V.3 AGLOMERACE OSTRAVA/ KARVINÁ/FRÝDEK-MÍSTEK

Aglomerace Ostrava/Karviná/Frýdek-Místek (dále jen O/K/F-M) patří k nejvíce urbanizovaným a průmyslovým oblastem ve střední Evropě (kap. VIII.). Geograficky ji tvoří přibližně jihozápadní pětina území Hornoslezské pánve, rozkládající se z větší části na území Polské republiky. Území je historicky zatížené rozsáhlou průmyslovou činností v oblasti Svrchnokarbonské kamenouhelné pánve. Původci znečištění ovzduší v oblasti jsou vysoká koncentrace průmyslové výroby, velká hustota zástavby s lokálním vytápěním pevnými palivy a zahuštěná dopravní infrastruktura na obou stranách česko-polské hranice.

Specifickými problémy oblasti jsou např. emise z prohořívajících odvalů a nezanedbatelný vliv fugitivních emisí z rozsáhlých průmyslových areálů. Obce na většině území aglomerace na sebe navzájem bezprostředně navazují (tzv. slezský typ zástavby), průmyslové areály jsou součástí měst. Koncentrace suspendovaných částic měřené na stanicích, které jsou klasifikovány jako venkovské či pozaďové, jsou výrazně vyšší než na obdobně klasifikovaných stanicích v ostatních částech ČR. Příčinou jsou vysoké emise v přeshraniční oblasti, tj. nejen produkce škodlivin zdroji na české straně hranice, ale i přeshraniční výměna znečištění ovzduší s Polskou republikou (podrobně viz výsledky projektů Air Silesia a Clean Border¹).

Přeshraniční přenos dokumentují i příklady koncentračních a větrných růžic ze stanice Věřňovice uvedené v Příloze III této ročenky a okomentované na konci této podkapitoly. Pro sledování dlouhodobě nadlimitních koncentrací škodlivin v ovzduší a jejich trendů je oblast pokryta hustou sítí více než dvaceti měřicích stanic různých organizací, které jsou doplňovány specializovanými dočasnými měřeními².

V.3.1 Kvalita ovzduší v aglomeraci Ostrava/Karviná/Frýdek-Místek

Suspendované částice PM₁₀ a PM_2,5

V aglomeraci O/K/F-M jsou trvale překračovány limitní koncentrace suspendovaných částic a některých na ně navázaných zdraví škodlivých látek, např. polycyklických aromatických uhlovodíků (PAH). Hodnoty znečištění naměřené na lokalitách aglomerace dominují republikovým statistikám. Nej- vyšší průměrné roční koncentrace PM₁₀ i PM_2,5 jsou měřeny nejen v okolí průmyslových areálů, ale zejména souvisle v blízkosti česko-polské hranice, kde je oblast zasažená emisemi z České i Polské republiky. Koncentrace pod úrovní imisních limitů jsou nejčastěji měřeny v jižní části aglomerace na pozaďových a venkovských lokalitách v Moravskoslezských Beskydech a jejich podhůří. Pro koncentrace PM₁₀ a PM_2,5 v aglomeraci je charakteristické, že v zimním období oproti jiným oblastem ČR narůstají výrazněji. Přesto průměrné koncentrace PM₁₀ a PM_2,5 během letního období na průmyslových lokalitách dosahují až hodnoty ročního imisního limitu, tj. znečištění ovzduší PM není v aglomeraci problémem pouze během chladné poloviny roku a za smogových situací. Poměr koncentrací PM_2,5/PM₁₀ je nejen v aglomeraci, ale v celém Moravskoslezském kraji vyšší než v jiných částech ČR, podíl jemnějších částic v PM₁₀ je zde vyšší zejména v chladném období roku.

V roce 2015 byla nadlimitní roční průměrná koncentrace částic PM₁₀ naměřena poprvé v desetileté řadě pouze na jedné lokalitě, a to ve Věřňovicích – v části Dolní Lutyně na Karvinsku na česko-polském pomezí (obr. V.3.1). Nadlimitní roční prů- měrná koncentrace PM_2,5 byla naměřena na většině lokalit s monitorováním této frakce částic, výjimkou byla lokalita Čeladná v beskydském podhůří a lokality ležící na okraji nejznečištěnějšího jádra aglomerace (Ostrava-Poruba/ČHMÚ a Třinec-Kosmos; obr. V.3.2). Nadlimitní denní koncentrace PM₁₀ se na měřicích stanicích aglomerace vyskytují, na rozdíl od ostatních oblastí, i v letních měsících, a to i na předměstských lokalitách. Příčinou neobvykle vysokého počtu dnů s nadlimitní denní průměrnou koncentrací v srpnu 2015 byly mimořádně vysoké teploty (kap. III.), které podmiňovaly zvýšenou prašnost. Roční chod znečištění PM₁₀ měl v roce 2015 netypický průběh. Nejvyšší podíly dnů s nadlimitními hodnotami se vyskytovaly v únoru a v říjnu, přičemž v lednu a v prosinci byl výskyt takových dnů podprůměrný (obr. V.3.3). Legislativou tolerovaný počet 35 dnů s nadlimitní denní koncentrací byl v roce 2015 ovšem obdobně jako v předchozích letech překročen na všech lokalitách s nepřetržitým měřením PM₁₀ v aglomeraci, s výjimkou pozaďové lokality Čeladná. Na nejznečištěnějších lokalitách byl počet 35 dnů překročen opět už v prvním čtvrtletí, přičemž nadlimitní denní hodnoty se zde vyskytovaly v souhrnu až ve čtvrtině kalendářních dnů. Meziročně došlo v aglomeraci k poklesu počtu dnů s nadlimitní denní koncentrací PM₁₀ na všech stanicích s výjimkou průmyslové lokality Ostrava-Radvanice ZÚ (obr. V.3.4).

V chladné části roku při déletrvajících epizodách se slabým prouděním a s inverzním charakterem počasí dochází v aglomeraci O/K/F-M k postupnému nárůstu koncentrací zejména suspendovaných částic vedoucímu k překročení imisních limitů a prahových hodnot smogových situací. I v mimořádně nadnormálně teplém roce 2015 (kap. III.) byly v aglomeraci (bez Třinecka) vyhlášeny tři smogové situace z důvodu překročení prahových hodnot suspendovaných částic PM₁₀. Jednalo se o jednodenní lednovou situaci a o dvě smogové situace v listopadu. K vyhlášení regulace vyjmenovaných zdrojů významně přispívajících k úrovni znečištění nedošlo (kap. VI.).

Na meziroční kolísání koncentrací mají podstatný vliv meteorologické podmínky převažující v jednotlivých letech, zejména v jejich chladných obdobích. V letech, kdy se vyskytly delší epizody s inverzním charakterem počasí (2005, 2006, 2010), došlo ke zvýšení průměrných ročních hodnot. Průměrné roční koncentrace částic PM₁₀ i PM_2,5 v aglomeraci v roce 2015 klesly na všech typech lokalit, přičemž na městských i venkovských lokalitách dosáhly desetiletého minima. V okrese Karviná byly průměrné roční koncentrace PM₁₀ s výjimkou lokality Věřňovice podlimitní poprvé za posledních 10 let (obr. V.3.1 ). Na lokalitách s nepřetržitou 20letou řadou měření PM₁₀ se koncentrace většinou přiblížily nejnižším hodnotám zaznamenaným v letech 1998 a 1999.

Oxid dusičitý NO₂

Roční průměrné koncentrace NO₂ byly v roce 2015 na všech sledovaných lokalitách v aglomeraci podlimitní. Na všech typech lokalit tak zůstal zachován velmi mírný sestupný trend, trvající již od roku 2010. Druhým rokem v řadě byla těsně podlimitní průměrná roční koncentrace NO₂ na hot spot lokalitě Ostrava-Českobratrská, zaměřené na monitoring znečištění pocházejícího primárně z dopravy (obr. V.3.5).

Benzo[a]pyren

Úroveň znečištění ovzduší benzo[a]pyrenem je velmi závažným problémem v celé přeshraniční oblasti Slezska a Moravy. Roční chod vykazuje maximální hodnoty benzo[a]pyrenu v chladných částech roku, letní koncentrace jsou výrazně nižší. V roce 2015, obdobně jako v předchozích letech, roční průměrné koncentrace v aglomeraci násobně překračovaly imisní limit. Nejvyšší koncentrace byla opětovně naměřena na průmyslové lokalitě v Ostravě-Radvanicích. Srovnatelně vysoké hodnoty jsou vzhledem k značným koncentracím měřeným na jihu Polské republiky předpokládány i v oblasti česko-polské hranice (obr. V.3.6). Meziročně došlo k poklesu koncentrací. Sestupný trend průměrných ročních koncentrací se projevil na všech typech lokalit.

Přízemní ozon

V roce 2015 počet překročení hodnoty imisního limitu přízemního ozonu (maximální denní 8hodinový průměr) v průměru za tři roky nepřesáhl hranici povoleného počtu 25 dnů na žádné z lokalit aglomerace. Počet dnů s překročením se proti předchozímu roku vzhledem k mimořádně teplým letním měsícům (kap. III.) zvýšil na všech lokalitách, nicméně koncentrace nedosahovaly hodnot typických pro období s vyššími měřenými úrovněmi před rokem 2010 (obr. V.3.7). V aglomeraci O/K/F-M (bez Třinecka), stejně tak jako v oblasti Třinecka bylo v roce 2015 vyhlášeno shodně po jedné smogové situaci z důvodu vysokých hodinových koncentrací přízemního ozonu (kap. VI.).

Další hodnocení

Roční průměrné koncentrace benzenu byly v roce 2015 na všech lokalitách aglomerace podlimitní a na většině stanic meziročně poklesly. Ke zvýšení téměř na úroveň imisního limitu však došlo na průmyslové lokalitě Ostrava-Přívoz, kde byly do roku 2013 měřeny výrazně nadlimitní hodnoty. Nepravidelně během roku zde opět docházelo k výskytu krátkodobých extrémně vysokých špiček hodinových koncentrací.

Koncentrace oxidu uhelnatého jsou dlouhodobě podlimitní, přestože jsou na dvou ostravských lokalitách v aglomeraci měřeny hodnoty vyšší než v ostatních oblastech ČR, v souvislosti s vyššími emisemi, pocházejícími z průmyslových zdrojů (obr. V.1).

Koncentrace oxidu siřičitého v aglomeraci nepřekračují imisní limity pro ochranu zdraví lidí. Průměrné roční koncentrace na většině stanic meziročně mírně poklesly, s výjimkou průmyslové lokality Ostrava-Radvanice ZÚ (obr. V.1). Vyšších koncentrací dosahují průmyslové lokality a lokality v blízkosti státní hranice s Polskou republikou.

V aglomeraci se od roku 2006 snížily koncentrace kovů v suspendovaných částicích PM₁₀. K překročení imisních limitů v roce 2015 nedošlo. V porovnání s rokem 2014 koncentrace téměř všech kovů mírně poklesly, výjimkou byla stagnující koncentrační úroveň arzenu na všech typech lokalit.

V.3.2 Emise v aglomeraci Ostrava/Karviná/ Frýdek-Místek

Jednotlivé kategorie zdrojů emisí mají v aglomeraci O/K/F-M odlišné zastoupení, než je tomu v jiných oblastech ČR. U zdrojů primárních emisí tuhých znečišťujících látek (TZL) ještě stále převažují emise velkých průmyslových podniků. Významné hutní komplexy společně s koksovnami a energetikou vyprodukovaly v roce 2015 více než 1300 t emisí TZL, což však bylo o cca 400 t méně, než v předešlém roce. U emisí SO₂ a NO_x tyto zdroje s podílem cca 95 % z celkových emisí stacionárních zdrojů jednoznačně dominují. U benzo[a]pyrenu převažuje podíl emisí z lokálního vytápění a na zbývajícím množství se významněji podílí, na rozdíl od ostatních hodnocených území, emise z průmyslových podniků pro výrobu koksu a železa. Snížení podílu těchto podniků na celkových emisích benzo[a]pyrenu oproti předešlým rokům souvisí s aktualizací emisní inventury za období 2000–2013 ve formátu NFR, která proběhla v roce 2015. Její změny se nejvíce projevily u emisí těžkých kovů a perzistentních organických látek (Hnilicová et al. 2016).

V současné době je na území aglomerace individuálně evidováno cca 770 provozoven zdrojů znečišťování ovzduší zařazených do databáze REZZO 1 a 2. Na celkových emisích se jich významněji podílí pouze několik desítek. Jedná se především o hutní výroby (aglomerace rud, výroby surového železa, oceli a slévárenství), výrobu koksu, ener- getiku (např. Elektrárna Třebovice a Elektrárna Dětmarovice) a teplárenské zdroje. Přibližně patnáct nejvýznamnějších provozoven ročně produkuje 90 % všech emisí individuálně sledovaných zdrojů, přičemž nezanedbatelný podíl mají rovněž obtížně vyčíslitelné fugitivní emise TZL, ke kterým dochází např. u skladovacích ploch, manipulací se sypkými materiály a v halách s prašnými provozy.

Podle výstupů SLDB 2011 převládají u vytápění domácností centrální zdroje tepla (cca 59 % bytů), dále pak plynové kotelny a lokální plynové kotle (dohromady cca 25 % bytů). V hodnoceném území lze nalézt významnější rozdíly vyplývající především z charakteru skladby domácností jednotlivých okresů. Zatímco v okrese Frýdek-Místek se podíl bytů vytápěných lokálně pevnými palivy blíží 20 %, v okrese Karviná se jedná o cca 8 % a v okrese Ostrava o pouhá 4 %. Tato skutečnost, zvýrazněná navíc vyšší průměrnou nadmořskou výškou sídel v okrese Frýdek-Místek i větší průměrnou plochou bytů, se projevuje především u emisí, u nichž tvoří kategorie REZZO 3 významnější podíl, tj. u TZL a částic, VOC, benzenu a především u emisí benzo[a]pyrenu.

V období let 2002–2013 došlo u výše uvedených významnějších zdrojů k poklesu emisí všech sledovaných znečišťujících látek (např. u TZL o cca 50 %, u SO₂ a NO_x o cca 25 %). Část poklesu je důsledkem snížení výroby surového železa a provázaných výrob hutního koksu a oceli, spojeného např. s odstavením provozu koksovny Jan Šverma a některých výrob EVRAZ Vítkovice Steel v Ostravě. Zároveň byla v uplynulém období realizována řada významných opatření ke snížení především emisí TZL, na něž jsou navázány toxické emise těžkých kovů a POP. Přes tato pozitiva je produkce emisí uvedených škodlivin, ale i dalších, jako jsou CO a VOC, stále vysoká a spolupodílí se na zhoršené kvalitě ovzduší nejen na území aglomerace, ale i v sousedících okresech a krajích včetně Polské republiky.

Diskutovatelný podíl na imisním zatížení celé aglomerace mají emise z vytápění domácností, a to nejen z českých, ale také z polských, zejména v příhraniční oblasti. Důležitým faktorem, projevujícím se především na lokální kvalitě ovzduší, je vyšší pravděpodobnost provozování dvoupalivových domovních otopových systémů (např. kombinace zemní plyn a kotel nebo krb na dřevo), které z údajů SLDB nelze relevantně vyhodnotit. Rovněž skladba kotlů na pevná paliva z hlediska jejich typu, stáří a emisní třídy je v hodnocené oblasti z pohledu kvality ovzduší značně nepříznivá. Dochází-li meziročně k nějakým změnám v produkci emisí z vytápění domácností, souvisí to především s meteorologickou situací v konkrétním roce, tj. s teplotami především během chladné poloviny roku a s tím související délkou topné sezony. Dřívější či stávající programy pro zlepšení kvality ovzduší, např. podpora prostřednictvím programu Zelená úsporám nebo tzv. kotlíkové dotace, zatím v celkové skladbě zdrojů pro vytápění domácností nepřináší takové změny, které by výrazněji snížily počet zastaralých spalovacích zařízení a nahradily je ekologicky šetrnějšími.

V.3.3 Shrnutí

V aglomeraci O/K/F-M je specifické zastoupení podílů jednotlivých kategorií zdrojů emisí; u všech evidovaných látek s výjimkou benzo[a]pyrenu dominují emise zdrojů REZZO 1.

V teplotně mimořádně nadnormálním roce 2015 došlo v aglomeraci O/K/F-M díky poklesu výskytu nepříznivých rozptylových podmínek i v důsledku opatření realizovaných na zdrojích emisí k poklesu imisních koncentrací škodlivin dosahujících maxim v chladné části roku, zvláště suspendovaných částic. I přesto zůstávají na většině lokalit koncentrace suspendovaných částic PM₁₀ a PM_2,5 a benzo[a]pyrenu nadále nadlimitní. V teplé části roku došlo vzhledem k mimořádně teplým letním měsícům k nárůstu imisních koncentrací přízemního ozonu. V roce 2015 byly na území aglomerace vyhlášeny smogové situace z důvodů překročení prahových hodnot suspendovaných částic PM₁₀ a přízemního ozonu.

V.3.4 Koncentrační růžice pro aglomeraci O/K/F-M (lokalita Věřňovice)

Obec Věřňovice je částí Dolní Lutyně nacházející se na česko-polském pomezí severně od Bohumína a Orlové v okrese Karviná. Automatická monitorovací stanice, klasifikovaná jako pozaďová venkovská, vybavená i měřením meteorologických veličin, je umístěna přibližně 600 m východně od zástavby obce na protipovodňovém valu s nezpevněnou komunikací, 400 m jižně od řeky Olše, 800–1500 m od státní hranice. Okolní nejbližší české i polské obce se nacházejí v okruhu 2–4 km. Vzhledem k převládajícím směrům proudění (obr. 15, Příloha III) a k umístění stanice vůči státní hranici lze na této lokalitě zjednodušeně hodnotit úrovně znečištění ovzduší při ustáleném proudění z jihozápadního kvadrantu jako znečištění pocházející ze zdrojů převážně na českém území, zatímco při proudění ze severovýchodního kvadrantu jako znečištění pocházející hlavně ze zdrojů na území Polska. Během dnů s nízkými rychlostmi větru (které v tomto zpracování nejsou zahrnuty do bezvětří, vyskytujícího se v roce 2015 s četností 1,3 %) a proměnlivým směrem větru se ovšem znečištěný vzduch v oblasti hranice, sycený zdroji znečištění ležícími na obou jejích stranách, opakovaně přesouvá z jedné strany hranice na druhou.

Ve Věřňovicích jsou dlouhodobě měřeny jedny z republikově nejvyšších hodnot znečištění PM. V rámci aglomerace O/K/F-M se zde vyskytují i vyšší koncentrace SO₂. Koncentrační růžice, stejně tak jako vážené koncentrační růžice PM₁₀ (obr. 16, Příloha III, 17, Příloha III) i SO₂ (obr. 18, Příloha III, 19, Příloha III), dokládají převažující podíl znečištění souvisejícího s prouděním ze severovýchodního a východního sektoru, přičemž celoroční příspěvek znečištění při (frekventovanějším) proudění z jihozápadního kvadrantu je nižší. Z odlišnosti vážených koncentračních růžic od větrné růžice je možno usuzovat na významnější zdroje ve směru, ze kterého je transportováno relativně více škodlivin, než odpovídá větrné růžici, v tomto případě v severovýchodním směru. Ve znázornění teplotně členěných koncentračních růžic PM₁₀ (obr. 20, Příloha III) je vidět vliv blízkých zdrojů z lokálního vytápění na obou stranách hranice při teplotách pod bodem mrazu. Při průměrných teplotách se zvýrazňuje podíl znečištění z východního sektoru. U SO₂ (obr. 21, Příloha III) se projevuje při záporných teplotách nejvyšší příspěvek blízko ležících zdrojů znečištění v severovýchodním sektoru³, v teplé části roku převažuje příspěvek vzdálenějších severovýchodních zdrojů.

 

Obr. V.3.1 Průměrné roční koncentrace PM₁₀ na vybraných lokalitách a na jednotlivých typech stanic, aglomerace Ostrava/Karviná/Frýdek-Místek, 2006–2015

Obr. V.3.2 Průměrné roční koncentrace PM_2,5, aglomerace Ostrava/Karviná/Frýdek-Místek, 2004–2015

Obr. V.3.3 Počet dní s koncentracemi PM₁₀ > 50 µg.m^-3 v jednotlivých měsících včetně celkového počtu překročení, aglomerace Ostrava/Karviná/Frýdek-Místek, 2015

Obr. V.3.4 Počet překročení 24hod. hodnoty imisního limitu PM₁₀ na vybraných lokalitách a 36. nejvyšší 24h koncentrace PM₁₀ na jednotlivých typech stanic, aglomerace Ostrava/Karviná/Frýdek-Místek, 2006–2015

Obr. V.3.5 Průměrné roční koncentrace NO₂ na vybraných lokalitách a na jednotlivých typech stanic, aglomerace Ostrava/Karviná/Frýdek-Místek, 2006–2015

Obr. V.3.6 Průměrné roční koncentrace benzo[a]pyrenu, aglomerace Ostrava/Karviná/Frýdek-Místek, 2000–2015

Obr. V.3.7 Počty překročení hodnoty imisního limitu O₃ v průměru za tři roky, aglomerace Ostrava/Karviná/Frýdek-Místek, 2006–2015

Obr. V.3.8 Pole roční koncentrace NO₂, aglomerace Ostrava/Karviná/Frýdek-Místek, 2015

Obr. V.3.9 Pole 36. nejvyšší 24hod. koncentrace PM₁₀, aglomerace Ostrava/Karviná/Frýdek-Místek, 2015

 

---

¹Projekty Zlepšení kvality ovzduší v příhraniční oblasti Česka a Polska (www.cleanborder.eu) a Informační systém kvality ovzduší v oblasti polsko-českého pohraničí ve Slezském a Moravskoslezském regionu (www.air-silesia.eu) v rámci Operačního programu přeshraniční spolupráce Česká republika–Polská republika 2007–2013.
 
²V hodnocení níže jsou pro porovnání uvedeny koncentrace z měření na stanicích imisního monitoringu v jižní části Slezského vojvodství v Polské republice (viz http://stacje.katowice. pios.gov.pl/monitoring). Data srovnatelné kvality jsou dostupná cca od roku 2010.

³Pravděpodobnou příčinou je (oproti ČR) vysoký podíl vytápění tuhými palivy a používání sirnatých paliv na polském území. Viz výsledky přeshraničních projektů Zlepšení kvality ovzduší v příhraniční oblasti Česka a Polska (www.cleanborder.eu) a Informační systém kvality ovzduší v oblasti polsko-českého pohraničí ve Slezském a Moravskoslezském regionu (www.air-silesia.eu) v rámci Operačního programu přeshraniční spolupráce Česká republika–Polská republika 2007–2013.