IV. KVALITA OVZDUŠÍ V ČESKÉ REPUBLICE

 

IV.1 SUSPENDOVANÉ ČÁSTICE

Znečištění ovzduší suspendovanými částicemi frakce PM₁₀ a PM_2,5 zůstává jedním z hlavních problémů, které je třeba řešit při zajišťování kvality ovzduší ČR. Překračování imisního limitu PM₁₀ a PM_2,5 se stále významným způsobem podílí na zařazení obcí mezi oblasti s překročenými imisními limity. Od roku 2008 se postupně na některých lokalitách začaly měřit jemné částice frakce PM₁.

IV.1.1 Znečištění ovzduší suspendovanými částicemi v roce 2014
 

Suspendované částice PM₁₀

Imisní limit PM₁₀ byl v roce 2014 překročen na 8,1 % území ČR s cca 24,4 % obyvatel v případě 24hodinové koncentrace a na 0,45 % území s cca 2,2 % obyvatel v případě průměrné roční koncentrace (obr. IV.1.1 a IV.1.2).

K překročení 24hodinového imisního limitu PM₁₀ došlo v roce 2014 na 42,9 % stanic (57 stanic z celkového počtu 133 s dostatečným počtem dat pro hodnocení). V roce 2013 došlo k překročení denního imisního limitu na 32,6 % stanic (42 stanic z 129; obr. IV.1.8). V roce 2014 došlo k procentuálnímu zvýšení podílu lokalit s překročením 24hodinového limitu PM₁₀. Zvětšilo se také i území, na kterém došlo k překročení denního imisního limitu PM₁₀ z 5,7 % území, kde žilo cca 15,9 % obyvatel ČR, na již zmíněných 8,1 % s cca 24,4 % obyvatel. Uvedené navýšení území s překročením 24hodinového limitu se projevilo zejména v Ústeckém a Středočeském kraji. Doporučená 24hodinová hodnota PM₁₀ pro ochranu lidského zdraví WHO byla překročena téměř na celém území ČR (93 %; obr. 1, Příloha IV).

Nejvíce zatíženou souvislou oblastí byla, stejně jako v předešlých letech (obr. IV.1.5 a IV.1.6), aglomerace O/K/F-M, ve které byl denní imisní limit PM₁₀ v roce 2014 překročen téměř na všech stanicích. Denní imisní limit PM₁₀ byl však překročen ve všech zónách a aglomeracích alespoň na jedné lokalitě s výjimkou zóny Jihovýchod (obr. IV.1.3, tab. XIII.1). V aglomeracích Praha a Brno bylo v roce 2014 překročení imisního limitu spojeno především s dopravním zatížením; v aglomeraci O/K/F-M a ostatních zónách však dochází k překročení i na pozaďových městských, předměstských a venkovských stanicích.

Roční imisní limit PM₁₀ byl v roce 2014 překročen na 7,1 % stanic, tj. na 10 z celkového počtu 141 stanic v ČR s dostatečným počtem dat pro hodnocení, a to na 9 stanicích v aglomeraci O/K/F-M a jedné stanici v zóně Střední Morava (tab. XIII.2 a XIII.5). V roce 2013 došlo k překročení ročního imisního limitu na 7,4 % stanic (10 stanic ze 136; obr. IV.1.8). Území, na kterém došlo k překročení ročního imisního limitu v roce 2014, se zmenšilo na 0,45 % s cca 2,2 % obyvatel z 0,7 % území s cca 4,8 % obyvatel v roce 2013.

Koncentrace PM₁₀ vykazují zřetelný roční chod s nejvyššími koncentracemi v chladných měsících roku (obr. IV.1.11 a IV.1.14). Vyšší koncentrace PM₁₀ v ovzduší během chladného období roku souvisejí jak s vyššími hodnotami emisí částic ze sezonních tepelných zdrojů (např. lokální topeniště se na emisích PM₁₀ resp. PM_2,5 v ČR podílí téměř 38 %, resp. 55 % – obr. IV.1.18, resp. obr. IV.1.20), tak i se zhoršenými rozptylovými podmínkami, které jsou častější v zimních měsících.

V roce 2014 měly vliv na celkový mírný pokles koncentrací částic PM₁₀ i PM_2,5 oproti předchozímu roku příznivější meteorologické a rozptylové podmínky. Pokles imisí byl však menší, než by se vzhledem k těmto příznivým podmínkám dalo očekávat. Rok 2014 se tak stal nejteplejším od roku 1961, kdy jsou průměry pro ČR připravovány. Většina měsíců roku 2014 byla teplotně nadnormální nebo dokonce silně nadnormální, pouze měsíce květen a červen byly teplotně normální a měsíc srpen teplotně podnormální. Srážkově byl rok 2014 normální (podrobněji viz kap. III).

Ve dnech 22. – 25. 5. 2014 došlo na většině lokalit k ovlivnění měření PM₁₀ i PM_2,5 pravděpodobně dálkovým přenosem prachu ze Sahary, které bylo prokazatelné na některých lokalitách. Pouze na stanici Pardubice-Dukla maximální 24hodinová koncentrace PM₁₀ dne 23. 5. přesáhla limitní hodnotu (Příloha II).

Suspendované částice PM_2,5

Úroveň znečištění ovzduší PM_2,5 se v roce 2014 v porovnání s rokem 2013 výrazně nezměnila. Roční imisní limit PM_2,5 byl překročen na 1,8 % území ČR s cca 8,6 % obyvatel (obr. IV.1.4). V roce 2013 byla vyhodnocena o trochu větší plocha (2,4 %) území ČR s překročeným imisním limitem s cca 9,6 % obyvatel. K překročení limitu došlo v roce 2014 na sedmi stanicích v aglomeraci O/K/F-M, na dvou stanicích v aglomeraci Brno a po jedné stanici v aglomeraci Praha a v zóně Moravskoslezsko (tab. XIII.3, obr. IV.1.7). Překročení tak bylo celkem zaznamenáno na 11 stanicích z celkového počtu 52 (překročení tedy na 21 % stanic), přičemž v roce 2013 došlo k překročení na devíti stanicích z 47 (překročení na 19 % stanic; obr. IV.1.10). Doporučená 24hodinová hodnota PM_2,5 pro ochranu lidského zdraví WHO byla překročena na celém území ČR (obr. 2, Příloha IV).

Velké znečištění ovzduší PM_2,5 se vyskytuje zejména v chladném období roku (obr. IV.1.12); vyšší koncentrace v chladném období roku jsou podobně jako u PM₁₀ důsledkem emisí z vytápění a výskytu horších rozptylových podmínek.
 

Suspendované částice PM₁

Jemná frakce částic PM₁ byla měřena v roce 2014 na 10 lokalitách, z toho na 5 stanicích v Plzni (tab. XIII.4). Roční průměrné koncentrace PM₁ dosahovaly nejvyšších hodnot na stanicích v Brně, a to okolo 24 µg.m^-3.
 

Poměr suspendovaných částic frakce PM_2,5 a PM₁₀

Poměr frakce PM_2,5 a PM₁₀ není konstantní, vykazuje určitý sezonní průběh a zároveň je závislý na umístění lokality (obr. IV.1.13). V roce 2014 se tento poměr pohyboval v průměru z 34 lokalit v ČR, kde se současně měří PM_2,5 a PM₁₀ a lokality mají dostatečný počet hodnot, v rozmezí 0,66 (červen a srpen) až 0,82 (leden) s nižšími hodnotami v letním období. V Praze, kde je roční chod ovlivněn velkým podílem dopravních lokalit, byl tento poměr v rozmezí 0,56 (červen) až 0,69 (březen a říjen), v Brně 0,58 (květen) až 0,86 (leden), v aglomeraci O/K/F-M 0,67 (červen) až 0,85 (leden) a v Ústeckém kraji 0,63 (srpen) až 0,8 (leden). Při porovnání poměru podle klasifikace lokalit je poměr u lokalit venkovských 0,74 (srpen) až 0,89 (březen), městských 0,67 (červen) až 0,82 (leden), předměstských 0,67 (srpen) až 0,86 (leden), dopravních 0,58 (srpen) až 0,78 (leden).

Sezonní průběh poměru frakce PM_2,5/PM₁₀ souvisí se sezonním charakterem některých emisních zdrojů. Emise ze spalovacích zdrojů vykazují vyšší zastoupení frakce PM_2,5 než např. emise ze zemědělské činnosti a reemise při suchém a větrném počasí. Vytápění v zimním období roku může být tedy důvodem vyššího podílu frakce PM_2,5 oproti frakci PM₁₀. Pokles během jarního období a začátku léta je v některých pracích vysvětlován také nárůstem množství větších biogenních částic, např. pylů (Gehrig, Buchmann 2003). Vyšší poměr frakce PM_2,5/PM₁₀ v důsledku spalování je pozorován i na stanicích průmyslových.

Na dopravních lokalitách je poměr PM_2,5/PM₁₀ nejnižší (obr. IV.1.13). Při spalování paliva z dopravy se emitované částice nalézají především ve frakci PM_2,5 a poměr by měl být tudíž u dopravních lokalit vysoký. To, že tomu tak není, zdůrazňuje význam emisí větších částic z otěrů pneumatik, brzdového obložení a ze silnic. Zastoupení hrubé frakce na dopravních stanicích narůstá i v důsledku resuspenze částic ze zimního posypu. K navýšení koncentrace PM₁₀ může dojít i v důsledku zvýšené abraze silničního povrchu posypem a následnou resuspenzí obroušeného materiálu (EC 2011).

 
IV.1.2 Vývoj koncentrací suspendovaných částic PM₁₀ a PM_2,5

Koncentrace suspendovaných částic PM₁₀, podobně jako dalších látek znečišťujících ovzduší, významně poklesly v 90. letech minulého století. Důvodem bylo výrazné snížení emisí TZL a prekurzorů suspendovaných částic (SO₂, NO_x, NH₃ a VOC) v letech 1990–2001 v důsledku legislativních změn, restrukturalizace hospodářství a modernizace nebo ukončení provozů zdrojů (podrobněji viz kapitola II, obr. II.1). Po roce 2001 pokles emisí pokračuje již pomaleji (obr. II.2), důsledkem čehož jsou koncentrace znečišťujících látek podmíněny zejména převažujícími meteorologickými a rozptylovými podmínkami v daném roce. Téměř na všech lokalitách ČR byl od roku 2001 do roku 2003 patrný vzestupný trend ve znečištění ovzduší PM₁₀. V roce 2003 byly naměřeny zatím nejvyšší hodnoty koncentrací PM₁₀ v období po roce 2000. Vysoké koncentrace PM₁₀ v roce 2003 byly důsledkem jak nepříznivých rozptylových podmínek v únoru a prosinci, tak i podnormálního množství srážek. Po zakolísání v roce 2004, kdy se začala rutinně sledovat i frakce PM_2,5, byly vysoké koncentrace suspendovaných částic zaznamenány opět v letech 2005 a 2006, a to zejména v důsledku dlouhých epizod s nepříznivými rozptylovými podmínkami v zimním období. V letech 2007–2009 panovaly naopak příznivější rozptylové podmínky, a koncentrace částic v porovnání s lety 2003, 2005 a 2006 výrazně klesly. V roce 2008 byly nižší koncentrace částic pravděpodobně dány i výraznějším poklesem emisí některých prekurzorů částic při přechodném útlumu některých hospodářských odvětví v důsledku ekonomické krize (podrobněji viz kapitola II). Následný vzestup koncentrací suspendovaných částic v roce 2010 byl dán zejména opakovaným výskytem nepříznivých meteorologických a rozptylových podmínek v zimním období na začátku i ke konci roku a nejchladnější topnou sezonou od roku 1996 (obr. III.1). Poslední čtyři roky od roku 2010 průměrné koncentrace suspendovaných částic klesají. Tento pokles koncentrací PM₁₀ i PM_2,5 je patrný i v roce 2014 (obr. IV.1.15, IV.1.16 a IV.1.17). Pokud se týká klasifikačních tříd, pokles PM₁₀ se projevil v kategorii městských a předměstských lokalit, rovněž u venkovských stanic, naopak ve třídě dopravních a průmyslových stanic byl v roce 2014 zaznamenán mírný vzestup (obr. IV.I.15). Roční průměrná koncentrace PM₁₀ se dlouhodobě drží pod hodnotou imisního limitu, naopak roční průměrná koncentrace PM_2,5 a nejvyšší 36. denní koncentrace PM₁₀ kolísá kolem hodnoty imisního limitu (ve všech případech zprůměrováno pro všechny typy lokalit a celou ČR; obr. IV.1.15, IV.1.16 a IV.1.17).

Nově je v ročence zařazena mapa pětiletého průměru ročních průměrných koncentrací PM₁₀ a PM_2,5, 2010–2014 (obr. IV.1.9 a IV.1.10). Koncentrace PM₁₀ nad 40 µg.m^-3 a PM_2,5 nad 25 µg.m^-3 zabírají 0,9 %, resp. 1,4 % území ČR. V podstatě se jedná o aglomeraci O/K/F-M a část zóny Moravskoslezsko. Klesající trend za poslední čtyři roky potvrzuje i uvedená mapa pětiletého průměru v porovnání s mapou ročního průměru 2014 (obr. IV.1.2 a IV.1.4). V roce 2014 je patrné zmenšení území s koncentracemi PM₁₀ nad 40 µg.m^-3 a PM_2,5 nad 25 µg.m^-3. Tyto koncentrace se vyskytují už téměř pouze v aglomeraci O/K/F-M. V případě PM_2,5 došlo ke zmenšení plochy ve třídě >20–25 µg.m^-3 ve prospěch nižší kategorie, které se projevilo hlavně na Moravě, ale také ve středních Čechách.

IV.1.3 Emise PM₁₀ a PM_2,5

Při spalování paliv a při dalších průmyslových činnostech vznikají emise aerosolů, které mohou být pevné, kapalné nebo směsné. Souhrnně se tyto emise v české legislativě označují jako tuhé znečišťující látky (TZL), v zahraniční literatuře Total Suspended Particulate Matter (TSP). Z hlediska zdravotního působení TZL na člověka byly definovány velikostní skupiny označované jako PMX (Particulate Matter), které obsahují částice s aerodynamickým průměrem o velikosti menší než x μm. Emise TZL mají různé velikostní a chemické složení podle charakteru zdroje a způsobu vzniku. Mohou obsahovat těžké kovy a představují nosné médium pro VOC a PAH. Nejčastěji se při inventarizaci emisí v návaznosti na imisní limity rozlišuje velikostní frakce PM₁₀ a PM_2,5.

Emisní inventury částic PM₁₀ a PM_2,5 prováděné podle současných metodik zahrnují pouze emise produkované primárními zdroji. Ve srovnání s emisemi jiných znečišťujících látek jsou emise PM_x vnášeny do ovzduší z velkého počtu významnějších skupin zdrojů. Kromě zdrojů, ze kterých jsou tyto látky vypouštěny řízeně komínem nebo výduchy (průmyslové zdroje, lokální topeniště, doprava), pochází významné množství emisí PM_x ze zdrojů fugitivních (kamenolomy, skládky prašných materiálů, operace s prašnými materiály apod.). Kvalitu ovzduší ovlivňuje rovněž resuspenze částic (znovuzvíření), která do standardně prováděných emisních inventur není zahrnuta. Mezi hlavní zdroje emisí PMx v roce 2013 patřil sektor 1A4bi-Lokální vytápění domácností, který se podílel na znečišťování ovzduší v celorepublikovém měřítku látkami PM₁₀ 37,8 % a PM_2,5 55,3 % (obr. IV.1.18 a obr. IV.1.20). Mezi další významné zdroje emisí PM₁₀ patří 3Dc-Polní práce, kde tyto emise vznikají při zpracování půdy, sklizni a čištění zemědělských plodin. Tento sektor představoval 11,8 % emisí PM₁₀. Z hlediska účinku na lidské zdraví jsou velkým rizikem emise částic pocházející z dopravy, především ze spalování paliv ve vznětových motorech, které produkují částice o velikosti jednotek až stovek nm (Vojtíšek 2010). Sektory 1A3biii-Silniční doprava: Nákladní doprava nad 3,5 tuny a 1A3bi-Silniční doprava: Osobní automobily se na emisích PM₁₀ podílely 5,6 % a na emisích PM_2,5 8,4 %.

Podíl domácností vytápěných pevnými palivy se v období 2007–2013 příliš neměnil, proto je trend emisí PM₁₀ a PM_2,5 ovlivněn především meteorologickými podmínkami během topných sezon (obr. IV.1.19 a obr. IV.1.21). K poklesu emisí přispívá především přirozená obnova vozového parku, snížení zemědělské produkce a zavedení emisních stropů TZL pro zdroje LCP od roku 2008.

V jednotlivých oblastech ČR se podíl jednotlivých typů zdrojů na celkových emisích liší podle konkrétní skladby zdrojů v dané oblasti. Vzhledem k tomu, že hlavní zdroj emisí PM₁₀ a PM_2,5 představuje sektor lokálního vytápění, je i produkce emisí těchto látek rozložena po celém území ČR s obytnou zástavbou (obr. IV.1.22 a obr. IV.1.23). V území ČR rozděleném do čtverců 5 x 5 km emisně vynikají lokality, ve kterých jsou provozovány významné energetické výrobny spalující pevná fosilní paliva, a velké průmyslové komplexy (především Moravskoslezský a Ústecký kraj). Podíl dopravy se projevuje především ve velkých městech.

IV.1.4 Měření početní velikostní distribuce aerosolových částic

Atmosférické aerosoly (AA), definované jako pevné a kapalné částice suspendované v ovzduší, jsou jeho přirozenou součástí. Díky AA můžeme pozorovat optické jevy v atmosféře (např. při západu Slunce, duhu a halové jevy). AA odrážejí a absorbují sluneční záření, hrají významnou roli při vzniku oblaků a srážek (slouží jako zárodečná jádra; Hinds 1999, Pöschl 2005, Seinfeld, Pandis 1998). Velikostní rozsah AA zahrnuje pět velikostních řádů (od jednotek nm po stovky µm), jedná se tedy o široké spektrum částic různých tvarů, vlastností, chemického složení a podobně.

Negativní vliv suspendovaných částic (PM₁₀ a PM_2,5) na lidské zdraví byl prokázán v mnoha studiích (WHO 2013, Tuch et al. 1997). Nejzávažnějším problémem jsou však ultrajemné částice o velikosti menší než 100 nm, jež snadno prostupují z dýchacího systému do krevního řečiště a mohou být přenášeny do citlivých orgánů či do centrálního nervového systému. Jejich přítomnost v krvi může ovlivnit její funkce a vlastnosti (Borsós et al. 2012, Pöschl 2005). Hmotnost ultrajemných částic je v měřeném velikostním spektru zanedbatelná, proto je pro hodnocení zdravotních vlivů vhodnější měření počtu částic a jejich velikostní distribuce (Tuch et al. 1997), která je také významným parametrem pro hodnocení rozsahu přímých a nepřímých vlivů na klima (Stanier et al. 2004).

V rámci spolupráce ČHMÚ s Ústavem chemických procesů AV ČR (ÚCHP) je od května roku 2008 provozováno odborníky z ÚCHP na Observatoři Košetice měření velikostní distribuce aerosolových částic. Měření je realizováno díky zapojení stanice do mezinárodního projektu EUSAAR (European Supersites for Atmospheric Aerosol Research). Projekt EUSAAR a následně i ACTRIS (Aerosols, Clouds, and Trace gases Research InfraStructure Network) propojuje evropské stanice měřící vlastnosti aerosolů. Tato integrace slouží mimo jiné k poskytnutí kvalitních podkladů při řešení politických otázek ohledně kvality ovzduší, dálkovému přenosu polutantů a změn klimatu (ACTRIS 2011, EUSAAR 2006).

Početní velikostní distribuce částic atmosférického aerosolu na Observatoři Košetice je měřena v 5minutových intervalech. Měřicí rozsah spektrometru SMPS (Scanning Mobility Particle Sizer – skenovací třídič pohyblivosti částic) je od 10 do 800 nm. Tato škála je rozdělena do 70 velikostních kategorií, v každé kategorii je měřen počet částic v cm³. Průměrný celkový počet částic ve velikostním rozmezí 10 až 800 nm na Observatoři Košetice za pětileté období je 6600 částic v cm³ (Zíková et al. 2014), což je v souladu s typickými hodnotami pro daný typ stanice (Heintzenber 1994, Laakso et al. 2003). Medián početní distribuce částic (obr. IV.1.24) zobrazuje dobře vyvinutý akumulační a nukleační mód (Zíková et al. 2014). Částice nukleačního módu jsou zpravidla emitovány přímými antropogenními zdroji, nebo dochází k jejich formování v atmosféře. Jelikož je Observatoř Košetice pozaďovou stanicí bez přímého vlivu znečištění, lze zvýšený počet částic v nukleačním módu přisoudit událostem, při kterých dochází k vzniku nových částic.

ČHMÚ byl v letech 2011–2014 zapojen v projektech UFIREG (Ultrajemné částice – příspěvek k rozvoji regionální a evropské politiky ochrany životního prostředí a zdraví založený na důkazech) a Ultraschwarz (Ultrajemný prach a zdraví v zemském okrese Erzgebirgskreis a v Ústeckém kraji). Oba projekty byly zaměřeny na měření koncentrací ultrajemných částic a sledování jejich vlivu na lidské zdraví. Měření v rámci projektu UFIREG probíhalo v pěti evropských městech, mezi něž byla zařazena také Praha. Mimo jiné byla hodnocena variabilita koncentrace ultrajemných částic v ročních obdobích. Nejvyšší koncentrace 8200 částic v cm³ byly naměřeny v Praze v letním období. Zvýšené hodnoty počtu částic souvisí s formováním nových částic, kvůli vysokým letním hodnotám globálního záření, a s přítomností plynných prekurzorů. V roce 2013 byla průměrná roční koncentrace ultrajmených částic 5500 částic v cm³, což koresponduje s výsledky ostatních měst zapojených do projektu (Drážďany, Ausburg, Lublaň), s výjimkou ukrajinského města Chernivsi, kde byly koncentrace 7000 částic na cm3 (Ufireg 2014).

Projekt Ultraschwarz byl realizován jako projekt přeshraniční spolupráce Česká republika – Svobodný stát Sasko. V České republice probíhalo měření v centru Ústí nad Labem (městská pozaďová stanice). S využitím spektrometru SMPS bylo měřeno 7 velikostních kategorií ve velikostní škále 10–850 nm. Měřené koncentrace ultrajemných částic se pohybovaly v rozmezí 7000–12000 částic v cm3. Nejvyšší koncentrace byly naměřeny v letním období, kdy jsou současně vyšší koncentrace plynných prekurzorů (hlavně SO₂). Vysoké a poměrně ustálené koncentrace v oblasti ultrajemných částic v mediánovém spektru (obr. IV.1.25) za celou dobu měření jsou způsobeny mimo jiné celoročně zvýšenými koncentracemi plynných prekurzorů. Koncentrace částic je vyšší nejen díky jejich přímému emitování do ovzduší (lokalita je ovlivněna průmyslovou a dopravní aktivitou v regionu), ale také díky procesu vzniku nových částic v důsledku zvýšených koncentrací plynných prekurzorů (NO_x a SO₂) a organických látek (Ultraschwarz 2014). V porovnání se stanicí Košetice jsou koncentrace SO₂ a NO_x v ročním průměru více než 3x vyšší.

IV.1.5 Monitorování koncentrací elementárního a organického uhlíku

Uhlíkaté aerosolové částice v atmosféře jsou tvořeny hlavně elementárním uhlíkem a organickými sloučeninami (Seinfeld, Pandis 1998). Elementární (EC) i organický uhlík (OC) jsou produkty nedokonalého spalování organických materiálů (uhlí, oleje, benzínu, dřeva a biomasy), ke zdrojům OC patří také resuspenze prachu spojená s dopravou a biogenní částice (viry, bakterie, pyl, houbové spory a všechny druhy fragmentů z vegetace; Schwarz et al. 2008). Zatímco EC je emitován do ovzduší pouze přímo (primární částice), OC může vznikat reakcemi plynných organických prekurzorů (Seinfeld, Pandis 1998).

Velké množství toxikologických studií shromážděných v dokumentu WHO z roku 2012 se zabývá právě negativními účinky těchto částic na lidské zdraví. Uvedené studie se shodují na faktu, že černý uhlík (black carbon – stejný prvek jako EC, měřen optickou metodou) může sloužit jako nositel široké škály chemických látek toxických pro lidský organismus (WHO 2012). EC oproti OC lépe prostupuje do lidského těla a zhoršuje onemocnění srdce a plic (Na, Cocker 2005). Organické částice, jež mohou obsahovat mimo jiné frakce PAH, jsou studovány pro jejich karcinogenitu a mutagenní účinky (Seinfeld, Pandis 1998, Satsangi et al. 2012).

Přítomnost EC a OC v atmosféře působí na radiační bilanci Země. Zatímco OC působí ochlazujícím efektem (Bond et al. 2007), EC jako částice nejvíce absorbující světlo způsobuje oteplení atmosféry (IPCC 2013, Seinfeld, Pandis 1998).

Uvedené skutečnosti vedly k požadavku na měření EC a OC v PM na regionálních stanicích (EC 2008). V ČR byl v únoru 2009 spuštěn monitoring EC/OC ve frakci PM_2,5 na pozaďové stanici Košetice. Odběr probíhá každý šestý den, kdy je po dobu 24 hodin kontinuálně prosáván vzduch přes soustavu dvou filtrů. Exponované filtry jsou pravidelně analyzovány dle předepsaného postupu v CLI (Centrální laboratoř imisí). Metoda odběru i stanovení je prováděna dle standardizovaného protokolu vyvinutého v průběhu existence mezinárodního projektu EUSAAR, na který dále navázal projekt ACTRIS.

Průměrná koncentrace celkového uhlíku (TC) v letech 2009–2014 ve vzorkované frakci PM_2,5 je 3,9 µg.m^-3, z čehož EC tvoří 0,5 µg.m^-3 a OC 3,4 µg.m^-3. TC se podílel na celkových koncentracích PM_2,5 průměrně 28,9 % (podíl EC je 3,4 % a OC 25,5 %). Největší podíl TC na celkové koncentraci PM_2,5 je zpravidla v chladném období, kdy tyto hodnoty přesahují i 40 % (obr. IV.1.26). V průběhu sledovaného období nebyla prokázána meziroční variabilita průměrných ročních koncentrací (tab. IV.1.1).

Roční variabilita koncentrací dokládá spojitost nárůstu koncentrací EC a OC s topnou sezónou. Maximálních průměrných hodnot je dosaženo v únoru (TC 6,37 µg.m^-3) a lednu, nejnižší průměrné hodnoty s hodnotou TC 2,29 µg.m^-3 byly naměřeny v červnu (obr. IV.1.27). Zjištěné výsledky korespondují s výsledky publikovaných studií (např. Viana et al. 2007, Schwarz et al. 2008).
V průběhu projektu Ultraschwarz byl měřen černý uhlík (BC) ve velikostní frakci PM₁ na stanici Ústí nad Labem. Měřením byla prokázána roční variabilita spojená se spalováním pevných paliv v průběhu topné sezóny (obr. IV.1.28). Zjištěná koncentrace BC v letním období oscilovala okolo hodnoty 1 µg.m^-3, zatímco v zimě stoupala až k 4 µg.m^-3 (Ultraschwarz 2014).

Tab. XIII.1 Stanice s nejvyššími počty překročení 24hod. limitu PM₁₀

Tab. XIII.2 Stanice s nejvyššími hodnotami ročních průměrných koncentrací PM₁₀

Tab. XIII.3 Stanice s nejvyššími hodnotami ročních průměrných koncentrací PM_2,5

Tab. XIII.4 Stanice měřicí PM₁ s uvedenými ročními průměrnými a maximálními 24hodinovými koncentracemi

Tab. XIII.5 Přehled lokalit, kde byl v letech 2010–2014 překročen imisní limit pro roční průměrnou koncentraci PM₁₀

Tab. IV.1.1 Průměrné charakteristiky uhlíkatých aerosolů na Observatoři Košetice, 2009–2014

Tab. IV.1.2 Stanice měřící elementární (EC) a organický (OC) uhlík v PM_2,5 v ovzduší s uvedenými ročními průměrnými a maximálními koncentracemi

 

Obr. IV.1.1 Pole 36. nejvyšší 24hod. koncentrace PM₁₀, 2014
 

Obr. IV.1.2 Pole roční průměrné koncentrace PM₁₀, 2014 
 

Obr. IV.1.3 Počty překročení hodnoty imisního limitu pro 24hod. koncentrace PM₁₀, 2014
 

Obr. IV.1.4 Pole roční průměrné koncentrace PM_2,5, 2014
 

Obr. IV.1.5 36. nejvyšší 24hod. koncentrace a roční průměrné koncentrace PM₁₀ na vybraných stanicích s klasifikací UB, SUB, I a T, 2004–2014
 

Obr. IV.1.6 36. nejvyšší 24hod. koncentrace a roční průměrné koncentrace PM₁₀ na vybraných venkovských (R) stanicích, 2004–2014
 

Obr. IV.1.7 Roční průměrné koncentrace PM_2,5 v ovzduší na vybraných stanicích, 2004–2014
 

Obr. IV.1.8 Podíl lokalit, kde došlo k překročení imisního limitu pro průměrnou 24hod. koncentraci PM₁₀ a průměrnou roční koncentraci PM₁₀ a PM_2,5, 2000–2014
 

Obr. IV.1.9 Pětiletý průměr ročních průměrných koncentrací PM₁₀, 2010–2014
 

Obr. IV.1.10 Pětiletý průměr ročních průměrných koncentrací PM_2,5, 2010–2014
 

Obr. IV.1.11 Roční chod průměrných měsíčních koncentrací PM₁₀ (průměry pro daný typ stanice), 2014
 

Obr. IV.1.12 Roční chod průměrných měsíčních koncentrací PM_2,5 (průměry pro daný typ stanice), 2014
 

Obr. IV.1.13 Průměrné měsíční poměry PM_2,5/PM₁₀, 2014
 

Obr. IV.1.14 Stanice s nejvyšším překročením LV pro 24hod. koncentrace PM₁₀, 2014
 

Obr. IV.1.15 Trendy ročních charakteristik PM₁₀ v České republice, 2000–2014
 

Obr. IV.1.16 Trendy ročních charakteristik PM_2,5 v České republice, 2005–2014
 

Obr. IV.1.17 Trendy vybraných imisních charakteristik PM₁₀ (index, rok 2000 = 100), 2000–2014 a PM_2,5 (index, rok 2005 = 100), 2005–2014
 

Obr. IV.1.18 Podíl sektorů NFR na celkových emisích PM₁₀, 2013
 

Obr. IV.1.19 Vývoj celkových emisí PM₁₀, 2007–2013
 

Obr. IV.1.20 Podíl sektorů NFR na celkových emisích PM_2,5, 2013
 

Obr. IV.1.21 Vývoj celkových emisí PM_2,5, 2007–2013
 

Obr. IV.1.22 Emisní hustoty PM₁₀ ze čtverců 5x5 km, 2013
 

Obr. IV.1.23 Emisní hustoty PM_2,5 ze čtverců 5x5 km, 2013
 

Obr. IV.1.24 Početní velikostní distribuce aerosolových částic (medián, 25. a 75. percentil, 5. a 95. percentil) naměřených na Observatoři Košetice za pětileté období (Zíková et al. 2014)
 

Obr. IV.1.25 Početní velikostní distribuce aerosolových částic (medián, 25. a 75. percentil, 5. a 95. percentil) naměřených na stanici Ústí nad Labem-město v 7 velikostních kategoriích za období 2012–2014
 

Obr. IV.1.26 Průměrné měsíční koncentrace EC a OC na Observatoři Košetice, 2009–2014
 

Obr. IV.1.27 Měsíční variabilita průměrných koncentrací EC a OC na Observatoři Košetice, 2009–2014
 

Obr. IV.1.28 Roční chod koncentrací BC v PM₁ na měřicí stanici Ústí nad Labem-centrum, 2013–2014