ue a V o l c a n o

. T he t o n p e r y e a r ( T PY) m a x i m u m po t e n t i al

e m i ss io n s o f PM 2

. 5 a nd PM 2

. 5 p r e c u rs o rs o f NO 2 a nd SO 2 w e r e q u an t i f i e d f r o m s t a t i o n a r y

a n d t e m p o r a r y p e r m i t t e d s ou rc e s

. Ac t u a l PM 2 .5

, NO 2

, a n d SO 2 e m i ss i o n s f r o m K on a

I n t e r n a t i o n a l A i r p o r t w e r e a dded t o t he t o t a l a n t h r o p og e ni c e m i ss i o n s

. T h e

a n t h r op o g e n i c s o u rc e s e m i t PM 2 .5 , NO 2, an d SO 2 f r o m f u e l b u r ni n g e qui p m en t.

A n t h r o p oge n i c e m i ss i o n s a l s o i n c lu d e f ugi t i v e d u st f r o m v e h i c l e t r a v e l o n un p a v e d r oa d s

a n d p la n t p r o c e ss ing (c r u s hi n g a nd s cr e e n in g o f agg r ega t e

, g r i n d i ng o f g r ee n w a s t e

,

a n d a s ph a l t p r

o d u c t i on )

.

4

. 2 S t a t ion a r y S o u rc e s

T he r e a r e a n u m b e r o f p e rm i t t e d s t a t ion a ry s o u rc e s o pe r a t i n g i n t he K o n a

. L o c a t i o n s o f

t h e s e s o u rc e s a r e id e n t i f ied on t h e m ap f r o m F i g u r e A

- 1 i n A p p en d i x A

. T he K e ah o le

P o w e r P l a n t i s t h e la r ge s t s t a t i ona r y s ou r c e t h a t in c l ud e s t h r e e ( 3 ) c o m bu s t ion t u r bin e

ge n e r a t o rs

. T h e r e m ai n ing f a c ili t i e s a r e s m a l l e r s o u r c e s o f e m i ss i on s

. S t a t i o n a r y

s o u rc e s o p e r a t i n g i n t h e K o n a a r ea a r e l i s t e d i n t h e t ab l e 4

- 2 :4 4 S T A T IO N A R Y S O URC E S

N o

. F a c i l i t y T y pe E q u i p m en t D i s t an c e F r o m

K o n a S t a t i o n

(m il e s ) D i s t an c e F r o m

O c ean V iew

S t a t i o n (m i l e s )

1 B R E /

W a i k o l oa

, LL C Re s o r t T wo 5

. 07 M M B t u / h r

B o ile r s 27

. 9 0 55

. 4 3

2 W a s t e M a n ag e m en t

o f Ha wa ii , I n c

. A gg r e ga t e

Pr o c e ss i n g 340 T P H C r u s h i ng P l an t

and 2 75 T P H Scr e e n i ng

P l a n t 26

. 1 1 53

. 3 7

3 Cap t a in C oo k C o f f e e

C o m pan y

, L t d

. W hol e s ale

C o f f e e T wo 20 h p C o f f e e B e an

P e e le rs 1

. 6 9 30

. 1 1

4 a Ha wa ii a n E l e c t r i c

Li g h t C o m pa n y E l e c t r i c

G ene r a t i o n T wo 20 M W Co m bu s t i on

T u r b ine g en e r a t o r s

, T h r ee 2

. 5 M W D i e s e l

E n g i n e G ene r a t o rs

, a nd

O ne 50 0 k

W B la c k S t a r t

D i e s e l E n g i n e G e ne r a t o r 17

. 0 6 45

. 3 2

5 a Ha wa ii a n E l e c t r i c

Li g h t c o m pa n y E l e c t r i c

G ene r a t i o n O ne 18 M W Co m b u s t i on

T u r b ine G e ne r a t o r 17

. 3 3 45

. 6 6

6 Ha wa i i an E l e c t r i c

Li g h t C o m pa n y E l e c t r i c

G ene r a t i o n O ne 1

. 5 M W D ie s el

E n g i n e G ene r a t o r 4

. 7 6 32

. 7 9

7 G r a c e P a c i f i c

, LL C As p hal t

P l a n t 325 T P H As p ha l t P l an t 13

. 8 2 41

. 9 9

8 J a s W . G l o v e r

, L t d

. Co n cr e t e

B a t c h ing 150 yd 3 / h r Con cr e t e

B a t c h P l a n t 13

. 5 5 41

. 9 2

9 W e s t Ha w a i i

Co n cr e t e Co n cr e t e

B a t c h ing 150 yd 3 / h r Con cr e t e

B a t c h P l a n t 14

. 8 0 42

. 9 3

1 0 C r e m a t i o n S e r

v i c e s

o f W e s t Haw a i i F u n e r al

S e r v i c e 150 l b / h r P a t h o l og i c al

W a s t e I n c ine r a t o r 14

. 6 5 43

. 1 3

1 1 A H u i H o u F une r al

and T r ibu t e S e r

v i c e F u n e r al

S e r v i c e 150 l b / h r H u m a n

C r e m a t o r y U n i t 38

. 4 2 10

. 2 2

a: Nos. 4 and 5 d e signa t e e q uipment s er vi c in g o n e faci l i t y

at t he same location. T here are tw o p e rmits f or

equ i p m e n t at this o n e f a cility. T he s e pe r m i t s a r e c urrentl y being c o n s o l idated i nt o one p er m it.

T a b l e 4

- 2. S t a t i ona r

y S o u r ce s

4

. 3 T e m po r a ry S o u rc e s

A m a j o r i t y o f

t e m p o r a r y p e rm i t s o u rc e s i n t he K on a a r e a e m i t t i n g PM 2

. 5 a n d PM 2

. 5

p r e c u rs o rs a r e c r u s h i n g an d sc r e eni n g p lan t s t h a t m o v e f r o m o ne s i t e t o a n o t h e r

. Ot h e r

t e m p o r a r y s o u rc e s in c lu d e p o r t a b le a s p hal t p l a n t s

, wa t e r w e l l d r illin g r i g

, an d g r e e n

w a s t e p r o c e s s i ng f a c ili t y

. T he t e m po r a r y s o u r c e s m a y op e r a t e o u t s id e K o na o r o n o t h e r

i s l a n d s

. T e m p o r a r y s o u rc e s o n o u t e r i s l a nd s m a y a l s o r e l o c a t e t o K o n a

. E a c h

t e m p o r a r y s o u rc e m u s t s u b m i t a C h a n g e o f Lo c a t io n R e qu e s t t ha t r e q u i r e s t h e

e lo c a t i ng e qu i p m en t. T a b l e 4

- 3 s u mm a r i z e s i n f o rm a t ion

f o r t he s e s o u rc e s :4 5 T E M P O R A R Y S O U R C E S

F a c i l i t y T y pe E q u i p m en t

V a r i ou s

Arr o w o f O r e g o n / Ha wa ii a n

, LLC

(r a nd o m r ep r e s e n t a t i v e c o m p an y ) A gg r e ga t e

Pr o c e ss i n g V a r i ou s E qu i p m en t

Arr o w o f O r e g o n / Ha wa ii a n

, LLC h a s a

300 T P H I m p a c t P lan t, 4 0 0 T P H I m pa c t

P l a n t, and 5 0 0 T P H S cr ee ni n g P l a n t

B l a c k M au i R o s e

, L L C As p hal t P l a n t 300 T P H P o r t a ble A s p h a l t P l a n t

Ro a d an d H igh w a y B u i l d e rs

, L LC As p hal t P l a n t 400 T P H P o r t a ble As p h a l t P l an t

K e a uh o u K o na C on s t r u c t i on Co r

. As p hal t P l a n t 120 T P P o r t ab l e As p h a l t P l an t

W a t e r R e s ou r c e s I n t e r n a t i o n a l , I n c

. W a t e r W el l D r i l l ing T wo 300 h p D ie s el E n g in e s , O ne 400

hp D ie s el E ng ine

, a n d T w o 66 5 hp

D i e s e l E n g i n e s

M en e h u ne G r e en

, L L C d b a Ha wa i i an

E a r t h Pr o du c t s G r ee n W a s t e

Pr o c e ss i n g 69 T P H Ho r i z on t al G r i n d e r wi t h 7 6 5 h p

D i e s e l E n g i n e

T a b l e 4

- 3. T e m p o r a r y S ou r c es

4

. 4 K o na I n t e r na t io n a l A i r po r t

T he K o na I n t e r n a t i o n a l A i r p o r t i s a n o t h e r s ou rc e o f p r i m a r y a n d s e c o n d a r y PM 2

. 5

e m i ss io n s i n t h e K ona a r e a

. C u rr e n t l y , t h e r e a r e n o p e r m i t t ed s ou rc e s a t t he a i r p o r t

. M ob ile s o u rc e s

, s u c h a s a i r c r a f t, a n d p o r t a b le g r o u n d s u p p o r t eq u i p m en t f o r s e rv i c i n g

a n d s t a r t i n g a i r cr a f

t a r e e x e m p t f r o m a i r p e r m i t r e qui r e m e n t s

. T abl e 4

- 4 b el o w l i s t s

in f o r m a t i o n f o r t h e a i r p o r t

.

K O N A I N T E R N A

T I O N A L A I R P O R T

S ou r c e D i s t an c e F r o m K ona

S t a t i o n (m i l e s ) D i s t an c e F r o m O c e an

V i e w S t a t ion ( m i l e s)

K o n a I n t e r na t i ona l A i r po r t V a r i ou s 18

. 2 46

. 7

T a b l e 4

- 4. K ona I n t e r na ti o n a l A i r po r t

4

. 5 K il a u e a V o l c a n o

K il a u e a V o l c a n o i s a n e x t r e m e l y la r ge s o u rc e o f SO 2 e m i ss io n s t h a t a f f e c t t he K on a

a r e a

. As in d i c a t ed b y U

. S

. G eo l ogi c al S u r v e y ( U S G S)

, t h e SO 2 e m i tt e d f r o m t h e

v o l c a n o in t e r a c t s c he m i c al l y wi t h a t m o s ph e r i c m oi s t u r e

, o x y g e n

, d u s t

, a n d s u n ligh t t o

p r o d u c e v og

. T a bl e 4

- 5 b e l o w li s t s i n f o r m a t i o n f o r K i l a u ea v o l c a n o

.

K I L A U E A V OL C A N O

S ou r c e D i s t an c e F r o m K ona S t a t i on (m i l e s ) D i s t an c e F r o m O c e an V i ew

S t a t i o n (m i l e s)

42

. 2 38

. 0

53

. 5 47

. 9

T a b l e 4

- 5. K i l a u ea V o l cano

4

. 6 S t a t ion a r y S o u rc e E m i ss io n s

M a x i m u m po t en t i a l PM 2 .5

, NO 2

, a nd SO 2 e m i s s io ns f r o m p e rm i t t ed s t a t ion a ry s o u rc e s

,

a s s u m i n g c o n t r ol s a n d p e rm i t li m i t s

, a r e s hown i n T ab l e 4

- 6

.4 6 S T A T IO N A R Y S O U R C E E M I S S I O NS

No

. F a c i l i t y E q u i p m en t T o t al C o m bi n ed E m i ss i o n s ( T PY)

PM 2 .5 NO 2 SO 2

1 B R E /

W a i k o l oa

, LL C T wo 5

. 07 M M B t u / h r B o i l e rs 0

. 0 1 3

. 2 0

. 4

2 W a s t e M a n ag e m en t o f

Ha wa ii , I n c

. 340 T P H C r u s h i ng P l an t and

275 T P H S c r e e n ing P la n t 1

. 2 6

. 6 1

. 9

3 Cap t a in C oo k C o f f e e

C o m pan y

, L t d

. T wo 20 h p C o f f e e B e an P ee l e r s 2

. 2 0 0

4 Ha wa ii a n E l e c t r i c

Li g h t C o m pa n y T wo 20 M W Co m bu s t i on

T u r b ine G e ne r a t o r s

, T h r e e 2

. 5

M W Di e s e l E n g ine G e ne r a t o rs b

, and O ne 50 0 k W B l a c k S t a r t

D i e s e l E n g i n e G e ne r a t o r 221 .8 a 983

. 5 1

, 06 7

. 6

5 Ha wa ii a n E l e c t r i c

Li g h t c o m pa n y O ne 18 M W Co m b u s t i on

T u r b ine G e ne r a t o r s 87 .6 a 170

. 8 481

. 8

6 Ha wa ii a n E l e c t r i c

Li g h t C o m pa n y O ne 1

. 5 M W D ie s el E n g i ne

G ene r a t o r 1

. 8 99

. 1 0

. 1

7 G r a c e P a c i f i c

, LL C 325 T P H As p ha l t P l an t 1

. 4 21

. 8 4

. 6

8 J a s W . G l o v e r

, L t d

. 150 yd 3 / h r Con cr e t e B a t c h P l an t 29

. 4 10

. 4 3

. 2

9 W e s t Ha w a i i C o n cr e t e 150 yd 3 / h r Con cr e t e B a t c h P l an t 13

. 3 0 0

1 0 C r e m a t i o n S e r

v i c e s o f

W e s t Ha w a ii T wo 150 lb / h r P a t h o lo g i c a l

W a s t e I n c ine r a t o rs 0 .8 c 2

. 8 1

. 2

1 1 A H u i H o u F une r al

and T r ibu t e S e r

v i c e O ne 15 0 lb / h r H u m an

C r e m a t o r y U n i t 0

. 1 1

. 2 0

. 7

T o t al 359

. 6 1

, 29 9

. 4 1

, 56 1

. 5

a: PM 2 .5 emis s i o n s b a sed on d a t a for PM 10

. b: T w o of t h r e e 2.5 M W d iesel e n gin e gen e rat o r s can o per a t e 8

, 7 6 0 hr/ y r. T he t hird 2. 5 M W d i e s e l engine

gen e r ator i s l imited t o 7 0, 0 0 0 ga l / y r fuel c o n sumpti o n.

c : PM 2

. 5 emis s i o n s b a sed on da t a for P M

. T a b l e 4

- 6. S t a t i ona r

y S o u r ce E m i ss i on s

4

. 7 T e m po r a ry S o u rc e E m i ss i o n s

M a x i m u m po t en t i a l PM 2 .5

, NO 2

, a nd SO 2 e m i ss io n s

, a s s u m ing c o n t r ol s a n d p e rm i t l i m i t s

,

a r e l i s t e d i n T a b l e 4

- 7 f o r t e m p o r a r y p e rm i t t ed s ou r c e s t h a t w o u ld t y p i c a l l y o p e r a t e in

t h e K on a a r e a

.4 7 T E M P O R A R Y S O U R C E E M I S S IO NS

S ou r c e T y pi c a l

N u m be r

o f P l a n t s E q u i p m en t T o t al Em i s s i on s ( T PY)

PM 2

. 5 NO 2 SO 2

V a r i ou s 2 0 V a r i ou s E qu i p m en t

Arr o w o f O r e g o n / Ha wa ii a n

, LLC

ha s a 3 0 0 T P H I m p a c t P la n t,

400 T P H I m p a c t P lan t, a n d 500

T P H Scr ee n i ng P lan t 46 .0 a 456 .0 a 82 .0 a

As p hal t P r

od u c t ion

P l a n t s 3 300 T P H P o r t a ble As p h a l t P l an t

400 T P H P o r t a ble As p h a l t P l an t

120 T P H P o r t a ble As p h a l t P l a n t 27

. 9 104

. 0 50

. 1

W el l D r i l l i ng Rig w i t h

D i e s e l E n g i n e s 1 T wo 300 h p D ie s el E n g in e s

, O ne 40 0 hp D ie s el E n g in e

, and

T wo 665 h p D ie s el E n g in e s 2 .1 b 39

. 2 0

. 1

G r ee n W a s t e G r in d e r

and D i e s e l E n gi ne 1 69 T P H Ho r i z on t al G r i n d e r wi t h

765 hp D i e s e l E ngi n e 1

. 1 44

. 7 0

. 1

T o t al 77

. 1 643

. 9 132

. 3

a. Bas e d on e m i ssio n s fr o m Arr ow of O rego n / Ha w a i ian L L C ( C SP No. 07 3 8 -01-C T ) as a r a nd o m r e present a t i v e

so u r ce. E mis s i o n s f r o m t h i s fa c i l i t y w ere m u l t iplied b y 20 to a ppro x im a t e t otal c o m b i ne d e m ission s from a l l

t w enty (20) of t h e cr u s h in g a n d s c r eening p l a nt s

. b. PM 2 .5 emis s i o n s a r e b a s ed on em i s s i o n e stima t e s for PM 10

. T a b l e 4

- 7. T e m p o r a r y S ou r c e E m i s s i o n s

4

. 8 K o na I n t e r na t io n a l A i r p o r t Em i s s io n s

T abl e 4

- 8 s h o w s e s t i m a t e d a c t u a l e m i ss io n s o f PM 2 .5 , NO 2

, a n d SO 2 f r o m t he K on a

I n t e r n a t i o n a l A i r p o r t. E m i ss i o n s w e r e b a s e d on in f o r m a t io n f r o m t h e N a t i o n al Em i s s io n s

I n v e n t o r y ( N E I ) f o r y e a r 2 01 1

. T he N E I d a t a i s no t y e t a v ail a b l e f o r 20 1 2

.

K O N A I N T E R N A

T I O N A A I R P O R T E M I SS IO NS

S ou r c e E q u i p m en t Em i ss i on s ( T P Y) a

PM 2

. 5 NO 2 SO 2

K o n a I n t e r na t i ona l A i r po r t V a r i ou s 11

. 6 226

. 7 27

. 2

a: Bas e d on NEI data for 2 0 1 1

. T a b l e 4

- 8. K ona I n t e r na ti o n a l A i r po r t E m i s s i o n s

4

. 9 A n t h r o p oge n i c Em i ss ion s

A n t h r o p oge n i c e m i ss i o n s o f PM 2 .5 , NO 2

, and SO 2 f r o m s igni f i c a n t s o u r c e s i n t he K o na

a r e a a r e s h o w n i n T a b l e 4

- 9.

A N T H R O P O G E N I C EM I S S I O NS

S ou r c e Em i ss i on s ( T P Y )

PM 2

. 5 NO 2 SO 2

S t a t i o na r y P e r m i tt ed S ou r c e s 359

. 6 1

, 29 9

. 4 1

, 56 1

. 5

T e m p o r a r y P e r m i tt ed S o u rc e s 77

. 1 643

. 9 132

. 3

K o n a I n t e r na t i ona l A i r po r t 11

. 6 226

. 7 27

. 2

T o t al 448

. 3 2

, 17 0

. 0 1

, 72 1

. 0

T a b l e 4

- 9. A n t h r o po g e n i c E m i ss i o ns4 8

4

. 1 0 K il a u e a V o l c a n o E m i s s io n s

As in d i c a t e d b y U S G S

, K ila u ea v o l c a n o e m i t s a bo u t 2

, 0 0 0 t o n s o f SO 2 ga s e a c h d a y

d u r ing p e r i o d s o f s u s t ai n e d e r u p t i o n

. E m i ss i o n s o f SO 2 f r o m K il a uea V ol c an o we r e

qu a n t i f ie d f

o r 2 0 1 1 and 2 01 2

, b a s ed on in f o r m a t i o n p r o v i de d b y t h e U S G S

- H AV O

. T ab l e 4

- 1 0 p r

o v id e s e m i s s i o n s f r

o m t he v o l c a n o

.

K I L A U E A V OL C A NO EM I S S IO NS

S ou r c e S ho r t T o n s p e r Y e a r M e t r i c T o n s p e r Y e a r

2011 2012 201 1 201 2

221

, 1 5 4 292

, 7 3 8 200

, 6 30 265

, 5 70

226

, 4 1 2 146

, 2 2 0 205

, 4 00 132

, 6 50

T o t al 447

, 5 6 6 438

, 9 5 8 406

, 0 30 398

, 2 20

T a b l e 4

- 10. K i l a u ea V o l cano E m i ss i on s

4

. 1 1 A n t h r o p oge n i c a n d V o l c a n i c E m i ss io n s

F i g u r e s 4

- 1 a nd 4

- 2 p r

o v id e a c o m p a r i s o n be t w ee n PM 2 .5 , NO 2

, and SO 2 e m i ss io n s

f r o m a n t h r o p o g e n i c s ou rc e s a n d SO 2 e m i ss ion s f r o m t h e v o l c a no i n 2 0 11 an d 2 0 1 2

.

F i gu r e 4

- 1. C o m pa r i son o f E m i ss i o n s f o r 2011

F i gu r e 4

- 2. C o m pa r i son o f E m i ss i o n s f o r 2012 1 %

99 % 

## C o m p ar i so n o f E m i ss i o n s f o r 2 01 1

A nthrop o g e n i c P M 2. 5

, N O 2,

a nd SO2

2 01 1 Vo l c a n i c SO2

1 %

99 % 

## C o m p ar i so n o f E m i ss i o n s f o r 2 01 2

A nthrop o g e n i c P M 2. 5

, N O 2,

a nd SO2

2 01 2 Vo l c a n i c SO24 9

4

. 1 2 Reg u la t o r y M e a s u r e s a n d A i r P o l lu t ion Con t r ol s

T he D e p a r t m e n t o f H e a l t h i s r e s p o n s i ble f o r i m ple m en t i n g m ea s u r e s s p e c i f i e d i n t h e

a p p li c a b l e r egu l a t ion s t o c on t r o l p o llu t a n t s f r o m s t a t i o na r y a n d t e m p o r a r y s o u rc e s

. Req u i r e m e n t s f r o m t h e f o ll o w ing r e gul a t io n s a r e i n c o r p o r a t ed in t o p e rm i t s o f f a c i li t i e s in

t h e K on a a r e a a cc o r d i n g t o t he ap p li c a b l e s ou rc e c a t ego ry :

1 ) Hawaii A d m in i s t r a t i v e R u l e s ( H A R ) ;

2 ) PS D / BA C T

, § 52

. 2 1 ;

3 ) 4 0 C F R P a r

t 6 0

, S u b p a r t

O O O

, N SPS

, S t a n d a r d s o f P e r f o r m an c e f

o r

No n m e t a l li c M in e r al P r o c e s s i ng P l an t s ;

4 ) 4 0 C F R P a r

t 6 0

, S u b p a r t

I, N S P S

, S t an d a r d s o f P e r f o r m a n c e f o r H o t M i x As p h a l t

F a c ili t ie s ;

5 ) 4 0 C F R P a r

t 6 0

, S u b p a r t G G, N S PS

, S t a n da r d s o f P e r f o rm a n c e f o r S t a t i o n a r y

G a s T u r bine s ; a n d

6 ) 4 0 C F R P a r

t 6 3

, S u b p a r t

Z Z Z Z

, N ES H AP f o r S t a t ion a ry Re c i p r o c a t i n g I n t e r n a l

Co m bu s t ion E ngi n e s

.

T ab l e 4

- 1 1 s u m m a r i z e s r e g u l a t i o n s t h a t ap p l y t o s ou rc e s i n t h e K o n a a r e a t h a t p r o v i de

c o n t r o l r e qui r e m e n t s t o m ini m i z e PM 2 .5 a n d PM 2

. 5 p r e c u rs o rs o f NO 2 a n d SO 2

.5 0

N o. S o u r ce R e g u la t i o n ( s) R e g u la to ry M eas u r es f o r P M 2.5, NO 2 ,

a nd SO 2

1 B R E /

W a i k o l oa, LLC a ,b

T w o 5

. 0 7 M M B tu/h r B o il e r s H A R P r o v i d e s s ta c k o p a c i t y s t an da r d s

.

2 W a s te M ana g e m ent o f Ha w a i i , In c. a

C r u s h i n g a n d & S c r e e n i ng P l a n t H A R P r o v i d e s s tan d a r d s f o r s ta c k o p a c i t y a nd

v isi b l e e m i ssi on s o f f ug i t i v e d u s t f r o m and

b e y o n d p r o p e r t y

. 3 C a pta i n Coo k C o f f e e Co m p a n y

, Ltd

. T w o Co ff ee B e an P e e l e r s H A R P r o v i d e s s ta c k o p a c i t y s t an da r d s

.

4 H a w a ii a n E l e c t r i c L i ght Comp a ny a

T w o 2 0 M W C o m bu s t i on T u r b i n e

G ene r ato r s

, T h r e e 2 .5 M W D i e s e l

E n g i n e G e n e r ato r s

, a nd O n e 5 0 0

k W B l a c k S ta r t D i e s e l E n g i ne

G ene r ato r H A R

S u b pa r t Z ZZ Z

S u b pa r t G G

P S D P r o v i d e s s ta c k o p a c i t y s t an da r d s

.

S pe c i f i e s u l t r a

- l o w s u l f u r f ue l f o r d i e s e l

en g i ne ge n e r ato r s

. R e q u i r e s p a r t i c u l a t e

c ont r o l m ea s u r e s f o r

eng i n e c r an k c a s e

.

S pe c i f i e s NO 2 c ont r o l s

. P r o v i d e s c o m bu s t i o n tu r b i n e BA C T

e m i ssi on li m i t s f

o r PM

, NO 2 , an d SO 2

a m ong othe r p o l l u t ant s

. P r o v i d e s d i e s e l e n g i n e ge ne r ato r B A C T

e m i ssi on li m i t fo r

NO 2

.

C o nt i n u ou s e m i ss i o n mo n i t o r i ng s y s t em s

( C E M S ) f o r c o m bu s t i o n t u r b i n e NO 2 li m i t a s

w e l l a s o t he r p o l l u t ant e m is si on li m i t s

. C o nt i n u ou s o p a c i t y m on i to r s y s t e m

( C O MS ) f o r c o m bu s t i on tu r b i n e o p a c i t y

.

M on t h l y v i si b l e e m i s s i on e v a l u a t i o n s

pe r f o r me d f

o r d i e s e l en g i ne ge n e r ato r

s ta c k o pa c i t y

.

P e r fo r m an c e t e s t i n g c o n d u c ted at l e a s t

e v e r y tw o y e a r s to de t e r m i ne c o m p li a n c e

w i th c o m bu s t i o n tu r b i n e B A C T li m i t s

. 5 H a w a ii a n E l e c t r i c L i ght C omp a ny a

O ne 1 8 M W C o m bu s t i on T u r b i n e

G ene r ato r H A R

S u b pa r t G G

P S D P r o v i d e s s ta c k o p a c i t y s t an da r d s

.

S pe c i f i e s NO 2 c ont r o l s

.

P r o v i d e s c o m bu s t i o n tu r b i n e BA C T

e m i ssi on li m i t s f

o r PM

, NO 2 , an d SO 2

a m ong othe r p o l l u t ant s

.

C E M S f o r c o m bu s t i on tu r b i ne NO 2 li m i t a s

w e l l a s o t he r p o l l u t ant e m is si on li m i t s

.

C O M S f o r c o m bu s t i on tu r b i ne o pa c i t y

. P e r fo r m an c e t e s t i n g a t l e a s t e v e r y tw o

y e a r s f o r B A C T em i s s i on li m i t s

.

6 H a w a ii a n E l e c t r i c L i ght Comp a ny a

O ne 1

. 5 M W D i e s e l E n g i n e

G ene r ato r H A R

S u b pa r t Z ZZ Z P r o v i d e s opa c i t y s t an d a r d s

.

S pe c i f i e s u l t r a

- l o w s u l f u r f ue l f o r the d i e s e l

en g i ne ge n e r ato r

. R e qu i r e s pa r t i c u l ate

c ont r o l m ea s u r e s f o r

eng i n e c r an k c a s e

.5 1

N o. S o u r ce R e g u la t i o n ( s) R e g u la to ry M eas u r es f o r P M 2.5, NO 2 ,

a nd SO 2

7 Gr a c e P a c i f i c

, L LC a

325 T P H A s ph a l t P l ant H A R

S u b pa r t Z ZZ Z

S u b pa r t I P r o v i d e s s tan d a r d s f o r s ta c k o p a c i t y a nd

v isi b l e e m i ssi on s o f f ug i t i v e d u s t f r o m and

b e y o n d th e p r o p e r t y

. S pe c i f i e s u l t r a

- l o w s u l f u r f ue l f o r d i e s e l

en g i ne ge n e r ato r

. R e qu i r e s pa r t i c u l ate

c ont r o l m ea s u r e s f o r

eng i n e c r an k c a s e

. P r o v i d e s opa c i t y a n d p a r t i c u l a t e e m i ssi on s

s tanda r d s f o r

d r u m m i x e r

d r y e r

. M on t h l y v i si b l e e m i s s i on s e v a l u at i o n s f o r

s ta c k o pa c i t y

. P e r fo r m an c e t e s t i n g o f

d r um m i x e r d r y e r a t

l ea s t e v e r y t w o y ea r s f o r p a r t ic u l a t e m atte r

e m i ssi on li m i t and o p a c i t y

. 8 J a s W

. G l o v er a

150 yd 3 /h r

C o n c r ete B at c h P l a n t H A R P r o v i d e s s tan d a r d f o r vi s i b l e e m i ss i o n s of

f ug i t iv e d u s t f r o m a n d be y o nd t h e p r o pe r t y

. 9 W e s t Haw a ii Co n c r e te a

150 yd 3 /h r

C o n c r ete B at c h P l a n t H A R P r o v i d e s s tan d a r d f o r f ug i t i v e du s t f r o m

and b e y o n d t h e p r o pe r t y

. 1 0 C r e m at i o n S e r vi c e s o f W e s t

H a w a ii a

- 150 yd 3 /h r P a th o l og i c a l

W a s te In c i ne r ato r H A R P r o v i d e s s ta c k o p a c i t y s t an da r d s

.

1 1 A H u i Ho u F u n e r a l a n d Tr i bute

S e r v i ce a

- 1 50 yd 3 / h r

C r e m ato r y H A R P r o v i d e s s ta c k o p a c i t y s t an d a r d s

.

-- -- A r r o w of O r eg o n/ Ha wa i i a n

, L LC c ,d ,e

( r a n d o m r ep r e s enta t i v e c o m pa n y )

C r u s h i n g a n d S c r e en i ng E q u i p m en t H A R

S u b pa r t OO O P r o v i d e s s tan d a r d s f o r s ta c k o p a c i t y a nd

v isi b l e e m i ssi on s o f f ug i t i v e d u s t f r o m and

b e y o n d p r o p e r t y

. P r o v i d e s f ug i t i v e d u s t opa c i t y s t a nda r d s

. M on t h l y v i si b l e e m i s s i on s e v a l u at i o n s f o r

f ug i t iv e em iss i on s a nd s ta ck opa c i t y

. P e r fo r m an c e t e s t i n g a t l e a s t e v e r y tw o

y e a r s f o r f ug i t iv e du s t opa ci t y li m i t s

.

-- - -- B l a c k M a u i Ro s e

, LLC c

R o ad a nd H i g h w a y B u i l d e r s , L LC c

K e a uh o u K on a C o n s t r u c t i o n

C o r po r a t i on c

P o r t ab l e A s ph a l t P l a nt s H A R

S u b pa r t I P r o v i d e s s tan d a r d s f o r s ta c k o p a c i t y a nd

v isi b l e e m i ssi on s o f f ug i t i v e d u s t f r o m and

b e y o n d th e p r o p e r t y

. P r o v i d e s pa r t i c u l a te e m i s s i on l i m i t a n d

opa c i t y s t a nda r d s f o r

d r u m m i x e r

d r y e r

. M on t h l y v i si b l e e m i s s i on s e v a l u at i o n s f o r

s ta c k o pa c i t y

. P e r fo r m an c e t e s t i n g a t l e a s t e v e r y tw o

y e a r s f o r d r u m m i x e r

d r y e r s f o r opa c i t y a n d

pa r t i c u l a t e m atte r

e m i s s i on li m i t s

.

-- - -- W ate r R e s ou r c e s Inte r n a t i o na l

, I n c. c

T e m po r a r y W ate r W e ll D r i lli ng R i g

w i th P o r t ab l e D i e s e l E ng i n e G e n

. H A R P r o v i d e s s ta c k o p a c i t y s t an da r d s

.

-- - -- M en e h u ne Gr e e n, L LC d b a

H a w a ii a n E a r t h P r o d u c ts c

P o r t ab l e Gr een W a s t e Gr i n d e r H A R P r o v i d e s s t a n d a r d s f o r s ta c k opa ci t y a nd

v isi b l e e m i ssi on s o f f ug i t i v e d u s t f r o m and

b e y o n d th e p r o p e r t y

.

a. Stati o n ar y s o ur c e.

b. Subpart J J J J JJ, NES H AP for Area So u r c e s : I n dustri a l Commercial

, and I n st i t utional B oile r s w i l l a p p l y i n 201 4

that w i ll r e q u i r e b i e n n ia l bo i l er tune ups

.

c

. T em p orar y s o urce

. d. T em p orar y s o urces c o n sist of 1 9 c overed s ou r ces an d 1 n o n c o v ere d sou r c e

.

e. Co v er e d s o u r ces a r e s u b j ect t o both H AR an d S ub p art O O O. Nonco v e r ed s ou r c e is o nl y subject to

requ i r em e nt s from HAR.

T a b l e 4

- 11. R egu l a t o r y M e a s u r es f o r A n t h r o po gen i c S ou r ces5 2

T ab l e 4

- 1 2 s u m m a r i z e s c on t r o l m e a s u r e s u t i li z e d b y s o u rc e s i n t h e K o n a a r ea t o

m i ni m i z e PM 2 .5 a nd PM 2

. 5 p r e c u rs o rs o f NO 2 a n d SO 2

.

N o

. S our ce A i r P o l l ut i on C o n t ro l M eas ur es

1 B R E /

W a ik o l o a

, LLC a

T w o 5

. 07 M M B t u / hr B o i l er s P roper m a i n t e n an c e an d opera ti on fo r st a c k opa c ity

.

2 W a s t e Managemen t o f H a w a i i , I n c. a

C r u s h i ng a n d & S c reen i ng P l an t W e t s upp r e ssi on me t hod s f o r fu g iti v e du st

. P roper m a i n t enan c e a n d opera ti on f or st a ck opa c i t y

. 3 C ap t a i n C oo k C o f f ee C ompan y

, L t d. a

T w o C o ff ee B ea n P ee l er s C y cl one du st c o ll e ct o r f o r pee l er s t o c on t ro l pa r tic u l a t e

and f o r opa city

. P roper m a i n t e n an c e an d opera ti on fo r st a c k opa c ity.

4 H a w a i i an E l e ct r i c L i gh t C ompany a

T w o 20 M W C o m bu sti o n T u r b i ne

G e n era t or s, T h ree 2

. 5 M W D i e s e l E n g i ne

G e n era t or s, an d O ne 500 k W B l a c k S t ar t

Di e s e l E n g i n e G ene r a t o r S e l e ct i v e c a t a l y ti c redu cti on ( S CR ) a n d w a t e r i n j e ct i on f o r

c ombu sti on t u rb i ne t o c on t ro l NO 2

. B urn i ng u l t r a

- l o w s u l f u r f ue l t o m i n i m iz e SO 2 f ro m d i e s e l

eng i ne genera t o r s.

C r a n kc a s e f ilt ra ti on s y st e m s f or d i e s e l eng i ne genera t o r s

t o c o n t ro l par ti c u l a t e

. P roper equ i pmen t m a i n t ena n c e a nd opera ti o n f or st a c k

opa c it y

. 5 H a w a i i an E l e ct r i c L i gh t C o m pany a

O n e 18 M W C ombu st i on T u r b i ne G enera t o r W a t er i n j e cti on s y st em f or

c om bu s ti on t urb i ne t o c o n t ro l

NO 2

. P roper m a i n t e n an c e an d opera ti on fo r st a c k opa c ity

. 6 H a w a i i an E l e ct r i c L i gh t C o m pany a

O n e 1

. 5 M W D i e s e l E ng i ne G ener a t o r Ult ra- l o w s u l f u r f u e l fi red b y un it t o m i n i m i z e SO 2

. C r a n kc a s e f ilt ra ti on s y st e m f or eng i ne t o m i n i m iz e

par ti c u l a t e em issi on s

7 G ra c e P a c ific, L LC a

325 T P H A s pha lt P l an t W e t s upp r e ssi on me t hod s f o r fu g iti v e du st

. B aghou s e f or dru m m i x er d r y er s t o c on t ro l pa r tic u l a t e f o r

opa c it y and par tic u l a t e m a tt e r e m iss i on li m its.

P roper m a i n t e n an c e an d opera ti on fo r st a c k opa c ity

. 8 J a s W

. Gl o v er a

150 yd 3 / hr

C on c re t e B a t c h P l an t W e t s upp r e ssi on mea s ure s f or f ug itiv e du st

. B aghou s e s f or

t ran si t m ix t r u ck and c emen t s i l o l oad i ng

. 9 W e s t H a w a ii C on c re te a

150 yd 3 / hr

C on c re t e B a t c h P l an t W e t s upp r e ssi on mea s ure s f or f ug itiv e du st

. B aghou s e s f or

t ran si t m ix t r u ck and c emen t s i l o l oad i ng

. 10 C r e m a ti on S er

v i c e s o f W e st H a w a ii a

150 yd 3 / hr P a t ho l o g ic a l W a st e I n ci ne r a t o r W e t s upp r e ssi on mea s ure s f or f ug itiv e du st

. B aghou s e s f or

t ran si t m ix t r u ck and c emen t s i l o l oad i ng

. 11 A H u i H ou F unera l and T r i b u t e S er v ice a

150 yd 3 / hr

C r e m a t o r

y S e c ondar y c hamb e r

t o redu c e p a r

tic u l a t e

. P roper m a i n t e n an c e an d s e c o n dar y c h a m ber f or

st a c k

opa c it y

. V is ua l a l ar m i f op a c ity e xc e e d s 1 0 %

.

---- A r r o w o f

O regon /H a w a i i an

, L LC b

(rand o m re p r e s en t a tiv e c ompa n y )

C r u s h i ng a n d S c reen i ng E q u i p m en t W e t s upp r e ssi on mea s ure s f or f ug itiv e du st

. P roper m a i n t e n an c e an d opera ti on fo r st a c k opa c ity

.

---- - B l a ck Mau i R o s e

, LLC b

R oad and Hi gh w a y B u il der s

, LLC b

K eauhou K ona C on s t r u cti on C orpora t i on b

P or t ab l e A s pha l t P l an ts W e t s upp r e ssi on me t hod s f o r fu g iti v e du st

. B aghou s e s t o c on t r o l par t i c u l a t e f rom dr u m m ix e r dr y e r s

f or opa c it y and pa r tic u l a t e ma tt er em issi on s li m i t

. P roper m a i n t e n an c e an d opera t i on f or st a ck opa cit y

.

---- - W a t er

R e s our c e s I n t erna ti ona l, I n c. b

T e m p o r a r y W a t e r W e l l D r i l li n g Ri g wit h

P or t ab l e Di e s e l E ng i ne G enera t or s P roper m a i n t e n an c e an d opera ti on fo r st a c k opa c ity

.

---- - M ene h une G reen

, LL C d ba H a w a i i an E ar t h

P rodu cts b

P or t ab l e G reen W a st e G r i nde r W e t s upp r e ssi on me t hod s f o r fu g iti v e du st

. P roper m a i n t e n an c e an d opera ti on fo r st a c k opa c ity

.

a. Stati o n ar y s o ur c e

. b. T em p orar y s o urce

.

T a b l e 4

- 12. A i r P o ll u t i on C on t r o l M easu r es f o r A n t h r o po g en i c S ou r c es5 3

4

. 1 3 I n s p e c t i o n s

T i t l e V s o u r c e s

, w h i c h in c l u de a l l l a r g e f a c ili t i e s i n t he K on a a r e a

, a r e i n s p e c t e d e a c h

y e a r t o en s u r e e q u i p m e n t i s o p e r a t ed w i t hi n t h e t e rm s o f t h e p e rm i t s.5 4 S e c t i o n 5

. H i s t o r i c a l N o r m

Pr io r t o t h e open i n g a s no PM 2 .5 m on i t o r ing

b ei n g c o n d u c t e d a t t he K on a s t a t i on

, n o r a t an y o f t h e o t h e r a i r m o n i t o r i n g s t a t i o n s on

t h e B ig I s lan d

. T h e e a r li e s t PM 2

. 5 m o n i t o r i n g b ega n a t t h e K ona s t a t i o n i n M a rc h 200 8

, P a h a l a i n A p r il 2 0 0 8

, an d H i lo in M a y 2 0 0 8

, ne c e s s i t a t e d b y t h e i n c r e a s e o f v ol c a n i c

e m i ss io n s a n d c o n c e r n f o r pub l i c h e a l t h a n d s a f e t y

. S in c e n o PM 2 .5 d a t a i s a v a ila b l e

p r i o r t o 20 0 8

, t h e r e i s n o po ss ib l e w a y t o s t h e e x c e p t ion a l e v e n t i s a ss o c ia t ed

w i t h a m e a s u r e d PM 2 .5

How e v e r

, hi s t o r i c a l SO 2 m o n i t o r ing da t a i s a v a i la b le f o r t h e K o n a a nd Hilo s t a t ion s

b egin n ing in 20 0 0

. S a m p l ing f o r SO 2 a t t he P a h a l a s t a t ion beg a n on A ug u s t 10

, 2 0 07

. F i g u r e 5

- 1 b e l o w s h o w s t h e a n n u a l a v e r age o f m e a s u r e d SO 2 a t t h e t h r e e s t a t ion s

. T h e

c h a r t s ho w s a n in cr e a s e i n m e a s u r e d SO 2 a t t h e t h r e e s t a t ion s b e gin n ing 2 0 08

,

c o i n c i d ing wi t h t h e M a rc h 18

, 2 0 08 e v e n t

. As e x pl a i n e d i n p r e v i o u s

s e c t i o n s o f t h i s r ep o r

t, t h e i n c r e a s e d SO 2 e m i ss io n s c o r r e la t e wi t h t h e i n c r ea s e in

m e a s u r ed PM 2 .5 c on c en t r a t io n s

.

T a k i ng i n t o c on s i d e r a t i o n t h e c o r r e l a t io n b e t we e n SO 2 e m i ss io n s a nd m e a s u r e d PM 2 .5

c o n c e n t r a t i o n s

, th

F i gu r e 5

- 1. A nnua l A v e r ag e o f M easu r ed SO 2 a t V a r i o u s A i r S t a ti o n s 0 0. 01 0. 02 0. 03 0. 04 0. 05 0. 06 0. 07 0. 08

2 00 0 2 00 1 2 00 2 2 00 3 2 00 4 2 00 5 2 00 6 2 00 7 2 00 8 2 00 9 2 01 0 2 01 1 2 012SOinppm

Y e a r A nn ua l A v e r a g e o f M eas u r e d S u l f u r D i o x id e ( SO ) a t V a r io u s A i r S ta t ion s

K ona

H ilo

Pa h a la N o t e s : P a h a l a S t a t i o n b e g a n me a s u r i n g SO

2 o n A u g u s t 1 0

, 2 0 0 7

.

N e w H a l e m a ' u m a ' u v e n t o p e n e d on M a r c h 1 3

, 2 0 0 8

.5 5 S e c t i o n 6

. - A n a l y s i s / C o n c l u s i o n s

I n a c c o r d a n c e w i t h 40 C F R 50

. 14 ( c) ( 3 ) ( i v )( D )

, e x c e p t i o n a l e v e n t p a c k ag e s m u s t

B a s e d o n t he da t a e v a l u a t e d

, t h i s e x c e p t i o n e v e n t p a c k a ge h a s d e m o n s t r a t e d t h a t

a nnu a l m o ni t o r e d PM 2 .5 c o n c e n t r a t i o n s i n 2 011 a n d 2 0 12 w e r e n o t r e a s o n a b l y

c o n t r o ll a b l e o r p r e v e n t a bl e a n d t h e r e i s a c l ea r c a u s a l r e l a t i o n s h ip b e t w e e n t r an s po r t e d

SO 2 f r o m t h e K ilau e a v o l c a n o a n d m e a s u r e d PM 2

. 5 e x c e ed a n c e s f r o m t h e K o n a a i r

m o n i t o r i n g s t a t io n

. Con c e n t r a t io n s o f SO 2 in e x c e ss o f h i s t o r i c a l f l u c t u a t ion s w e r e a l s o

Con s id e r in g t h e t r a n s p o r t p a t h

a n d m agn i t u de o f SO 2 e m i ss io n s a ss o c i a t e d w i t h t h e v o l c a n o p l u m e , t h e r e w o u l d h a v e

b een n o e x c e ed a n c e s o f t he annu a l PM 2

. 5 s t a n d a r d b u t f o r t h e n a t u r a ll y o cc u rr ing an d

o ngoi n g e r u p t i o n o f K i l a u ea v o l c a n o

.

T he ong o ing r e l e a s e o f SO 2 f r o m K il a ue a V ol c a no i s t h e p r i m a r y s o u r c e a f f e c t i n g a i r

qu a li t y a n d c o n t r i b u t ing t o a nn u a l PM 2

. 5 c on c e n t r a t ion e x c e e d a n c e s m e a s u r e d a t t h e

K o na a i r q u a l i t y m o n i t o r ing s t a t i on i n 201 1 an d 2 01 2

. Acc o r d i ng t o t he U S G S

, SO 2

r el e a s e d f r o m t he v o l c a n o c r e a t e s v og w h e n SO 2 r e a c t s c he m i c all y w i t h s u n ligh t,

o xy ge n

, d u s t p a r t i c le s

, a n d m o i s t u r e i n t h e a i r t o f o r m s u l f a t e a e r o s o l s ( f i n e p a r t i c l e s a nd

d r o p l e t s )

. As d i sc u s s e d i n s e c t io n 2 o f t h i s r ep o r t

, t h e U S G S i n d i c a t e s t ha t t r ad e w in d s

b lo w t h e v o g f r o m i t s m a in s o u rc e o n t he v o l c an o t o t h e s o u t h w e s t, w h e r e win d p a t t e r n s

s e n d i t up t h e K o n a c oa s t. A l s o

, t he v o g b e c o m e s t r app e d a l o n g t he K on a c o a s t b y

d a y t i m e ( o n s h o r e ) a n d n igh tt i m e ( o f f s h o r e ) b r e e z e s

. Em i ss i o n s o f PM 2

. 5 a n d PM 2

. 5

p r e c u rs o rs o f NO 2 an d SO 2 f r o m an t h r op o ge n i c s o u rc e s in t he K on a a r e a a r e o n l y 1 % o f

t h e t o t a l e m i ss ion s ( an t h r o p ogeni c PM 2 .5 , NO 2

, a nd SO 2 + v o l c a n i c SO 2 )

. P lea s e r e f e r

t o F i g u r e s 4

- 1 a nd 4

- 2 o f S e c t io n 4 f o r a c o m p a r i s o n o f t h e e m i s s ion s

. T he a i r po l lu t ion

c o n t r o l m e a s u r e s f

o r p e r m i t t ed s ou rc e s a r e a d equ a t e a n d s h o uld be c on s i d e r ed

r e a s ona b le f o r m i ni m i z ing p r i m a r y a n d s e c ond a r y PM 2 .5

.

T ab l e 4

- 1 f r o m S e c t ion 4

, s h o w s a h i g h e r annu a l PM 2 .5 c o n c e n t r a t i o n m e a s u r e d a t t h e

K o na a i r m o n i t o r i n g s t a t i o n i n 2 01 2 t h an in 2 0 1 1

. T h e h igh e r 20 1 2 c o n c en t r a t ion i s

li k e l y a t t r i b u t e d t o la r ge r SO 2 a t

w e r e 71

, 5 84 t o n s p e r y e a r high e r i n 2 0 1 2 t han i n 2 0 11

. I n 2 0 12

, t h e SO 2 e m i ss io n s

- 10 f r o m S e c t i on 4 f o r v ol c a n o e m i ss i o n s

. A s

e le v a t i o n a n d f u r t h e r i n la nd

, a pp e a rs t o h a v e a g r e a t e r i m p a c t o n t he m o r e po p ula t ed

c lo s e r t o t he c o a s t

. T h i s w o ul d i n d i c a t e a c l e a r c a u s a l c o nn e c t ion be t w e e n t h e q u an t i t y

2

. 5 e x c e e d an c e s

m e a s u r ed i n 20 1 2 f r o m t h e K o n a a i r m o n i t o r i n g s t a t i o n.

T o t a l e m i ss i o n s f r o m pe rm i t t e d s ou

m a x i m u m po t en t i a l t o e m i t w h i c h o v e r e s t i m a t e s t he e m i ss i o n s f r o m a n t h r o p o g e n i c

s o u rc e s in c o n t r i b u t i n g t o a n n u a l PM 2

. 5 e x c e e da n c e s.5 6

A i r m o n i t o r i n g d a t a f o r 2 0 11 an d 2 0 1 2 i n T able s 3

- 2 a nd 3

- 3 o f S e c t i o n 3 s h o w a

d e cr e a s e in a nnu a l SO 2 c o n c e n t r a t i o n f r o m P a h a l a t o O c e an V i e w s t a t i o n s a nd a f u r t he r

d e cr e a s e f r o m O c e an V i e w t o K ona s t a t i o n s w h i le t h e r e i s a n i n c r e a s e in an n ual PM 2

. 5

c o n c e n t r a t i o n f r o m K on a t o O c ea n V ie w s t a t i o n s an d a n a d d i t i o n a l in cr e a s e f r o m O c e a n

V i e w t o P aha l a s t a t ion s

. T hi s i s c o n s i s t e n t w i t h w h a t w ou ld be e x p e c t e d a s SO 2 i s

- t oO c ea n V i e w

- t o

- K o n a

. T h i s de m o n s t r a t e s a c l ea r c a u s a l li n k b e t we e n SO 2 r ele a s ed b y

t h e v ol c a n o

, t h e t i m e n e c e ss a r y t o f o r m s u l f a t e s i n t h e p r e s e n c e o f s u n ligh t and

a t m o s p h e r i c c o n s t i t uen t s

, t h e v o l c a n i c p l u m e t r a n s po r t p a t h

, a nd m o n i t o r e d

c o n c e n t r a t i o n s

. F i g u r e 2

. 7 in S e c t i o n 2 s h o w s v o g cr e a t ed f r o m g a s e s r el e a s e d b y t h e

K il a u e a v o l c a n o

.

S i m i la r c on c e n t r a t i o n v e r s u s t i m e p l o t s o f a i r qu a li t y d a t a f r o m t he K o n a a n d O c e an

V i e w a i r m o n i t o r ing s t a t i o n s i n d i c a t e a l a r ge r egio na l s o u r c e i s a f f e c t i ng a i r q u a l i t y a t

t h e

m o n i t o r i n g s i t e s

. T he K i la u ea v o l c a no i s a l a r ge r egio na l s o u rc e t ha t i s n o t r e a s o n a b l y

c o n t r o ll a b l e o r p r e v e n t a bl e a n d o v e r w h e l ms t h e qu a n t i t y o f e m i ss i o n s f r o m

a n t h r op o g e n i c s o u rc e s

. T he v ol c a n o i s t h e li k e l y s o u rc e r e s p o n s ibl e f o r t h e c o r r e l a t ion

in t h e c o n c e n t r a t i o n v e rs u s t i m e p l o t s

. E m i s s i o n s f r o m p e rm i t t ed f a c i li t i e s a nd t he

a i r p o r t a r e s ign i f i c an t l y l o w e r t h an t h o s e f r o m t he v o l c a n o

. T he s e an t h r o p ogeni c

s o u rc e s a r e a l s o s c a t t e r e d i n l o c a t ion on t h e i s l a n d

. T h e r e f o r e

, a n t h r o po g e n i c s o u rc e s

c a n no t b e t he c au s e o f c o r r e la t i on a t t h e K ona an d O c e a n V ie w a i r m o n i t o r i n g s i t e s

. T he PM 2

. 5 a n d SO 2 p l o t c o m p a r i s o n s f o r t he t w o m o n i t o r ing s t a t i o n s a r e s h o w n i n

F i g u r e s 3

- 2

, 3

- 3

, 3

- 4

, 3

- 5

, 3

- 6

, a n d 3

- 7 o f S e c t io n 3

.

A i r m o n i t o r i n g d a t a i n F igu r e 5

- 1 o f S e c t i o n 5 s h o w s t h a t i n c r e a s ed SO 2 c o n c e n t r a t io n s

a t t he K o na

, Hi l o

,

v e n t

. T h i s d e m o n s t r a t e s a n e v e n t t h a t i s a s s o c i a t e d w i t h a m e a s u r e d c o n c en t r a t i o n in

e x c e ss o f n o rm al f l u c t ua t i o n s

.5 7

Re f e r e n c e s :

1

. Un i t e d S t a t e s G e o l o gi c a l S u r v e y

, Hawaii an V o l c ano O b s e r v a t o r y

, " V ol c ani c Ha z a r d s

, F r e q u e n t l y Ask e d Q ue s t i o n s a b ou t A i r Q u a li t y i n H a w ai ` i "

, Up da t e d : 1 8 D e c e m b e r 2012 ;

h t t p : // h v o

. w r

. u s g s

. g o v / h a z a r d s / F A Q

_ SO 2 -V o g -As h / P 1

. h t m l

2

. S t a t e o f Ha w a ii

, D epa r t m en t o f Heal t h E n v i r o n m e n t a l M anag e m en t Di v i s io n

, C l e a n

A i r B r a n c h a n d S t a t e L a b o r a t o r i e s D i v i s i o n

, A i r S u r v e ill a n c e an d A n a l y s i s S e c t i o n

, "S t a t e o f H a w aii 2 013 A i r M o n i t o r i n g N e t wo rk P l an "

, S ub m i t t ed t o t h e U

. S

. EPA R e g i o n

9 : J u l y

, 1

, 2 013 ;

h t t p : // he a l t h

. h a w a ii

. g o v / c a b / f ile s / 2 0 1 3 / 0 5 / A i r

_ M o n i t o r ing

_ Ne t w o r k

_ P la n _2 0 13

. p df

3

. Uni t ed S t a t e s G eologi c al S u rv e y

, Hawaii an V o l c ano O b s e r v a t o r y

, " V ol c an o W a t c h

, K il a u e a s u l f u r d io x i d e e m i s s i o n s d o w n b y 9 0% "

, M a r c h 7

, 199 7 ;

h t t p : // h v o

. w r

. u s g s

. g o v / v ol c a no w a t c h / a r c h i v e / 1 997 / 9 7

_ 0 3_ 0 7

. h t ml

4

. Uni t ed S t a t e s G e o lo g i c al S u r v e y

, Ha w a ii an V o l c ano O b s e rv a t o r y

, "V o l c a no W a t c h

, I n

e v e r y v o l c a n i c p a r a di s e

, a l i t t l e v og m u s t f a l l "

, A u gu s t 1 4

, 200 8 ;

h t t p : // h v o

. w r

. u s g s

. g o v / v ol c a no w a t c h / a r c h i v e / 2 008 / 0 8

_ 0 8_ 1 4

. h t ml

5

. Uni t ed S t a t e s G eologi c al S u rv e y

, Hawaii an V o l c ano O b s e r v a t o r y

, " R e c e n t K i laue a

S t a t u s R e po r t s

, Upd a t e s

, a n d I n f o r m a t ion Rele a s e s

, H A W A II A N V O L C A N O

O B SE R V A T O R Y D A I L Y U P D A T E" ; h t t p :/ / h v o

. w r

. u s g s

. go v / h a z a r d s / F A Q

_ SO 2 - V o gAs h / P 1

. h t m l

6

. T. E lia s an d A

. J

. S u t t o n

, U ni t e d S t a t e s G e o l ogi c al S u r v e y

, " S u l f u r Dio x i d e E m i s s io n

Ra t e s f r o m K ilauea 20 1 0

. " ; h t t p : / / pu b s

. u s g s

. go v / o f

/ 2012 / 1 1 0 7/

7

. S

. B e i r le

, e t

. a l

. , " E s t i m a t i n g t h e v o l c a n i c e m i ss io n r a t e an d a t m o s p h e r i c l i f e t i m e o f

S O 2 f r o m s p a c e : a c a s e s t u d y f o r K i la u e a v o l c a no

, H a w ai ' i "

, A t m o s

. C he m

. P h y s

. Di sc u ss

., 1 3

, 28 6 95 28 7 2 7

, 2 0 13

.

8

. A

. J

. S u tt o n

, Un i t ed S t a t e s G e o logi c a l S u r v e y

, p e rs o n al c o m m u ni c a t io n s

, 9 De c 20 1 3

.

9

. Uni t ed S t a t e s N a t i o n a l P a rk S e r v i c e

, " N P S G a s e ou s P o llu t a n t an d M e t D a t a " ;

h t t p : // 12

. 45

. 10 9

. 6/

1 0

. Uni t e d S t a t e s E n v i r on m e n t a l Pr o t e c t ion A g e n c y

, T e c hn o log y T r a n s f e r Ne t w o rk

( T T N )

, A i r Q u a l i t y S y s t e m (A Q S) D a t a M a r t

, Di r e c t I n t e r f a c e ;

h t t p : // ww w

. ep a

. go v /t t n / a i r s / a q s d a t a m a r t / a cc e ss / in t e r f a c e

. h tm

1 1

. Uni v e r s i t y o f U t a h

, M e s o W e s t, W ea t h e r O b s e r v a t i o n s ; h tt p :/ / m e s o w e s t. u t a h

. e d u/

1 2

. W i k i p e d i a

, " P ea rs o n p r odu c t

- m o m e n t c o r r e l a t ion c o e f f i c i e n t " ;

h t t p : // en

. w i k ip e d i a

. o r g /

w i k i / P e a rs o n _p r odu c t

- m o m e n t

_ c o r r e la t i on_ c o e f

f i c i e nt5 8

1 3

. Ha w a ii

, D e p a r t m e n t o f H e a l t h

, Cle a n A i r B r a n c h

, " Cl e an A i r Br an c h ( C AB) 201 2

P e r f o r m an c e A udi t Da t a

- Hilo

, K o n a

, M o un t a i n V ie w

, P a h a la

, P u n a E

. , an d W ai k olo a

M on i t o r ing S t a t i o n s "

, O c t o b e r 1 8

, 2 0 1 2

, 1 2

- 8 5 0 M & A C AB

.A

- 16 F i gur e A

- 16

. 20 1 1 K ona (A N 1 55) W i ndr o s e

- M orn i ng H our sA

- 17 F i gur e A

- 17

. 20 1 1 K ona (A N 1 55) W i ndr o s e

- E v e n ing H oursA

- 18 F i gur e A -18

. 20 1 2 K ona (A N 1 55) W i nd D ir e c t ion T i m e H i st or y

- M orn i ng H our sA

- 19 F i gur e A -19

. 20 1 2 K ona (A N 1 55) W i nd D ir e c t ion T i m e H i st or y

- E v enin g H our sA

- 20 F i gur e A -20

. 20 1 1 K ona (A N 1 55) P M 2

. 5 P ollu t ion T i m e H i st or y b y W i nd Q uadr a n tA

- 21 F i gur e A -21

. 20 1 2 K ona (A N 1 55) P M 2

. 5 Pol l u t ion T i m e H i s t or y b y W in d Qu a dran tA

- 22 F i gur e A -22

. 20 1 1 K ona (A N 1 55)

, O c ean V i e w (A N 738)

, and Pah a la (A N 157) A nnual a nd Sea s onal ( Q uar t erl y )

C or r ela t i o n s f

or SO 2 a nd P M 2

. 5A

- 23 F i gur e A -23

. 20 1 2 K ona (A N 1 55)

, O c ean V i e w (A N 738)

, and Pah a la (A N 157) A nnual a nd Sea s onal ( Q uar t erl y )

C or r ela t i o n s f

or SO 2 a nd P M 2

. 5A

- 24 F i gur e A

- 24. 20 1 2 W a ilo l oa ( W K V H 1) W i nd r o s e

- M orn i ng H our sA

- 25 F i g ure A-25

. 2 012 W ai l o l oa ( W K V H 1) W i ndr o s e

- E v e n ing H our sA

- 26 F i gur e A

- 26. 20 1 2 K aupu l ehu La v a F lo w ( KPL H 1)

- M orn i ng H ou r sA

- 27 F i gur e A

- 27. 20 1 2 K aupu l ehu La v a F lo w ( KPL H 1)

- E v e n ing H ou r sA

- 28 F i gur e A

- 28. P T A R an ge 17 ( P T R H 1 ) W in dr o s e

- M orn i ng H our sA

- 29 F i gur e A

- 29. P T A R an ge 17 ( P T R H 1 ) W in dr o s e

- E v e n ing H our sA

- 30 F i gur e A -30. H ilo I n t e r na t ional Air p or t (P H T O ) W i ndro s e

- M orn i ng H our sA

- 31 F i gur e A

- 3 1. H ilo I n t e r na t ional Air p or t (P H T O ) W i ndro s e

- E v e n ing H our sA

- 32 F i gur e A -32. : P a hala ( A N 1 57) W i ndro s e

- M o rnin g H our sA

- 33 F i gur e A -33. Pa h ala (A N 1 57) W i ndro s e

- E v e n ing H our sA

- 34 F i gur e A -34. O c e a n V i e w ( A N 738 ) W i ndr o s e

- M orn i ng H our sA

- 35 F i gur e A -35

. O c e a n V i e w ( A N 738 ) W i ndr o s e

- E v e n ing H oursQ1 μ g /m 3 Q1 μ g /m 3 Q 1 ( c o n t ' d) μ g /m 3 Q2 μ g /m 3 Q 2 ( c o n t ' d) μ g /m 3

2 / 1 3 / 1 1 2 7

. 5 1 / 1 / 2 01 2 1 6

. 2 3 / 20 / 2 01 2 21

. 6 4 / 1 / 2 0 1 2 26

. 5 5 / 2 3 / 201 2 2 3 .3

3 / 9 / 1 1 2 4

. 5 1 / 2 / 2 01 2 20

. 3 3 / 21 / 2 0 1 2 26

. 7 4 / 2 / 20 1 2 2 7

. 0 5 / 24 / 201 2 2 1 .9

1 / 3 / 201 2 1 6

. 9 3 / 22 / 201 2 1 9

. 2 4 / 3 / 2 01 2 27

. 5 5 / 2 5 / 20 1 2 24 .7

1 / 4 / 201 2 1 7

. 2 3 / 23 / 201 2 1 8

. 2 4 / 4 / 2 01 2 29

. 3 5 / 2 6 / 20 1 2 22 .4

1 / 5 / 201 2 2 0

. 0 3 / 24 / 201 2 1 6

. 4 4 / 5 / 2 01 2 26

. 5 5 / 2 7 / 20 1 2 15 .2

1 / 6 / 201 2 1 7

. 8 3 / 27 / 201 2 1 6

. 6 4 / 6 / 2 01 2 16

. 9 5 / 2 8 / 20 1 2 13 .7

1 / 7 / 201 2 1 8

. 0 3 / 28 / 201 2 2 4

. 3 4 / 7 / 2 01 2 18

. 4 5 / 2 9 / 20 1 2 17 .1

1 / 8 / 201 2 2 0

. 1 3 / 29 / 201 2 2 4

. 2 4 / 8 / 2 01 2 16

. 0 5 / 3 0 / 20 1 2 21 .8

1 / 1 0 / 20 1 2 16

. 2 3 / 3 0 / 20 1 2 2 5

. 8 4 / 9 / 201 2 1 6

. 4 5 / 31 / 2 0 1 2 16 .8

1 / 1 1 / 20 1 2 22

. 2 3 / 3 1 / 20 1 2 2 4

. 7 4 / 10 / 201 2 2 0

. 1 6 / 1 / 2 0 1 2 15 .4

1 / 1 2 / 20 1 2 18

. 5 4 / 11 / 2 01 2 2 1

. 5 6 / 2 / 2 0 1 2 15 .3

1 / 1 3 / 20 1 2 17

. 2 4 / 12 / 2 01 2 2 1

. 9 6 / 3 / 2 0 1 2 13 .3

1 / 2 1 / 20 1 2 19

. 5 4 / 13 / 2 01 2 2 4

. 7 6 / 4 / 2 0 1 2 15 .5

1 / 2 2 / 20 1 2 18

. 8 4 / 14 / 2 01 2 2 6

. 9 6 / 5 / 2 0 1 2 15 .0

1 / 2 3 / 20 1 2 16

. 9 4 / 15 / 2 01 2 2 0

. 3 6 / 6 / 2 0 1 2 13 .9

1 / 2 5 / 20 1 2 20

. 2 4 / 16 / 2 01 2 1 8

. 5 6 / 7 / 2 0 1 2 15 .2

1 / 2 6 / 20 1 2 19

. 0 4 / 17 / 2 01 2 1 8

. 8 6 / 8 / 2 0 1 2 15 .7

1 / 2 7 / 20 1 2 17

. 7 4 / 18 / 2 01 2 1 9

. 4 6 / 9 / 2 0 1 2 16 .8

1 / 2 8 / 20 1 2 17

. 0 4 / 19 / 2 01 2 2 1

. 5 6 / 10 / 2 0 1 2 17 .1

1 / 2 9 / 20 1 2 23

. 3 4 / 20 / 2 01 2 1 5

. 8 6 / 14 / 2 0 1 2 17 .6

2 / 3 / 201 2 2 0

. 2 4 / 21 / 2 0 1 2 15

. 8 6 / 1 5 / 20 1 2 17 .7

2 / 1 4 / 20 1 2 16

. 4 4 / 22 / 2 01 2 2 1

. 5 6 / 16 / 2 0 1 2 13 .9

2 / 1 6 / 20 1 2 17

. 8 4 / 23 / 2 01 2 1 7

. 7 6 / 17 / 2 0 1 2 14 .7

2 / 1 7 / 20 1 2 20

. 0 4 / 24 / 2 01 2 2 1

. 4 6 / 18 / 2 0 1 2 16 .0

2 / 1 8 / 20 1 2 17

. 7 4 / 25 / 2 01 2 1 9

. 0 6 / 19 / 2 0 1 2 13 .7

2 / 2 0 / 20 1 2 16

. 7 4 / 26 / 2 01 2 2 6

. 4 6 / 20 / 2 0 1 2 12 .8

2 / 2 1 / 20 1 2 18

. 5 4 / 27 / 2 01 2 2 1

. 9 6 / 21 / 2 0 1 2 13 .2

2 / 2 2 / 20 1 2 17

. 0 4 / 28 / 2 01 2 3 2

. 0 6 / 23 / 2 0 1 2 15 .0

2 / 2 3 / 20 1 2 20

. 3 4 / 29 / 2 01 2 3 2

. 3 6 / 24 / 2 0 1 2 15 .7

2 / 2 4 / 20 1 2 18

. 6 4 / 30 / 2 01 2 2 2

. 9 6 / 25 / 2 0 1 2 18 .5

2 / 2 5 / 20 1 2 22

. 1 5 / 1 / 2 01 2 2 1

. 6 6 / 26 / 2 0 1 2 14 .4

2 / 2 6 / 20 1 2 26

. 0 5 / 2 / 2 01 2 2 0

. 0 6 / 27 / 2 0 1 2 17 .3

2 / 2 7 / 20 1 2 24

. 1 5 / 3 / 2 01 2 2 4

. 8 6 / 28 / 2 0 1 2 16 .2

2 / 2 8 / 20 1 2 25

. 5 5 / 4 / 2 01 2 1 7

. 9 6 / 29 / 2 0 1 2 16 .6

2 / 2 9 / 20 1 2 16

. 7 5 / 5 / 2 01 2 1 6

. 0 6 / 30 / 2 0 1 2 22 .2

3 / 1 / 201 2 2 0

. 8 5 / 6 / 2 0 1 2 17 .4

3 / 2 / 201 2 2 5

. 6 5 / 7 / 2 0 1 2 19 .6

3 / 3 / 201 2 1 9

. 0 5 / 8 / 2 0 1 2 18 .0

3 / 4 / 201 2 2 2

. 7 5 / 9 / 2 0 1 2 16 .2

3 / 5 / 201 2 2 4

. 1 5 / 10 / 2 0 1 2 14 .0

3 / 8 / 201 2 1 9

. 6 5 / 11 / 2 0 1 2 22 .5

3 / 9 / 201 2 1 9

. 4 5 / 12 / 2 0 1 2 23 .9

3 / 1 0 / 20 1 2 18

. 9 5 / 13 / 2 01 2 1 8 .3

3 / 1 1 / 20 1 2 19

. 6 5 / 14 / 2 01 2 1 6 .3

3 / 1 2 / 20 1 2 22

. 9 5 / 15 / 2 01 2 1 4 .5

3 / 1 3 / 20 1 2 19

. 3 5 / 16 / 2 01 2 1 9 .3

3 / 1 4 / 20 1 2 21

. 2 5 / 17 / 2 01 2 1 9 .7

3 / 1 5 / 20 1 2 23

. 5 5 / 18 / 2 01 2 1 7 .5

3 / 1 6 / 20 1 2 28

. 2 5 / 19 / 2 01 2 1 6 .8

3 / 1 7 / 20 1 2 29

. 3 5 / 20 / 2 01 2 1 6 .1

3 / 1 8 / 20 1 2 28

. 2 5 / 21 / 2 01 2 2 6 .6

3 / 1 9 / 20 1 2 21

. 3 5 / 22 / 2 01 2 2 6 .4 K on a ( A Q S I D 1 5 001 1 012 ) : 2 0 1 1 a n d 2 01 2 2 4

- h r PM 2 .5 F l a gg e d D a ta

2 0 1 1 20 12 A p p e n d i x BQ3 μ g /m 3 Q4 μ g /m 3

7 / 1 / 201 2 2 1

. 3 10 / 1 / 201 2 1 8 .2

7 / 2 / 201 2 2 2

. 2 10 / 2 / 201 2 1 7 .9

7 / 3 / 201 2 1 7

. 9 10 / 3 / 201 2 1 7 .2

7 / 5 / 201 2 2 5

. 4 10 / 5 / 201 2 1 6 .2

7 / 6 / 201 2 2 4

. 3 10 / 6 / 201 2 1 6 .9

7 / 7 / 201 2 1 8

. 3 10 / 8 / 201 2 1 6 .1

7 / 8 / 201 2 1 9

. 7 10 / 9 / 201 2 1 6 .9

7 / 9 / 201 2 1 8

. 1 1 0 / 10 / 201 2 1 9 .4

7 / 1 0 / 20 1 2 16

. 7 10 / 1 1 / 20 1 2 1 8 .1

7 / 1 1 / 20 1 2 16

. 7 10 / 1 6 / 20 1 2 1 6 .2

7 / 1 7 / 20 1 2 19

. 1 11 / 3 / 20 1 2 1 6 .2

7 / 1 8 / 20 1 2 21

. 9 11 / 2 8 / 20 1 2 1 9 .0

7 / 1 9 / 20 1 2 21

. 0 11 / 2 9 / 20 1 2 1 6 .5

7 / 2 0 / 20 1 2 16

. 7 11 / 3 0 / 20 1 2 1 9 .0

7 / 2 1 / 20 1 2 18

. 2 12 / 1 / 20 1 2 2 4 .0

7 / 2 2 / 20 1 2 18

. 0 12 / 2 / 20 1 2 1 6 .5

7 / 2 6 / 20 1 2 16

. 5 12 / 5 / 20 1 2 1 7 .5

8 / 4 / 201 2 1 6

. 4 12 / 6 / 201 2 1 8 .5

8 / 1 5 / 20 1 2 21

. 9 12 / 7 / 20 1 2 1 9 .8

8 / 1 6 / 20 1 2 21

. 2 12 / 8 / 20 1 2 1 6 .6

9 / 1 6 / 20 1 2 16

. 1 12 / 9 / 20 1 2 1 6 .3

9 / 1 8 / 20 1 2 16

. 0 12 / 1 2 / 20 1 2 1 7 .1

9 / 3 0 / 20 1 2 16

. 9 12 / 1 3 / 20 1 2 1 7 .4

1 2 / 15 / 2 0 1 2 16 .3

1 2 / 22 / 2 0 1 2 16 .0

1 2 / 24 / 2 0 1 2 17 .5

1 2 / 27 / 2 0 1 2 16 .0

1 2 / 28 / 2 0 12 1 7 .2 K on a ( A Q S I D 1 5 001 1 012 ) : 2 0 1 1 a n d 2 01 2 2 4

- h r PM 2 .5 F l a gg e d D a ta

2 0 1 2 C on t i nu ed

A p p e n d i x B