IV.3 OXIDY DUSÍKU

 

IV.3.1 Znečištění ovzduší oxidy dusíku v roce 2014

Při sledování a hodnocení kvality venkovního ovzduší se pod termínem oxidy dusíku (NO_x) rozumí směs oxidu dusnatého (NO) a oxidu dusičitého (NO₂). Imisní limit pro ochranu lidského zdraví je stanoven pro NO₂, limit pro ochranu ekosystémů a vegetace je stanoven pro NO_x.

Znečištění ovzduší oxidem dusičitým v roce 2014 vzhledem k imisním limitům pro ochranu zdraví

K překročení ročního imisního limitu NO₂ dochází pouze na omezeném počtu stanic, a to na dopravně exponovaných lokalitách aglomerací a velkých měst. Z celkového počtu 94 lokalit, kde byl v roce 2014 sledován oxid dusičitý, došlo na 4,3 % stanic (4 lokality) k překročení ročního imisního limitu (tab. XIII.8). Všechny čtyři stanice jsou klasifikovány jako dopravní městské. Lze tedy předpokládat, že k překročení imisních limitů může docházet i na dalších dopravně exponovaných místech, kde není prováděno měření.

V roce 2014 překračovaly hodinové koncentrace NO₂ hodnotu imisního limitu 200 µg.m^-3 celkem na 2 stanicích (tab. XIII.7). Na žádné však nebyl dosažen maximální povolený počet 18 překročení v kalendářním roce (obr. IV.3.9). Stanice Praha 2-Legerova (hot spot) zaznamenala pět překročení a Brno-Svatoplukova jedno překročení.

Větší znečištění měst oxidy dusíku v porovnání s mimoměstskými lokalitami je způsobeno převážně dopravou. Nejvyšších hodnot koncentrací NO₂ je dosahováno v Praze, Brně a Ostravě (obr. IV.3.1). Na většině území České republiky (99,7 %) je však roční průměrná koncentrace nižší než 26 µg.m^-3, tj. hodnota dolní meze pro posuzování. Vyšší koncentrace NO₂ mohou být i v blízkosti místních komunikací v obcích s intenzivní dopravou a hustou místní dopravní sítí. V roce 2014 bylo nadlimitním koncentracím NO₂ (40 µg.m^-3) vystaveno 0,15 % populace a 0,001 % plochy území ČR. Na obr. IV.3.7 jsou graficky znázorněny roční chody denních koncentrací NO₂ v roce 2014, kde je prezentováno překročení imisního limitu na vybraných lokalitách.

Na dopravních lokalitách jsou měřeny vyšší koncentrace NO₂ než na ostatních typech lokalit. V období duben–září je patrný pokles koncentrací NO₂ na všech lokalitách (obr. IV.3.4). Důvodem poklesu je vyšší intenzita solární radiace (především o vlnových délkách < 400 nm) v tomto ročním období, která má za následek fotodisociaci NO₂ na NO a O (Warneck 2000). Z produktů fotodisociace se za vhodných podmínek vytváří přízemní ozon, a proto jsou v období duben–září koncentrace přízemního ozonu vyšší (obr. IV.4.3).

Znečištění ovzduší oxidy dusíku v roce 2014 vzhledem k imisním limitům pro ochranu ekosystémů a vegetace

Počet lokalit klasifikovaných jako venkovské se v roce 2014 zvýšil oproti roku 2013 ze 13 na 14. Ani na jedné z těchto stanic nebyl imisní limit pro roční průměrné koncentrace NO_x (30 µg.m^-3) v roce 2014 překročen (tab. XIII.9 a obr. IV.3.10). Na 67 % stanic (8 lokalit), které měřily v obou letech, došlo v porovnání s rokem 2013 ke snížení průměrné roční koncentrace NO_x.

Konstrukce mapy plošného rozložení ročních průměrných koncentrací NO_x zahrnuje kombinaci měření a modelování. Pro konstrukci mapy pole NO_x byly použity všechny stanice měřící NO_x, přihlíželo se i k výše zmíněným údajům o emisích z mobilních zdrojů v ČR. Vyšší koncentrace NO_x mohou být i v blízkosti místních komunikací v obcích s intenzivní dopravou a hustou místní dopravní sítí, kde nejsou koncentrace měřeny. Na mapě jsou formou bodových značek vyznačeny pouze stanice venkovské (obr. IV.3.3), protože pouze na těchto lokalitách se hodnotí úroveň ročních koncentrací NO_x vzhledem k imisnímu limitu pro ochranu ekosystémů a vegetace.

Na konec kapitoly je pro vybrané lokality s vyššími ročními průměry koncentrací NO_x zařazeno grafické znázornění chodů 24hodinových koncentrací NO_x v roce 2014 (obr. IV.3.8). Vyšší 24hodinové koncentrace NO_x byly zaznamenávány v období od ledna do března a od října do prosince. Důvodem jsou pravděpodobně zhoršené rozptylové podmínky, které jsou v zimním období častější, a také zvýšené emise NO_x z lokálních topenišť (Warneck 2000).

IV.3.2 Vývoj koncentrací oxidů dusíku

V průběhu 90. let došlo k výraznému poklesu jak ročních průměrných koncentrací NO₂ a NO_x, tak i 19. nejvyšších hodinových koncentrací NO₂. Důvodem byl prudký pokles emisí v tomto období v důsledku nabytí účinnosti zákona č. 309/1991 Sb. a na něj navazujícího zavádění nových technologických opatření ke snižování emisí. Vliv měla také změna skladby průmyslové výroby a vozového parku a složení pohonných hmot. Velký význam na průběh meziroční proměnlivosti koncentrací NO₂ a NO_x, ale i dalších znečišťujících látek, mají meteorologické a rozptylové podmínky. Relativně strmě klesající trend z 90. let minulého století pokračoval až do roku 2000. Od tohoto roku dochází střídavě k nárůstům a poklesům jak průměrných ročních koncentrací, tak i 19. nejvyšších hodinových koncentrací (obr. IV.3.5). Nejvýraznější nárůsty koncentrací byly zaznamenány v letech 2003, 2006 a 2010, pravděpodobně v důsledku nepříznivých meteorologických a rozptylových podmínek, které se v těchto letech vyskytovaly. Od roku 2011 je možné pozorovat pozvolna klesající trend všech sledovaných charakteristik (obr. IV.3.6).

Nejvyšších hodnot bylo dosahováno v celém sledovaném období (2000–2014) v aglomeracích Praha a O/K/F-M (obr. V.1). Důvodem je velmi vysoké zatížení těchto oblastí dopravou a v případě aglomerace O/K/F-M i emisemi z průmyslu. Například v Praze je doprava v současnosti nejvýznamnějším zdrojem emisí oxidů dusíku (ENVIS 2012). Nejnižších úrovní je naopak dosahováno v aglomeraci Brno.

IV.3.3 Emise oxidů dusíku

Emise oxidů dusíku (NO_x) se tvoří při spalování paliv v závislosti na teplotě spalování, obsahu dusíku v palivu a přebytku spalovacího vzduchu. Emise NO_x vznikají i při některých chemicko-technologických procesech (výroba kyseliny dusičné, amoniaku, hnojiv apod.). Zatímco při spalování paliv se podíl NO₂ v emisích NO_x pohybuje obvykle v intervalu do 5 %, u některých chemicko-technologických procesů může podíl NO₂ představovat až 100 % emisí NO_x (Neužil 2012).

Největší množství emisí NO_x pochází z dopravy. Sektory 1A3biii-Silniční doprava: Nákladní doprava nad 3,5 t, 1A3bi-Silniční doprava: Osobní automobily a 1A4cii-Zemědělství, lesnictví, rybolov: Nesilniční vozidla a ostatní stroje se na celorepublikových emisích NO_x v roce 2013 podílely 39 % (obr. IV.3.11). V sektoru 1A1a-Veřejná energetika a výroba tepla bylo do ovzduší vneseno 32,8 % emisí NO_x. Klesající trend emisí NO_x v období let 2007–2013 souvisí především s přirozenou obnovou vozového parku a se zavedením emisních stropů pro emise NO_x ze zdrojů v sektoru 1A1a-Veřejná energetika a výroba tepla (obr. IV.3.12).

Podíl jednotlivých typů zdrojů na celkových emisích se liší podle konkrétní skladby zdrojů v dané oblasti. Produkce emisí NO_x je soustředěna především podél dálnic, ve velkých městech a v krajích (Ústecký, Středočeský, Moravskoslezský), ve kterých jsou umístěny významnější energetické výrobní celky (obr. IV.3.13).
 

Tab. XIII.7 Stanice s nejvyššími hodnotami 19. a maximální hodinové koncentrace NO₂

Tab. XIII.8 Stanice s nejvyššími hodnotami ročních průměrných koncentrací NO₂

Tab. XIII.9 Stanice s nejvyššími hodnotami ročních průměrných koncentrací NO_x na venkovských stanicích
 

Obr. IV.3.1 Pole roční průměrné koncentrace NO₂, 2014

Obr. IV.3.2 Pětiletý průměr ročních průměrných koncentrací NO₂, 2010–2014

Obr. IV.3.3 Pole roční průměrné koncentrace NO_x, 2014

Obr. IV.3.4 Roční chod průměrných měsíčních koncentrací NO₂ (průměry pro daný typ stanice), 2014

Obr. IV.3.5 Trendy ročních charakteristik NO₂ a NO_x v České republice, 2000–2014

Obr. IV.3.6 Trendy vybraných imisních charakteristik NO₂ a NO_x (index, rok 2000 = 100), 2000–2014

Obr. IV.3.7 Stanice s nejvyššími hodinovými koncentracemi NO₂, 2014

Obr. IV.3.8 24hod. koncentrace na stanicích s nejvyššími ročními koncentracemi NO_x, 2014

Obr. IV.3.9 19. nejvyšší hodinové koncentrace a roční průměrné koncentrace NO₂ na vybraných stanicích, 2004-2014

Obr. IV.3.10 Roční průměrné koncentrace NO_x na vybraných venkovských stanicích, 2004–2014

Obr. IV.3.11 Podíl sektorů NFR na celkových emisích NO_x, 2013

Obr. IV.3.12 Vývoj celkových emisí NO_x, 2007–2013

Obr. IV.3.13 Emisní hustoty oxidů dusíku ze čtverců 5x5 km, 2013