II. ZNEČIŠŤOVÁNÍ OVZDUŠÍ

Pojem znečišťování ovzduší (emise) zahrnuje celou řadu procesů, při nichž dochází k vnášení znečišťujících látek do ovzduší. Zdroje znečišťování ovzduší mohou být přírodního nebo antropogenního původu, přičemž hranice mezi těmito typy zdrojů není vždy úplně jednoznačná. Mezi zdroje přírodního původu se obvykle řadí např. sopečná činnost, požáry, produkce znečišťujících látek rostlinami apod. Jako antropogenní zdroje jsou označovány činnosti způsobované člověkem. Rozlišuje se znečišťování ovzduší primární, kdy jsou znečišťující látky vnášeny do ovzduší přímo ze zdrojů. Kromě toho mohou znečišťující látky vznikat i sekundárně jako důsledek fyzikálně-chemických reakcí v atmosféře.

Hodnocení úrovně znečišťování ovzduší provádí ČHMÚ v rámci pověření MŽP pro znečišťující látky antropogenního původu a skleníkové plyny. Základní podklad pro posuzování úrovně znečišťování ovzduší představuje tzv. emisní inventura. Ta je založena na kombinovaném přístupu zahrnujícím přímý sběr údajů vykazovaných provozovateli zdrojů a údajů získaných modelovými výpočty z dat ohlášených provozovateli zdrojů nebo zjišťovaných v rámci statistických šetření prováděných především ČSÚ. Výsledky emisních inventur jsou prezentovány v podobě emisních bilancí, které jsou zpracovávány v různém územním a sektorovém členění. Metodiky provádění emisních inventur lze nalézt na internetových stránkách ČHMÚ¹.

Emise látek znečišťujících ovzduší

Emisní databáze – Registr emisí a stacionárních zdrojů (REZZO), který slouží k archivaci a prezentaci údajů o stacionárních a mobilních zdrojích znečišťování ovzduší, je podle platné legislativy (§ 7 zákona o ochraně ovzduší) součástí Informačního systému kvality ovzduší (ISKO) provozovaného ČHMÚ. Zdroje znečišťování ovzduší jsou z hlediska způsobu sledování emisí rozděleny na zdroje sledované jednotlivě a zdroje sledované hromadně. Od roku 2013 platí v souvislosti se změnami kategorizace zdrojů podle přílohy č. 2 zákona o ochraně ovzduší nové členění REZZO (tab. II.1).

Pro mezinárodní ohlašování souhrnných emisních údajů je používáno tzv. sektorové členění zdrojů dané Klasifikací pro reporting (Nomenclature for Reporting Codes – NFR). Mezi hlavní sledované data provider reports only the consumption of fuels and gasoline distribution skupiny zdrojů patří spalovací zdroje (NFR 1), technologické zdroje bez spalování (tzv. procesní emise) (NFR 2), zdroje s použitím rozpouštědel (NFR 3), zemědělské činnosti vč. chovů hospodářských zvířat (NFR 4) a nakládání s odpady (NFR 6). Reportovány jsou nejen emise hlavních znečišťujících látek, ale také emise částic PM₁₀ a PM_2,5, těžkých kovů a POP. Podrobnější informace v anglickém jazyce včetně emisí ohlášených v podrobné struktuře NFR lze najít na www.ceip.at. Struktura a výčet hlavních skupin NFR využitých pro prezentaci emisí v kapitole IV. je uvedena v příloze.

Emise jednotlivě sledovaných zdrojů v ČR

Jednotlivě jsou sledovány zdroje vyjmenované v příloze č. 2 zákona o ochraně ovzduší. Provozovatelé těchto zdrojů jsou podle § 17 odstavce 3 písmene c) povinni vést provozní evidenci o stálých a proměnných údajích o stacionárním zdroji popisujících tento zdroj a jeho provoz a o údajích o vstupech a výstupech z tohoto zdroje. Dále jsou povinni každoročně ohlašovat údaje souhrnné provozní evidence (SPE) prostřednictvím Integrovaného systému plnění ohlašovacích povinností (ISPOP). Údaje z ISPOP jsou dále přebírány do databází REZZO 1 a REZZO 2. Sběr dat probíhá v období od ledna do konce března. Ohlášené údaje jsou tak k dispozici již počátkem dubna a v dalších měsících je prováděna kontrola a zpracování podaných hlášení, doplněná výzvami k opravám chybných údajů. Podrobnější informace k mechanismu kontrol údajů SPE jsou uvedeny na stránkách ČHMÚ².

Emise znečišťujících látek, které provozovatelé nemají povinnost zjišťovat, jsou pro každý zdroj dopočítávány v emisní databázi na základě ohlášených aktivitních údajů a emisních faktorů. Emisní faktory pro stacionární spalovací zdroje jsou rozlišeny podle druhu topeniště a tepelného výkonu, aktivitním údajem je spotřeba paliva vyjádřená v t.rok^-1, tis. m³.rok^-1, popř. obsah tepla v palivu v GJ.rok^-1. Pro zdroje ostatní jsou emisní faktory vztaženy na množství výrobku v tunách.

Pro stanovení emisí PM₁₀ a PM_2,5 jsou používány emisní faktory vyjádřené jako procentní podíl frakce PM v celkových emisích tuhých znečišťujících látek (TZL). V případě, že je zdroj vybaven zařízením ke snižování emisí TZL, závisí podíl částic na odlučovacím principu tohoto zařízení. U spalovacích zdrojů bez odlučovače jsou podíly částic stanovené podle druhu paliva, u ostatních zdrojů je rozhodující způsob vzniku TZL (Hnilicová 2013).

Emise hromadně sledovaných zdrojů v ČR

Hromadně sledované zdroje evidované v REZZO 3 zahrnují emise z lokálního vytápění domácností, fugitivní emise TZL ze stavební a zemědělské činnosti, emise amoniaku z chovů hospodářských zvířat a aplikace minerálních dusíkatých hnojiv a emise VOC z plošného použití organických rozpouštědel.

S výjimkou emisí z vytápění domácností jsou ostatní skupiny zdrojů vypočítávány výhradně s využitím údajů sledovaných národní statistikou a případné meziroční změny zpravidla souvisí s vývojem příslušných ukazatelů. Na rozdíl od toho jsou meziroční změny v množství emisí z lokálního vytápění domácností závislé především na charakteru topné sezóny, která je v emisním modelu vyjádřena počtem denostupňů (viz kap. III.) a na změnách ve skladbě spalovacích zařízení. Hlavní podklad pro výpočet emisí z lokálního vytápění domácností představují výsledky Sčítání lidí, bytů a domů (SLDB). Výpočet aktivitních údajů pro období 1990–1999 byl zpracován podle metodiky z roku 1997 (Machálek, Machart 1997) a pro období 2000–2013 podle metodiky z roku 2007 (Machálek, Machart 2007).

Hromadně jsou sledovány také údaje o mobilních zdrojích, které jsou vedeny v REZZO 4. Tato kategorie zdrojů zahrnuje emise ze silniční, železniční, vodní a letecké dopravy, nesilniční dopravy (zemědělské, lesní a stavební stroje, vozidla armády apod.). Součástí databáze jsou také emise z otěrů pneumatik, brzdového obložení a abraze vozovek vypočítávané z dopravních výkonů. Od roku 1996 provádí bilanci emisí z mobilních zdrojů CDV podle údajů o prodeji pohonných hmot dle ČAPPO (později dle údajů ČSÚ) a vlastní sady emisních faktorů (Dufek 2006). Emise z mobilních zdrojů v zemědělství a lesnictví zpracovává VÚZT. Konsistentní sada emisí z dopravy je k dispozici od roku 2000. Zpětný přepočet do roku 1990 je problematický z důvodu nedostatku vstupních údajů o prodeji pohonných hmot.

Rekalkulace emisí

V prvním pololetí roku 2015 byla dokončena aktualizace emisní inventury za období 2000–2013 ve formátu NFR. Emise za toto období jsou nyní reportovány jednotnou metodikou v konzistentní časové řadě. Tyto změny se nejvíce projevily u emisí těžkých kovů a perzistentních organických látek. Do emisní inventury byly navíc zahrnuty nově sledované zdroje emisí TZL a VOC z uhelných dolů a skládek odpadu. Ke snížení vykazovaných emisí suspendovaných částic z otěrů pneumatik, brzdového obložení a abraze vozovek došlo z důvodu aktualizace používaných emisních faktorů (EEA 2013c).

Vývoj emisí

Vývoj úrovně znečišťování ovzduší je úzce spjat s ekonomickou a společensko-politickou situací a s vývojem poznání v oblasti životního prostředí. Trend ve vývoji emisí za období let 1990–2013 lze obecně charakterizovat poklesem emisí ze stacionárních zdrojů kategorie REZZO 1 a REZZO 2 vlivem zavedení systému řízení kvality ovzduší, který aplikuje na různých úrovních řadu nástrojů (normativní, ekonomické, informační atd.). Dopady těchto nástrojů se nejvíce projevily koncem devadesátých let minulého století, tj. v období, kdy emisní limity zavedené novou legislativou vstoupily v obecnou platnost. Výrazným snížením produkce emisí došlo mj. k omezení dálkového přenosu znečišťujících látek z nejvýznamnějších zdrojů. Problémy však nadále přetrvávají v oblasti dodržování parametrů kvality ovzduší, a proto se pozornost v posledních letech soustřeďuje také na zdroje kategorie REZZO 3 a REZZO 4, pro jejichž regulaci zatím nebyla účinná opatření zavedena.

Trend ve vývoji emisí v období 1990–2001

V roce 1991 vstoupil v platnost zákon č. 309/1991 Sb. o ochraně ovzduší doplněný zákonem 389/1991 Sb. o státní správě ochrany ovzduší a poplatcích za jeho znečišťování, který poprvé v historii ČR zavedl s platností od roku 1998 emisní limity. Časová prodleva měla umožnit přípravu zdrojů na nové podmínky provozu. Došlo k restrukturalizaci národního hospodářství, k modernizaci zdrojů a mnoho z nich ukončilo nebo omezilo provoz. Tyto změny se projevily např. v sektoru výroby železa a oceli, kde došlo v letech 1992–1994 k výraznému poklesu výroby (obr. II.3). Například ukončení výroby surového železa ve Vítkovických železárnách v roce 1998 přispělo ke zlepšení kvality ovzduší přímo v centru města. Od roku 1991 docházelo v sektoru energetiky k odstavování a modernizaci starších kotlů, a popř. k instalaci nových nízkoemisních fluidních kotlů. V letech 1996–1998 proběhlo odsíření uhelných elektráren. U spalovacích zdrojů s nižším tepelným výkonem (výtopny/kotelny) postupně docházelo k náhradě pevných a kapalných fosilních paliv zemním plynem. Rozšířil se počet zpoplatněných znečišťujících látek a zvýšily se sazby za jejich vypouštění. Tato opatření vedla ke snížení emisí všech znečišťujících látek ze zdrojů kategorie REZZO 1 a REZZO 2.

V sektoru lokálního vytápění domácností nastal největší pokles emisí v období 1993–1997 vlivem plynofikace obcí a státní podpory vytápění elektřinou. Spotřeba pevných fosilních paliv byla v roce 2001 o 60 % nižší ve srovnání s rokem 1990 (obr. II.4).

Celková úroveň znečišťování se v roce 2001 ve srovnání s rokem 1990 snížila v případě TZL o 85 %, SO₂ o 88 %, NO_x o 68 %, CO o 37 %, VOC o 47 % a NH₃ o 43 % (obr. II.1).

Trend ve vývoji emisí v období 2002–2012

V roce 2002 vstoupila v platnost legislativa, která v sobě reflektovala řadu evropských směrnic. Byl přijat zákon č. 86/2002 Sb. o ochraně ovzduší, který společně se zákonem č. 76/2002 Sb. o integrované prevenci a omezování znečištění vytvořil základní rámec pro řešení problematiky znečišťování ovzduší. ČR se zavázala plnit národní emisní stropy pro emise SO₂, NO_x, VOC a NH₃ podle směrnice 2001/81/ES s platností k roku 2010. Významnější pokles emisí zdrojů kategorie REZZO 1 nastal v důsledku naplnění Národního programu snižování emisí ze stávajících zvláště velkých spalovacích zdrojů (Nařízení vlády č. 372/2007 Sb.), který zavedl emisní stropy TZL, SO₂ a NO_x stanovené pro jednotlivé zdroje LCP³ od roku 2008. Na snížení emisí z průmyslu se projevil útlum řady výrobních sektorů po roce 2007 způsobený ekonomickou krizí (obr. II.3).
 
Příznivý trend snižování spotřeby pevných fosilních paliv v sektoru lokálního vytápění domácností již od roku 2001 nepokračuje. Hlavní příčinou toho jsou rostoucí ceny zemního plynu a elektřiny. V období let 2002–2007 dochází k poklesu spotřeby uhlí, které je nahrazováno stále oblíbenějším palivovým dřevem. Tyto změny mají za následek snížení emisí TZL a SO₂. Od roku 2009 dochází díky dotačnímu programu Zelená úsporám k zateplování budov a k náhradě neekologického vytápění za nízkoemisní zdroje. Vliv těchto opatření na celkovou emisní bilanci tohoto sektoru je zatím minimální.

Úroveň znečišťování ovzduší v roce 2012 se oproti roku 2001 snížila v případě emisí TZL o 26 %, SO₂ o 32 %, NO_x o 35 %, CO o 30 %, VOC o 43 % a emise NH₃ o 15 % (obr. II.2).

Trend ve vývoji emisí od roku 2013

V roce 2012 vstoupil v platnost nový zákon o ochraně ovzduší, který zavádí přísnější emisní limity pro spalovací zdroje podle směrnice 2010/75/EU o průmyslových emisích. Platnost některých nových emisních limitů je časově odstupňovaná, aby se provozovatelé zdrojů mohli na jejich plnění připravit. Do roku 2016 lze proto očekávat pokračování klesajícího trendu u emisí z vyjmenovaných stacionárních zdrojů. Například již od září 2012 probíhá komplexní obnova u tří bloků Elektrárny Prunéřov II skupiny ČEZ, a. s., což se projevilo i v emisní bilanci za rok 2013 (tab. II.2).

Absolutně nejvyšší celkové množství vykázaných emisí hlavních znečišťujících látek (tab. II.2) pochází z výroby surového železa. Za provozy aglomerace a vysoké pece – TŘINECKÉ ŽELEZÁRNY, a. s. a ArcelorMittal Ostrava, a. s. bylo ohlášeno za rok 2013 mj. cca 800 t tuhých znečišťujících látek a více než 90 tis. t oxidu uhelnatého. Nejvíc emisí oxidu siřičitého a oxidů dusíku emitují do ovzduší zdroje náležející k sektoru veřejné energetiky a výroby tepla (Elektrárna Počerady, a. s., elektrárny ČEZ, a. s., Elektrárna Opatovice a další) a průmyslové energetiky (Sokolovská uhelná, a. s., UNIPETROL RPA, s. r. o., ArcelorMittal Energy Ostrava, s. r. o. a další).

Nový zákon se zaměřil na omezení emisí ze sektoru lokálního vytápění domácností a zavedl minimální hodnoty emisních parametrů pro spalovací zdroje s celkovým jmenovitým tepelným příkonem do 300 kW při jejich uvádění na trh od roku 2014 a 2018. Od roku 2022 bude v této skupině zdrojů možné provozovat pouze kotle splňující 3. emisní třídu, čímž by mělo dojít k odstavení starých typů kotlů a jejich náhradě modernějšími zařízeními.

ČR se zavázala k dalšímu omezování emisí v rámci revidovaného Göteborského protokolu, který předepisuje k roku 2020 snížit emise oproti roku 2005 u PM_2,5 o 17 %, SO₂ o 45 %, NO_x o 35 %, VOC o 18 % a NH₃ o 7 %. V rámci EU je připravována směrnice o omezení emisí některých znečišťujících látek do ovzduší ze spalovacích zařízení s tepelným příkonem od 1 do 50 MW a směrnice o ekodesingu, zaměřená na spalovací zdroje s tepelným příkonem do 1 MW.

Tab. II.1 Rozdělení zdrojů znečišťování podle způsobu sledování emisí

Tab. II.2 Srovnání emisí hlavních znečišťujících látek v roce 2013–2014 (předběžné údaje)

 

Obr. II.1 Vývoj celkových emisí v letech 1990–2001
 

Obr. II.2 Vývoj celkových emisí v letech 2002–2013
 

Obr. II.3 Produkce základních průmyslových výrobků v letech 1990–2013
 

Obr. II.4 Spotřeba paliv zdrojů REZZO 3 v letech 1990–2014
 

---

¹portal.chmi.cz/files/portal/docs/uoco/oez/emisni bilance_CZ.html.
²portal.chmi.cz/files/portal/docs/uoco/oez/emise/evidence/ aktual/spe_uvod_cz.html.
³LCP – Large Combustion Plants – spalovací zařízení se jmenovitým tepelným příkonem vyšším než 50 MW.