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 2015
 

Suspendované částice PM₁₀

Imisní limit PM₁₀ byl v roce 2014 překročen na 2,5 % území ČR s cca 10,4 % obyvatel v případě 24hodinové koncentrace a na 0,02 % území s cca 0,01 % 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 23,4 % stanic (29 stanic z celkového počtu 124 s dostatečným počtem dat pro hodnocení). To je méně než v roce 2014, kdy bylo překročení denního imisního limitu zaznamenáno na 42,9 % stanic (57 stanic ze 133;obr. IV.1.8). V roce 2014 došlo k procentuálnímu zvýšení podílu lokalit s překročením 24hodinového limitu PM₁₀. Podstatně se zmenšilo území, na kterém došlo k překročení denního imisního limitu PM₁₀ z 8,1 % území, kde žilo cca 24,4 % obyvatel ČR, na již zmíněných 2,5 % s cca 10,4 % obyvatel. Uvedené zmenšení území s překročením 24hodinového limitu se projevilo zejména v Ústeckém, Středočeském a Olomouckém kraji. Doporučená 24hodinová hodnota PM10 pro ochranu lidského zdraví WHO (50 μg.m-3) byla však přesto překročena téměř na celém území ČR (92,9 %). Nejvíce zatíženou sou- vislou 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 2015 překročen na většině stanic. Denní imisní limit PM₁₀ však bývá překračován i v dalších zónách a aglomeracích. V roce 2014 došlo k překročení ve všech zónách a aglomeracích s výjimkou zóny Jihovýchod (ČHMÚ 2015), v roce 2015 nebylo překročení zaznamenáno v zónách Severovýchod a Jihovýchod a v aglomeraci Praha (obr. IV.1.3, tab. XIII.1). V aglomeraci Brno došlo v roce 2015 k překročení denního imisního limitu pouze na dopravní lokalitě Brno-Zvonařka (kap. V.2). V aglomeracích Praha a Brno bývá 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 2015 překročen na 2,3 % stanic, tj. na 3 z celkového počtu 132 stanic v ČR s dostatečným počtem dat pro hodnocení, a to na dvou stanicích v aglomeraci O/K/F-M a na jedné stanici v zóně Střední Morava (tab. XIII.2 a XIII.5). Vroce 2014 došlo k překročení ročního imisního limitu na 7,1 % stanic (10 stanic ze 141; obr. IV.1.8). Území, na kterém došlo k překročení ročního imisního limitu v roce 2015, se zmenšilo na 0,02 % s cca 0,01 % obyvatel z 0,45 % území s cca 2,2 % obyvatel v roce 2014.

Koncentrace PM₁₀ vykazují zřetelný roční chod s nejvyššími koncentracemi v chladných měsících roku (obr. IV.1.11). Vyšší koncentrace PM₁₀ v ovzduší během chladného období roku souvisejí jak s vyššími hodnotami emisí částic ze sezonních tepelných zdrojů, tak i se zhoršenými rozptylovými podmínkami, které jsou častější v zimních měsících. Např. lokální topeniště se na emisích PM₁₀ resp. PM_2,5 v ČR podílí téměř 34 %, resp. 51 % (obr. IV.1.17, resp. obr. IV.1.19). Roční chod koncentrací PM₁₀ v roce 2015 měl v porovnání s rokem 2014 odlišný průběh s nejvyššími průměrnými měsíčními koncentracemi v únoru a v říjnu, protože listopad byl mimořádně teplotně nadnormální, leden a prosinec silně teplotně nadnormální a během všech těchto měsíců se oproti dlouhodobému průměru méně často vyskytovaly nepříznivé rozptylové podmínky. Vyšší koncentrace byly zaznamenány také v srpnu 2015 (obr. IV.1.11). Příčinou byly mimořádně vysoké teploty (kap. III), které podmiňovaly zvýšenou resuspenzi¹.

Pokles koncentrací částic PM10 i PM2,5 oproti předchozímu roku způsobily především příznivé meteorologické a rozptylové podmínky (kap. III).

Suspendované částice PM_2,5

Ke snížení úrovně znečištění ovzduší v roce 2015 v porovnání s rokem 2014 došlo i v případě částic PM_2,5. Roční imisní limit PM_2,5 byl překročen na 0,9 % území ČR s cca 5,1 % obyvatel (obr. IV.1.4) oproti 1,8 % plochy s 8,6 % obyvatel v roce 2014. K překročení limitu došlo v roce 2015 na pěti stanicích v aglomeraci O/K/F-M a na jedné stanici v zóně Střední Morava (tab. XIII.3, obr. IV.1.7). Překročení bylo celkem zaznamenáno na šesti stanicích (12,5 %) z celkového počtu 48, přičemž v roce 2014 došlo k překročení na 11 stanicích (21,2 %) z 52 obr. IV.1.8). Doporučená 24hodinová hodnota PM_2,5 pro ochranu lidského zdraví WHO byla překročena téměř na celém území ČR (99,2 %).

Velké znečištění ovzduší PM_2,5 se vyskytuje zejména v chladném období roku (obr. IV.1.12) a jsou, podobně jako u PM₁₀, důsledkem emisí z vytápění a horších rozptylových podmínek. Stejně jako u PM₁₀ byly nejvyšší průměrné měsíční kon- centrace PM_2,5 v roce 2015 zaznamenány v únoru a v říjnu.
 

Suspendované částice PM₁

Jemná frakce částic PM₁ byla měřena v roce 2015 na 11 lokalitách, z toho na čtyřech stanicích v Plzni, na čtyřech v okrese Brno-město, na dvou v okrese Brno-venkov a na jedné v okrese Zlín (tab. XIII.4). Nejvyšší roční i maximální denní koncentrace (23,3, resp. 128,3 μg.m^-3) byly dosaženy na stanici Otrokovice-město (okres Zlín).
 

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 2015 se tento poměr pohyboval v průměru z 30 lokalit v ČR, kde se současně měří PM_2,5 a PM₁₀ a lokality mají dostatečný počet hodnot, v rozmezí 0,67 (červenec a září) až 0,81 (únor) s nižšími hodnotami v letním období. V Praze, kde je roční chod ovlivněn velkým podí- lem dopravních lokalit, byl tento poměr v rozmezí 0,60 (červenec) až 0,76 (prosinec), v Brně 0,58 (červen) až 0,90 (březen), v aglomeraci O/K/F-M 0,69 (červen) až 0,88 (prosinec) a v Ústeckém kraji 0,61 (září) až 0,74 (únor). Při porovnání poměru podle klasifikace lokalit je poměr na lokalitách venkovských 0,69 (září) až 0,89 (únor), městských 0,67 (září) až 0,81 (prosinec), předměstských 0,64 (červen) až 0,81 (prosinec), dopravních 0,59 (červenec) až 0,80 (únor, říjen, prosinec).

Roční chod 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 resuspenze 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 (kap. 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 přechodném poklesu v roce 2004 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). Posledních pět let od roku 2010 průměrné koncentrace suspendovaných částic klesají. (obr. IV.1.14, IV.1.15 a IV.1.16). Pokles koncentrací PM10 se projevil na lokalitách všech kategorií (obr. IV.I.14). 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.1.14, IV.1.15 a IV.1.16).

Roční nadlimitní koncentrace PM₁₀ a PM_2,5 zasahují dlouhodobě 0,5 %, resp. 2 % území ČR (obr. IV.1.9 resp. IV.1.10). Jedná se především o území aglomerace O/K/F-M a části zóny Moravskoslezsko. Klesající trend v posledních čtyřech letech je zřejmý z porovnání plošného rozložení pětiletého průměru a ročního průměru 2015, kdy je patrné zmenšení území s ročními nadlimitními koncentracemi. Nadlimitní roční koncentrace PM₁₀ se vyskytly téměř výhradně v aglomeraci O/K/F-M a nadlimitní roční koncentrace PM_2,5 pouze ojediněle (obr. IV.1.2 a IV.1.9, resp. IV.1.4) a IV.1.10).

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 ze zdrojů fugitivních (kamenolomy, skládky prašných materiálů, operace s prašnými materiály apod.). Zahrnuty jsou rovněž emise z otěrů pneumatik, brzdového obložení a abraze vozovek vypočítávané z dopravních výkonů. Kvalitu ovzduší ovlivňuje rovněž resuspenze částic (znovuzvíření), která do standardně prováděných emisních inventur není zahrnuta. Mezi hlavní zdroje emisí PMx v roce 2014 patřil sektor 1A4bi-Lokální vytápění domácností, který se podílel na znečišťování ovzduší v celorepublikovém měřítku látkami PM₁₀ 33,9 % a PM_2,5 51,2 % (obr. IV.1.17 a obr. IV.1.19). 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 12,8 % 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 5,9 % a na emisích PM_2,5 9,1 %.

Podíl domácností vytápěných pevnými palivy se v období 2007–2014 příliš neměnil, proto je trend emisí PM₁₀ a PM_2,5 ovlivněn především meteorologickými podmínkami během topných sezon (obr. IV.1.18 a obr. IV.1.20). K poklesu emisí přispívá především přirozená obnova vozového parku, snížení zemědělské produkce a zavedení emisních stropů TZL pro zdroje LCP od roku 2008.

V různých 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.1.21 a obr. IV.1.22). 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 částic². Měření je realizováno díky zapojení stanice do mezinárodního projektu EUSAAR (European Supersites for Atmospheric Aerosol Research) a následně i ACTRIS, ACTRIS-2 a ACTRIS-CZ (Aerosols, Clouds, and Trace gases Research InfraStructure Network). Pro lokalitu pozaďové stanice Košetice, která není ovlivněna přímým zdrojem znečištění, je v denním chodu počtu částic typické zvýšení počtu částic nukleačního módu (do 20 nm) trvající od ranních do odpoledních hodin. Vývoj počtu částic ve zbylé části spektra dosahuje nejvyšších hodnot v odpoledních a večerních hodinách (obr. IV.1.23). Částice nukleačního módu jsou buď emitovány přímo do ovzduší, nebo vznikají díky přítomnosti plynných prekurzorů v atmosféře. V této lokalitě je proto nárůst počtu částic nukleačního módu pravděpodobně způsoben událostmi, při kterých dochází ke vzniku nových částic.

Příkladem vlivu antropogenní činnosti mohou být hodinová spektra počtu částic z posledního dubnového dne, kdy jsou v okolí pořádány večerní ohně při příležitosti „pálení čarodějnic“ (obr. IV.1.24). Během dne pozorujeme téměř totožný chod jako u celoročního spektra (obr. IV.1.23), ve večerních hodinách však dochází ke značnému nárůstu částic Aitkenova módu (mezi 20 a 100 nm), jehož částice jsou mimo jiné výsledkem spalovacích procesů z lokálních zdrojů.

Výraznější denní chod počtu částic pozorujeme na stanici Ústí nad Labem-město, kde měření velikostní distribuce částic probíhá od poloviny roku 2011 (projekt Ultraschwarz). Stoupající počet částic od ranních hodin ve všech částech spektra reflektuje nejen dopravní špičku, ale i narůstající výskyt produktů spalování z průmyslových zdrojů. S těmito zdroji je spojena jak zvýšená produkce částic, tak i jejich plynných prekurzorů, ze kterých mohou fotochemickými procesy vznikat sekundární částice. Pokles koncentrací je vystřídán opětovným nárůstem ve večerních a nočních hodinách. Zatímco v noci dochází k poklesu počtu částic nukleačního módu, stávají se dominantní částice velikostní kategorie 100 až 200 nm (obr. IV.1.25).

Sledování počtu částic (velikostních frakcí v rozsahu 250 až 3200 nm) probíhá v Ostravě od roku 2008 na pozaďové městské lokalitě Ostrava-Fifejdy. V roce 2012 bylo v rámci projektu Air Silesia³ uvedeno do provozu měření ve stejném rozsahu i na pozaďové předměstské lokalitě Ostrava-Poruba. Průměrný počet částic byl v roce 2015 na stanici Ostrava-Fifejdy 982 v cm³, na stanici Ostrava-Poruba 1001 v cm³. V chladné části roku byl počet částic do 1 μm (převážně sekundární aerosol) výrazně vyšší než v teplé, což koresponduje s vyššími koncentracemi plynných prekursorů SO₂ a NO_x na Ostravsku v této části roku. U velikosti frakcí 2 μm a větších je poměr počtu částic mezi chladnou a teplou polovinou roku vyrovnaný. Pro větší částice, zvláště nad 10 μm, platí, že jejich počet je výrazně vyšší v teplé polovině roku. Mediánový denní chod počtu částic je na obou stanicích výraznější u jemnějších frakcí 0,5 μm a menších, a to převážně v teplé polovině roku. U frakcí větších než 0,5 μm je denní chod vyrovnanější. Nejnižších hodnot v průběhu dne je dosahováno v odpoledních hodinách, nejvyšších naopak během večera, noci a časného rána (obr. IV.1.26 a obr. IV.1.27). V týdenním chodu u částic cca do 1 μm nejsou patrné výraznější rozdíly v počtu částic mezi pracovními a víkendovými dny. U větších velikostí částic narůstá jejich počet v pracovních dnech. Stanice v Ostravě-Porubě v porovnání s Ostravou-Fifejdami vykazuje vyšší počty částic, převážně ve frakcích menších než 0,5 μm.

IV.1.5 Monitorování koncentrací elementárního a organického uhlíku

Uhlíkaté aerosolové částice v atmosféře jsou tvořeny hlavně elementárním uhlíkem a organickými sloučeninami (Seinfeld, Pandis 2006). Elementární (EC) i organický (OC) uhlík jsou produkty nedodonalého 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. Kromě označení uhlíkatých aerosolových částic jako EC a OC je používán také termín černý uhlík (BC). Černý a elementární uhlík v podstatě označují stejný komponent atmosféry. Zatímco EC obsahuje pouze uhlík, BC může obsahovat kromě EC i organické příměsi (Chow et al. 2009, Husain et al. 2007, Petzold et al. 2013). Používání správné terminologie pro označení elementárního a černého uhlíku se liší v pojetí charakteru této látky. Termín EC definuje těkavé vlastnosti, označení černý uhlík (BC) popisuje absorpční vlastnosti napříč spektrem viditelných vlnových délek (Seinfeld, Pandis 2006).

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 BC může sloužit jako nositel široké škály chemických látek toxických pro lidský organismus (WHO 2012). EC (resp. BC) oproti OC lépe prostupuje do lidského těla a zhoršuje onemocnění srdce a plic (Na, Cocker 2005). Organické částice (včetně organického uhlíku), jež mohou obsahovat mimo jiné frakce PAH, jsou studovány pro jejich karcinogenitu a mutagenní účinky (Seinfeld, Pandis 2006, Satsangi et al. 2012).

První pravidelné měření EC/OC v ČR (ve frakci PM_2,5) bylo zahájeno v únoru 2009 na pozaďové stanici Košetice. Odběr byl z technických důvodů od března roku 2015 pozastaven a znovu obnoven od 1. ledna 2016. Následující hodnocení je proto uvedeno pouze do roku 2014. 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 PM2,5 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.1.28). V průběhu sledovaného období nebyla prokázána meziroční variabilita průměrných ročních koncentrací (tab. IV.1.1).

Na stanici Ústí nad Labem jsou v rámci projektu Ultraschwarz měřeny koncentrace BC od poloviny roku 2012 (Ultraschwarz 2014). Monitorování koncentrací BC od roku 2012 probíhá také na stanici Křešín u Pacova, provozované Ústavem výzkumu globální změny AV ČR. Tato stanice je lokalizována v bezprostřední blízkosti Observatoře Košetice a je součástí sdružené stanice Košetice – Křešín u Pacova.

V roce 2015 byla průměrná koncentrace BC na stanici Ústí nad Labem 1,95 μg.m^-3. Nejvyšší průměrné měsíční hodnoty byly naměřeny v únoru, listopadu a prosinci (2,5–3,6 μg.m^-3), nejnižší průměrná měsíční koncentrace 0,82 μg.m^-3 byla zaznamenána v červenci. Koncentrace BC měřené na stanici Křešín u Pacova dosáhly průměrné koncentrace 0,59 μg.m^-3, nejvyšší měsíční průměrná hodnota byla změřena v únoru (0,90 μg.m^-3) a nejnižší v červenci (0,33 μg.m^-3).

Roční variabilitu koncentrací BC a její závislost na spalovacích procesech dobře charakterizují průměrné denní koncentrace v jednotlivých měsících (obr. IV.1.29). Stanici Ústí nad Labem charakterizují dvě maxima v ranních a večerních hodinách. V topné sezoně zpravidla dominují večerní zvýšené hodnoty, zatímco v teplejší části roku je výraznější ranní maximum. Chody denních hodnot BC pozaďové stanice Křešín u Pacova reflektují výrazněji změny související s vytápěním. Mimo topnou sezonu se projevuje více ranní maximum způsobené dopravou, oproti chladné části roku, kdy dominuje večerní zvýšení koncentrací spojené s lokálním vytápěním.

V České republice pocházelo dle výsledků inventarizace emisí v roce 2014 až 66,6 % emisí BC ze sektoru dopravy, a to především ze spalování paliv ve vznětových motorech. Z toho se na celkových emisích BC nejvíce podílely sektory: Zemědělství, lesnictví, rybolov: Nesilniční vozidla a ostatní stroje (1A4cii) 23,7 %, Silniční doprava: Nákladní doprava nad 3,5 tuny (1A3biii) 20,1 % a Silniční doprava: Osobní automobily (1A3bi) 14,2 %. Ze stacionárních zdrojů vzniklo nejvíce emisí BC v sektoru Lokální vytápění domácností (1A4bi) s podílem 25,5 % na celkových emisích (obr. IV.1.30).

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 2011–2015 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, 2015

 

Obr. IV.1.1 Pole 36. nejvyšší 24hod. koncentrace PM₁₀, 2015
 

Obr. IV.1.2 Pole roční průměrné koncentrace PM₁₀, 2015 
 

Obr. IV.1.3 Počty překročení hodnoty imisního limitu pro 24hod. koncentrace PM₁₀, 2015
 

Obr. IV.1.4 Pole roční průměrné koncentrace PM_2,5, 2015
 

Obr. IV.1.5 36. nejvyšší 24hod. koncentrace a roční průměrné koncentrace PM₁₀ na vybraných stanicích s klasifikací UB, SUB, I a T, 2005–2015
 

Obr. IV.1.6 36. nejvyšší 24hod. koncentrace a roční průměrné koncentrace PM₁₀ na vybraných venkovských (R) stanicích, 2005–2015
 

Obr. IV.1.7 Roční průměrné koncentrace PM_2,5 v ovzduší na vybraných stanicích, 2005–2015
 

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, 2000–2015
 

Obr. IV.1.9 Pětiletý průměr ročních průměrných koncentrací PM₁₀, 2011–2015
 

Obr. IV.1.10 Pětiletý průměr ročních průměrných koncentrací PM_2,5, 2011–2015
 

Obr. IV.1.11 Roční chod průměrných měsíčních koncentrací PM₁₀ (průměry pro daný typ stanice), 2015
 

Obr. IV.1.12 Roční chod průměrných měsíčních koncentrací PM_2,5 (průměry pro daný typ stanice), 2015
 

Obr. IV.1.13 Průměrné měsíční poměry PM_2,5/PM₁₀, 2015
 

Obr. IV.1.14 Trendy ročních charakteristik PM₁₀ v České republice, 2000–2015
 

Obr. IV.1.15 Trendy ročních charakteristik PM_2,5 v České republice, 2005–2015
 

Obr. IV.1.16 Trendy vybraných imisních charakteristik PM₁₀ (index, rok 2000 = 100), 2000–2015 a PM_2,5 (index, rok 2005 = 100), 2005–2015
 

Obr. IV.1.17 Podíl sektorů NFR na celkových emisích PM₁₀, 2014
 

Obr. IV.1.18 Vývoj celkových emisí PM₁₀, 2007–2014
 

Obr. IV.1.19 Podíl sektorů NFR na celkových emisích PM_2,5, 2014
 

Obr. IV.1.20 Vývoj celkových emisí PM_2,5, 2007–2014
 

Obr. IV.1.21 Emisní hustoty PM₁₀ ze čtverců 5x5 km, 2014
 

Obr. IV.1.22 Emisní hustoty PM_2,5 ze čtverců 5x5 km, 2013
 

Obr. IV.1.23 Mediánové spektrum denního chodu počtu částic, Obervatoř Košetice, 2015
 

Obr. IV.1.24 Mediánové spektrum denního chodu počtu částic, Obervatoř Košetice, 30. dubna 2015
 

Obr. IV.1.25 Mediánové spektrum denního chodu počtu částic, Ústí nad Labem-město, 2015
 

Obr. IV.1.26 Mediánové spektrum denního chodu počtu částic, Ostrava-Fifejdy, 2015
 

Obr. IV.1.27 Mediánové spektrum denního chodu počtu částic, Ostrava-Poruba, 2015
 

Obr. IV.1.28 Průměrné měsíční koncentrace EC a OC na Observatoři Košetice, 2009-2014
 

Obr. IV.1.29 Průměrné měsíční denní chody koncentrací BC na stanicích Ústí nad Labem a Křešín u Pacova, 2015
 

Obr. IV.1.30 Podíl sektorů NFR na celkových emisích BC, 2014

 

---

¹Resuspendované částice jsou částice původně usazené na zemský povrch, které jsou následně zvířené větrem nebo pohybem vozidel.

²Autorka textu by ráda poděkovala Ing. Z. Wagnerovi, CSc. (Ústav chemických procesů AV ČR) za přípravu dat z měření spektrometru SMPS v Košeticích, které byly použity pro zpracování této podkapitoly.

³Projekt „Informační systém kvality ovzduší v oblasti Polsko- Českého pohraniční ve Slezském a Moravskoslezském regionu“, který byl financován z Operačního programu přeshraniční spolupráce Česká republika-Polská republika 2007–2013; registrační číslo projektu: CZ.3.22/1.2.00/09.01610.