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). Vliv přeshraničního přenosu znečištění lze sledovat i na příkladech koncentračních a větrných růžic v Ostravě- Fifejdách. Pro sledování dlouhodobě nadlimitních koncentrací škodlivin v ovzduší a jejich trendů je oblast pokryta hustou sítí více než dvaceti stálých měřicích stanic různých organizací, které jsou do- plňovány 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. Nejvyšší průměrné roční koncentrace PM₁₀ i PM_2,5 jsou měřeny nejen v okolí průmyslových areálů, ale zejména souvisle v blízkosti českopolské 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 v některých letech až hodnot na úrovni ročních imisních limitů, což potvrzuje, že znečištění ovzduší PM není v aglomeraci problémem pouze chladné poloviny roku a 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.

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. V roce 2016 došlo k výraznějšímu poklesu výskytu nepříznivých rozptylových podmínek v měsících chladné části roku, rok byl hodnocen jako teplotně silně nadnormální (kap. III.). Tato situace přispěla ke snížení průměrných koncentrací částic na většině lokalit. V roce 2016 byly průměrné roční koncentrace částic PM₁₀ poprvé v jedenáctileté řadě měření podlimitní na všech lokalitách v aglomeraci s úplnou časovou řadou (obr. V.3.1). Nadlimitní průměrná roční koncentrace PM₁₀ (41,0 μg.m^-3) byla naměřena pouze na průmyslové lokalitě Ostrava- Radvanice ZÚ. Z lokalit s nepřetržitou 20letou řadou měření PM₁₀ dosáhly koncentrace na některých stanicích ležících na okraji nejznečištěnějšího jádra aglomerace historicky minimálních hodnot. Nadlimitní roční průměrné koncentrace PM_2,5 byly naměřeny poprvé na menšině lokalit s monitorováním této frakce částic. Nadlimitní koncentrace byly naměřeny na průmyslových lokalitách v Ostravě a v polském příhraničí aglomerace na Karvinsku (obr. V.3.2).

V roce 2016 došlo v aglomeraci na všech typech lokalit k dalšímu meziročnímu poklesu počtu dnů s nadlimitní denní průměrnou koncentrací PM₁₀ (obr. V.3.4). Legislativou tolerovaný počet 35 dnů s nadlimitní denní koncentrací byl v roce 2016 ovšem stále překročen na většině monitorovacích stanic. Výjimkami byly pozaďové lokality Čeladná a Návsí u Jablunkova a nově i některé městské lokality v Ostravě (Ostrava-Poruba/ČHMÚ, Ostrava- Mariánské hory). Přibližně na polovině lokalit byl počet 35 dnů překročen už v prvním čtvrtletí roku. Nadlimitní denní hodnoty se zde vyskytovaly 10–15 % dnů v roce. Na nejznečištěnější ostravské lokalitě Ostrava-Radvanice ZÚ se jednalo o čtvrtinu roku. Nadlimitní denní průměrné koncentrace PM₁₀ se na měřicích stanicích aglomerace ojediněle vyskytují, na rozdíl od ostatních oblastí ČR, i v letních měsících, a to i na předměstských nebo venkovských lokalitách. Roční chod znečištění PM₁₀ měl v roce 2016 poměrně typický průběh. Nejvyšší podíly dnů s nadlimitními hodnotami se vyskytovaly v lednu a prosinci (obr. V.3.3).

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, vedoucí k překročení imisních limitů a prahových hodnot smogových situací. I v silně teplotně nadnormálním roce 2016 (kap. III.) byly v aglomeraci O/K/F-M bez Třinecka v lednu vyhlášeny dvě smogové situace z důvodu překročení prahových hodnot suspendovaných částic PM₁₀. V třinecké části aglomerace byla smogová situace vyhlášena jedenkrát na začátku ledna. K vyhlášení regulace vyjmenovaných zdrojů významně přispívajících k úrovni znečištění nedošlo (kap. VI.).

Oxid dusičitý NO₂

Roční průměrné koncentrace NO₂ byly v roce 2016 na všech sledovaných lokalitách v aglomeraci podlimitní. Na všech typech lokalit zůstal zachován velmi mírný sestupný trend, trvající od roku 2010. Třetím rokem v řadě byla naměřena těsně podlimitní průměrná roční koncentrace NO₂ i na lokalitě Ostrava-Českobratrská (hot spot), zaměřené na monitoring znečištění pocházejícího primárně z dopravy v městském uličním kaňonu (obr. V.3.5).

Benzo[a]pyren

Úroveň znečištění ovzduší benzo[a]pyrenem je velmi závažným problémem v celé přeshraniční oblasti Slezska a Moravy. V rámci ČR jsou v aglomeraci O/K/F-M trvale měřeny násobně vyšší hodnoty obsahu této znečišťující látky v suspendovaných částicích. Roční chod vykazuje maximální hodnoty benzo[a]pyrenu v chladných částech roku, letní koncentrace jsou výrazně nižší. V roce 2016, obdobně jako v předchozích letech, roční průměrné koncentrace v aglomeraci vícenásobně překračovaly imisní limit. Alarmující hodnotou přibližně trojnásobně přesahující koncentrační úroveň měřenou na většině ostatních průmyslových ostravských lokalit byla průměrná roční koncentrace naměřená na průmyslové lokalitě v Ostravě- Radvanicích ZÚ (9 ng.m^-3). Pouze na této lokalitě došlo k meziročnímu nárůstu průměrné roční koncentrace. Obdobně vysoké hodnoty jako na této stanici jsou však vzhledem k značným koncentracím měřeným na jihu Polské republiky předpokládány i v oblasti česko-polské hranice (obr. V.3.6). Meziročně celkově došlo v aglomeraci k velmi mírnému poklesu koncentrací.

Přízemní ozon

V roce 2016 počet překročení hodnoty imisního limitu přízemního ozonu (maximální denní 8hodinový průměr) v průměru za tři roky v rámci lokalit s nejméně 10letou nepřetržitou časovou řadou přesáhl hranici povoleného počtu 25 dnů na lokalitě Ostrava-Fifejdy. Počet dnů s překročením se proti předchozímu hodnocenému tříletému období zvýšil na polovině lokalit. Nejvýrazněji k výsledným hodnotám přispěly koncentrace naměřené v mimořádně teplém letním období roku 2015. Výsledné koncentrace však nedosahovaly hodnot typických pro období s vyššími měřenými úrovněmi přízemního ozonu před rokem 2010 (obr. V.3.7). V aglomeraci O/K/F-M (bez Třinecka) stejně tak jako v oblasti Třinecka nebyly v roce 2016 vyhlášeny smogové situace z důvodu vysokých hodinových koncentrací přízemního ozonu (kap. VI.).

Další hodnocení

Roční průměrné koncentrace benzenu byly i v roce 2016 na všech lokalitách aglomerace podlimitní a na většině stanic znovu meziročně poklesly. Na průmyslové lokalitě Ostrava-Přívoz, kde byly do roku 2013 měřeny výrazně nadlimitní hodnoty a v roce 2015 koncentrace těsně pod imisním limitem, dosáhla průměrná roční koncentrace benzenu v roce 2016 přibližně dvoutřetinové úrovně imisního limitu.

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

Koncentrace oxidu siřičitého v aglomeraci nepřekračovaly imisní limity pro ochranu zdraví lidí. Průměrné roční koncentrace na většině stanic meziročně mírně poklesly, s výjimkou příhraničních a průmyslových lokalit v Ostravě-Radvanicích, na kterých jsou dlouhodobě dosahovány vyšší koncentrace SO₂ než ve zbytku aglomerace (obr. V.1). rámci posledních deseti let se průměrná koncentrační úroveň v aglomeraci v roce 2016 vyrovnala hodnotám měřeným v imisně příznivém období 2007–2009.

V aglomeraci se od roku 2006 snižují koncentrace kovů v suspendovaných částicích PM₁₀. Klesající trend byl v roce 2016 výrazný téměř u všech hodnocených průměrných ročních koncentrací kovů v PM₁₀. Výjimkou byly koncentrace manganu, u kterých se trend neprojevil, koncentrace se na některých průmyslových lokalitách mírně zvýšily. K překročení imisních limitů (stanoveny pro nikl, arsen, kadmium a olovo) v roce 2016 nedošlo.

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 2016 téměř 1100 t emisí TZL, což však bylo opět méně (o cca 250 t) než v předešlém roce. U emisí SO₂ a NO_x tyto zdroje s podílem cca 95 % z celkových emisí stacionárních zdrojů jednoznačně dominují. Podobně jako u jiných významných energetických zdrojů v ČR, došlo ke snížení emisí SO₂ a NO_x v důsledku rekonstrukcí zařízení na snižování emisí. Pro provozovatele se tyto rekonstrukce a modernizace příznivě projevují možností uplatnění nevyměření poplatku za znečišťování ovzduší v návaznosti na ustanovení § 15, odst. 6 zákona, uplatněného poprvé právě pro emise za rok 2016. 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 na 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 780 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, energetiku (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 roce 2016 pokračoval, díky sníženému výskytu nepříznivých rozptylových podmínek v chladných částech silně teplotně nadnormálního roku i díky opatřením prováděným na všech typech emisních zdrojů v oblasti, trend snižování imisních koncentrací škodlivin dosahujících maxim v chladné části roku. I přesto zůstávají na většině lokalit aglomerace nadlimitní koncentrace suspendovaných částic PM₁₀ a PM_2,5. Průměrné roční koncentrace benzo[a]pyrenu v PM₁₀ jsou nadlimitní na všech lokalitách stacionárního imisního monitoringu v aglomeraci. Koncentrace pod úrovní imisního limitu této škodliviny jsou v rámci dočasných měření monitorovány jen ve vyšších horských polohách oblasti. Průměrné roční koncentrace NO₂ se na dopravní lokalitě Ostrava-Českobratrská (hot spot) pohybují těsně pod úrovní ročního imisního limitu. V chladné části roku byly na území aglomerace vyhlášeny smogové situace z důvodů překročení prahových hodnot suspendovaných částic PM₁₀.

V teplé části roku byla imisní situace celkově příznivější než v roce 2015. V roce 2016 v aglomeraci nedošlo k vyhlášení smogové situace z důvodů překročení prahových hodnot přízemního ozonu.

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

Doprovodná meteorologická měření na pozaďové městské lokalitě imisního monitoringu Ostrava- Fifejdy zachycují převládající charakter proudění typického pro nejlidnatější město aglomerace O/K/F-M (obr. 16, Příloha III). Převažují zde jihozápadní a západní směry proudění, dále jsou výrazněji zastoupeny východní a severní směry. Proudění z jižního sektoru je nejméně četné. Bezvětří se v roce 2016 vyskytovalo v 6,3 % případů. Imisní měření na této lokalitě jsou považována za reprezentativní pro Ostravu. Stanice se nachází v obytné zástavbě vícepatrových domů, nezanedbatelným zdrojem znečištění zde jsou liniové dopravní stavby (frekventovanější komunikace cca 200 m, železniční koridor 900 m severně a východně od stanice). Rovněž v severovýchodním sektoru se ve vzdálenosti 1–2 km nacházejí rozsáhlé průmyslové areály včetně železničního překladiště, výtopen, koksovny, teplárny a postupně sanovaných odpadních lagun bývalé rafinerie minerálních olejů.

Nejvyšší hodnoty znečištění PM₁₀ podle koncentrační růžice (17, Příloha III) přicházejí z východního sektoru. Po zohlednění četnosti proudění z jednotlivých směrů výsledná vážená koncentrační růžice (obr. 18, Příloha III umisťuje nejvyšší celoroční příspěvky PM₁₀ do osy převládajících směrů proudění jihozápad-(severo)severovýchod. V podrobnějším členění koncentračních růžic PM₁₀ podle ročních období (19, Příloha III) je vidět zvláště v chladném období roku převažující koncentrační příspěvek z východního sektoru, který se nejmarkantněji projevuje v zimě. Vzhled vážené koncentrační růžice SO₂ (obr. 21, Příloha III) je podobný situaci u PM₁₀. Samotná celoroční koncentrační růžice SO₂ (obr. 20, Příloha III), ale hlavně teplotně členěná koncentrační růžice (obr. 22, Příloha III) pro teploty pod bodem mrazu ukazují velmi výrazný koncentrační příspěvek ze severoseverovýchodního směru a poukazují i na roli přeshraničního přenosu znečištění v oblasti aglomerace. Nejvyšší celoroční imisní podíl NO₂ podle vážené koncentrační růžice (obr. 23, Příloha III) pochází ze směru převládajícího jihozápadního proudění, další znečištění přichází z oblasti severních kvadrantů. Celoroční koncentrační růžice NO₂ zvýrazňuje skupinu blízkých (pravděpodobně liniových) zdrojů, která působí celoročně (obr. 24, Příloha III), další zdroj znečištění umisťuje dále do severního a severovýchodního sektoru, s těžištěm výskytu v chladném období roku. Specifický charakter mají koncentrační růžice sekundárně vznikajícího přízemního ozonu, na jehož vznik mají dominantní vliv teplota (obr. 27, Příloha III) a intenzita slunečního svitu. Zatímco podle vážené koncentrační růžice (obr. 26, Příloha III) je největší celoroční příspěvek O₃ ze směru převládajícího jihozápadního proudění, samotná koncentrační růžice (obr. 25, Příloha III) umisťuje oblast nejvyšších koncentrací O₃ do (jiho)východního sektoru, v souladu s charakterem dálkového transportu tohoto typu znečištění (kap. IV.4).

 

Obr. V.3.1 Průměrné roční koncentrace PM₁₀ na vybraných lokalitách a na jednotlivých typech stanic, aglomerace Ostrava/Karviná/Frýdek-Místek, 2006–2016

Obr. V.3.2 Průměrné roční koncentrace PM_2,5, aglomerace Ostrava/Karviná/Frýdek-Místek, 2004–2016

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, 2016

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, 2006–2016

Obr. V.3.5 Průměrné roční koncentrace NO₂ na vybraných lokalitách a na jednotlivých typech stanic, aglomerace Ostrava/Karviná/Frýdek-Místek, 2006–2016

Obr. V.3.6 Průměrné roční koncentrace benzo[a]pyrenu, aglomerace Ostrava/Karviná/Frýdek-Místek, 2000–2016

Obr. V.3.7 Počty překročení hodnoty imisního limitu O₃ v průměru za tři roky, aglomerace Ostrava/Karviná/Frýdek-Místek, 2006–2016

Obr. V.3.8 Pole roční koncentrace NO₂, aglomerace Ostrava/Karviná/Frýdek-Místek, 2016

Obr. V.3.9 Pole 36. nejvyšší 24hod. koncentrace PM₁₀, aglomerace Ostrava/Karviná/Frýdek-Místek, 2016

 

---

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.