IV.3 OXIDY DUSÍKU

 

IV.3.1 Znečištění ovzduší oxidy dusíku v roce 2016

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 2015 vzhledem k imisním limitům pro ochranu zdraví

K překračování ročního imisního limitu NO₂ dochází pouze na omezeném počtu stanic, a to na dopravně exponovaných lokalitách aglomerací a velkých měst. Z celkového počtu 96 lokalit, kde byl v roce 2016 sledován oxid dusičitý, došlo na 4,2 % stanic (4 lokality) k překročení ročního imisního limitu 40 μg.m^-3 (tab. XIII.8). Všechny čtyři stanice (Praha 2-Legerova (hot spot), Brno- Svatoplukova, Brno-Úvoz (hot spot) a Praha 5- Smíchov) jsou klasifikovány jako dopravní městské. Stanice Praha 2-Legerova (hot spot) a BrnoÚvoz (hot spot) jsou navíc umístěny v husté zástavbě, která výrazně snižuje provětrávání. Lze tedy předpokládat, že k překročení imisních limitů může docházet i na dalších dopravně exponovaných místech, kde není prováděno měření.

V roce 2016 překračovaly hodinové koncentrace NO₂ hodnotu imisního limitu 200 μg.m^-3 celkem na 3 stanicích (tab. XIII.7). Na žádné však nebyl dosažen maximální povolený počet 18 překročení v kalendářním roce. Stanice Praha 5-Smíchov zaznamenala 2 překročení, Plzeň-Lochotín a Praha 2-Legerova (hot spot) 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 ČR (99,9 %) však byla průměrná roční 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, vyšší zástavbou a s hustou místní dopravní sítí. Limitní hodnota byla překročena na dvou pražských a dvou brněnských dopravních lokalitách, ale vzhledem k tomu, že dopravní stanice mají malý poloměr reprezentativnosti, nepromítlo se toto překročení do mapy roční průměrné koncentrace v měřítku, ve kterém je prezentována (obr. IV.3.1). Koncentrace NO₂ překročila doporučenou hodinovou hodnotu WHO pro ochranu lidského zdraví (200 μg.m^-3) v roce 2016 alespoň jednou na 0,001 % území ČR.

Na dopravních lokalitách jsou měřeny vyšší koncentrace NO₂ než na ostatních typech lokalit. V období duben–září je obecně 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). Velký nárůst průměrné koncentrace NO₂ na dopravních lokalitách v srpnu 2015 byl způsoben výjimečně vysokou průměrnou měsíční koncentrací (73,5 μg.m^-3) na lokalitě Praha 2-Legerova (hot spot).

Znečištění ovzduší oxidy dusíku v roce 2016 vzhledem k imisním limitům pro ochranu ekosystémů a vegetace

Imisní limit pro roční průměrné koncentrace NO_x (30 μg.m^-3) nebyl v roce 2016 překročen ani na jedné z 19 venkovských stanic s dostatečným počtem dat pro hodnocení. (tab. XIII.9 a obr. IV.3.8). Na 87 % stanic (13 lokalit ze 15), které měřily v letech 2015 a 2016, došlo v porovnání s rokem 2015 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, protože pouze na těchto lokalitách se hodnotí úroveň ročních koncentrací NO_x vzhledem k imisnímu limitu pro ochranu ekosystémů a vegetace (obr. IV.3.3).

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 vliv 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 bylo možné pozorovat pozvolna klesající trend všech sledovaných charakteristik (obr. IV.3.6). V roce 2016 došlo k dalšímu poklesu průměrné roční koncentrace celkově ze všech typů stanic, ale na samotných dopravních stanicích došlo naopak k mírnému nárůstu průměrných ročních koncentrací.

Nejvyšších hodnot bylo dosahováno v celém sledovaném období (2000–2016) v aglomeracích Praha a O/K/F-M. 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 ze sledovaných aglomerací je naopak dosahováno v aglomeraci Brno (obr. V.1).

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 2015 podílely 39,6 % (obr. IV.3.9). V sektoru 1A1a-Veřejná energetika a výroba tepla bylo do ovzduší vneseno 30,9 % emisí NO_x. Klesající trend emisí NO_x v období let 2007–2015 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.3.10).

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, komunikací s intenzivní dopravou, ve velkých městech a v krajích (Ústecký, Středočeský, Moravskoslezský), ve kterých jsou umístěny významnější energetické výrobní celky (obr. IV.3.11).
 

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, 2016

Obr. IV.3.2 Pětiletý průměr ročních průměrných koncentrací NO₂, 2012–2016

Obr. IV.3.3 Pole roční průměrné koncentrace NO_x, 2016

Obr. IV.3.4 Roční chod průměrných měsíčních koncentrací NO₂ (průměry pro daný typ stanice), 2016

Obr. IV.3.5 Trendy ročních charakteristik NO₂ a NO_x v České republice, 2000–2016

Obr. IV.3.6 Trendy vybraných imisních charakteristik NO₂ a NO_x (index, rok 2000 = 100), 2000–2016

Obr. IV.3.7 19. nejvyšší hodinové koncentrace a roční průměrné koncentrace NO₂ na vybraných stanicích, 2005-2016/p>

Obr. IV.3.8 Roční průměrné koncentrace NO_x na vybraných venkovských stanicích, 2006–2016

Obr. IV.3.9 Podíl sektorů NFR na celkových emisích NO_x, 2015

Obr. IV.3.10 Vývoj celkových emisí NO_x, 2007–2015

Obr. IV.3.11 Emisní hustoty oxidů dusíku ze čtverců 5x5 km, 2015