II. ZNEČIŠŤOVÁNÍ OVZDUŠÍ

Pojem znečišťování ovzduší (emise) zahrnuje celou řadu procesů, při nichž dochází k vnášení znečišťujících látek do ovzduší. Zdroje znečišťování ovzduší mohou být přírodního nebo antropogenního původu, přičemž hranice mezi těmito typy zdrojů není vždy úplně jednoznačná. Mezi zdroje přírodního původu se obvykle řadí např. sopečná činnost, požáry, produkce znečišťujících látek rostlinami apod. Antropogenními zdroji jsou lidské aktivity. Primárním znečišťováním ovzduší se rozumí vstup znečišťujících látek do ovzduší přímo ze zdrojů, zatímco sekundární znečišťující látky vznikají jako důsledek fyzikálně-chemických reakcí v atmosféře (ozon, sekundární aerosoly, většina NO₂ apod.).

ČHMÚ hodnotí úroveň znečišťování ovzduší z pověření MŽP pro znečišťující látky antropogenního původu a skleníkové plyny. Základním podkladem je tzv. emisní inventura, která kombinuje přímý sběr údajů vykazovaných provozovateli zdrojů s modelovými výpočty z dat ohlášených provozovateli zdrojů nebo zjišťovaných v rámci statistických šetření, prováděných především ČSÚ. Výsledné emisní inventury jsou prezentovány v podobě emisních bilancí v sektorovém a územním členění.¹

Emise látek znečišťujících ovzduší

Emisní databáze (Registr emisí a stacionárních zdrojů – REZZO) slouží k archivaci a prezentaci údajů o stacionárních a mobilních zdrojích znečišťování ovzduší a podle § 7 zákona o ochraně ovzduší je součástí Informačního systému kvality ovzduší (ISKO) provozovaného ČHMÚ. Zdroje znečišťování ovzduší jsou z hlediska způsobu sledování emisí rozděleny na zdroje sledované jednotlivě a zdroje sledované hromadně. Od roku 2013 platí v souvislosti se změnami kategorizace zdrojů podle přílohy č. 2 zákona o ochraně ovzduší nové členění REZZO (tab. II.1).

Pro mezinárodní ohlašování souhrnných emisních údajů je používáno tzv. sektorové členění zdrojů dané Klasifikací pro reporting (Nomenclature for Reporting Codes – NFR). Hlavní skupiny zdrojů tvoří spalovací zdroje včetně dopravy (NFR 1), technologické zdroje bez spalování, tzv. procesní emise (NFR 2), zdroje s použitím rozpouštědel (NFR 2D), zemědělské činnosti včetně chovů hospo- dářských zvířat (NFR 3B) a nakládání s odpady (NFR 5). Ohlašovány jsou nejen emise hlavních znečišťujících látek, ale také emise částic PM₁₀ a PM_2,5, těžkých kovů a POP².

Emise jednotlivě sledovaných zdrojů v ČR

Jednotlivě jsou sledovány zdroje vyjmenované v příloze č. 2 zákona o ochraně ovzduší. Provozovatelé těchto zdrojů jsou podle § 17 odstavce 3 písmene c) povinni vést provozní evidenci o stálých a proměnných údajích o stacionárním zdroji popisujících tento zdroj a jeho provoz a o údajích o vstupech a výstupech z tohoto zdroje. Dále jsou povinni každoročně ohlašovat údaje souhrnné provozní evidence (SPE) prostřednictvím Integrovaného systému plnění ohlašovacích povinností (ISPOP). Údaje z ISPOP jsou dále přebírány do databází REZZO 1 a REZZO 2. Sběr dat probíhá v období od ledna do konce března. Ohlášené údaje jsou tak k dispozici již počátkem dubna a v dalších měsících je prováděna kontrola a zpracování podaných hlášení, doplněná výzvami k opravám chybných údajů³.

Emise znečišťujících látek, které provozovatelé nemají povinnost zjišťovat, jsou pro potřeby mezinárodního ohlašování a modelování kvality ovzduší dopočítávány v emisní databázi na základě ohlášených aktivitních údajů a emisních faktorů. Emisní faktory pro stacionární spalovací zdroje jsou rozlišeny podle druhu topeniště a tepelného výkonu, aktivitním údajem je spotřeba paliva. U ostatních zdrojů závisí emisní faktory na typu technologického procesu, druhu a množství výrobku a na způsobu snižování emisí.

Pro stanovení emisí PM₁₀ a PM_2,5 jsou používány procentní podíly dané frakce PM v celkových emisích tuhých znečišťujících látek (TZL). Je-li zdroj vybaven zařízením ke snižování emisí TZL, závisí podíl frakce PM na odlučovacím principu tohoto zařízení. U spalovacích zdrojů bez odlučovače jsou podíly frakcí stanovené podle druhu paliva, u ostatních zdrojů je rozhodující způsob vzniku TZL (Hnilicová 2012).

Emise hromadně sledovaných zdrojů v ČR

Hromadně sledované zdroje evidované v REZZO 3 zahrnují emise z nevyjmenovaných spalovacích zdrojů, stavební a zemědělské činnosti, plošného použití organických rozpouštědel, čerpacích stanic, těžby uhlí, požárů automobilů a budov a z nakládání s odpady a odpadními vodami. Emise z těchto zdrojů jsou zjišťovány s využitím údajů sledovaných národní statistikou a emisních faktorů. Výjimku představují přemístitelné stacionární zdroje (především část zdrojů zařazených pod kód 5.11. přílohy č. 2 zákona o ochraně ovzduší), u kterých může docházet v průběhu roku ke změně místa jejich provozu. Emise z těchto zdrojů jsou zjišťovány přímo provozovateli zdrojů podle lokalit odpovídajících vydanému povolení provozu v rámci kraje a z toho důvodu jsou vedeny v kategorii REZZO 3. Ze skupiny nevyjmenovaných spalovacích zdrojů jsou samostatně vypočítávány emise ze sektoru domácnosti, sektoru obchodu, institucí a služeb a také ze sektoru armády (od r. 2017 nejsou součástí ohlašovaných údajů SPE ani zdroje zařazené do přílohy č. 2 zákona o ochraně ovzduší). Odhad podílu jednotlivých typů spalovacích zařízení v domácnostech na spotřebě paliv byl proveden na základě výsledků statistického šetření ENERGO 2015, SLDB a statistiky prodeje kotlů, krbů a topidel.

Hromadně jsou sledovány také údaje o mobilních zdrojích (REZZO 4), které zahrnují emise ze silniční (včetně emisí VOC z odparů benzinu z palivového systému vozidel a emisí z otěrů brzd, pneumatik a silnic), železniční, vodní a letecké dopravy a z provozu nesilničních strojů a mechanismů (zemědělské, lesní a stavební stroje, vozidla armády, údržba zeleně apod.). Inventarizaci emisí z mobilních zdrojů zajišťuje CDV Brno, v.v.i. a VÚZT Praha, v.v.i. Emise ze silniční dopravy jsou odhadovány mezinárodní metodikou COPERT 5. Pro stanovení podílu jednotlivých skupin vozidel na spotřebě pohonných hmot se uplatňují podklady dopravních statistik, údaje o prodeji pohonných hmot, údaje o skladbě vozového parku podle Registru vozidel ČR a údaje o ročním proběhu vozidel podle evidenčních výstupů Stanic technické kontroly. V souladu s požadavky Směrnice Evropského parlamentu a Rady (EU) 2016/2284 se v sektoru letecké dopravy započítávají pouze emise přistávacího a vzletového cyklu. Emise letové fáze (cca od 1 km výšky letu) a emise letadel přelétávajících území ČR emisní inventura nezahrnuje.

Rekalkulace emisí

Pro vyhodnocení úrovně znečišťování ovzduší v ČR v období 1990–2017 byla sestavena emisní inventura, která se od údajů prezentovaných v minulém roce vyznačuje řadou metodických změn. K významnému navýšení vypočtených emisí NO , CO X a benzo[a]pyrenu došlo u silniční dopravy přechodem na mezinárodní metodiku COPERT 5 a využitím údajů o ročním proběhu vozidel, stanoveného pro jednotlivé skupiny osobních a nákladních automobilů podle evidenčních výstupů Stanic technické kontroly (STK). Emise NH₃, VOC, TZL, PM₁₀ a PM_2,5 vycházejí v porovnání s původním modelem CDV nižší. Odhad emisí nesilničních strojů a mechanismů v zemědělství a lesnictví byl snížen u všech sledovaných znečišťujících látek z důvodu aktualizace informací o skladbě vozového parku, především pak traktorů.

Při výpočtu emisí ze spalovacích zdrojů v domácnostech došlo k náhradě spotřeby paliv zjišťované modelem ČHMÚ údaji ohlašovanými ČSÚ do oficiálních statistik EUROSTAT. Zároveň byl aktualizován podíl spotřeby paliv v jednotlivých typech spalovacích zařízení podle výsledků statistického šetření ENERGO 2015. Tyto změny zapříčinily navýšení odhadu emisí všech sledovaných znečišťujících látek v porovnání s dříve prezentovanými údaji. Emisní inventura nově zahrnuje také emise z požárů automobilů a budov (NFR 5E), kompostování (NFR 5B1) a z nakládání s odpadními vodami (NFR 5D1, 5D2). Doplněním údajů o emisích za období 1990–1999 v aktuálně používaném sektorovém členění (formát NFR 2014) představuje nově prezentovaná emisní inventura unikátní soubor dat k vyhodnocení vývoje úrovně znečišťování ovzduší zpracovaný jednotnými metodickými postupy.

Vývoj emisí

Vývoj úrovně znečišťování ovzduší je úzce spjat s ekonomickou a společensko-politickou situací a s rozvojem poznání v oblasti životního prostředí, umožňujícím úplnější a přesnější emisní inventury. Časová řada zahrnující období 1990–2016 v členění na hlavní plynné znečišťující látky, prachové částice, těžké kovy a POP je prezentována na obr. II.1 až II.4. Emise všech znečišťujících látek poklesly v tomto období o desítky procent. Emise benzo[a]pyrenu začaly po poklesu v období do r. 2008 opět narůstat a v roce 2012 se přiblížily úrovni roku 2001. Znečišťování ovzduší emisemi HCB dosáhlo v roce 2012 o 35 % vyšší úrovně než v roce 2000 z důvodu vyššího podílu spotřeby černého uhlí v domácnostech. Emise ze stacionárních zdrojů kategorie REZZO 1 a REZZO 2 výrazně poklesly vlivem zavedení systému řízení kvality ovzduší, který aplikuje na různých úrovních řadu nástrojů (normativní, ekonomické, informační atd.). Dopady těchto nástrojů se nejvíce projevily koncem devadesátých let minulého století, tj. v období, kdy vstoupily v obecnou platnost emisní limity zavedené tehdy novou legislativou. Výrazným snížením produkce emisí z nejvýznamnějších zdrojů došlo mj. k omezení dálkového přenosu znečišťujících látek. V oblasti dodržování imisních limitů však problémy nadále přetrvávají, a proto se pozornost v posledních letech soustřeďuje také na zdroje kategorie REZZO 3 a REZZO 4, u nichž sice také došlo k výraznému snížení emisí, ale jejich vliv na kvalitu ovzduší v obcích je významný a pro jejich regulaci zatím nebyla účinná opatření celoplošně uplatněna. Revize Göteborského protokolu a Směrnice Evropského parlamentu a Rady (EU) 2016/2284 ukládá ČR závazky ke snížení emisí k roku 2020 u PM_2,5 o 17 %, SO₂ o 45 %, NO_X o 35 %, VOC o 18 % a NH₃ o 7 % a k roku 2030 PM_2,5 o 60 %, SO₂ o 66 %, NO_X o 64 %, VOC o 50 % a NH₃ o 22 % oproti roku 2005.

Nová legislativa pro oblast ochrany ovzduší byla připravena ve velmi krátké době pro změně politické situace v r. 1989. V roce 1991 vstoupil v platnost zákon č. 309/1991 Sb., o ochraně ovzduší, doplněný zákonem 389/1991 Sb., o státní správě ochrany ovzduší a poplatcích za jeho znečišťování, který poprvé v historii ČR zavedl s platností od roku 1998 emisní limity. Časová prodleva měla umožnit přípravu zdrojů na nové podmínky provozu. Došlo k restrukturalizaci národního hospodářství, k modernizaci zdrojů a mnoho z nich ukončilo nebo omezilo provoz. Tyto změny se projevily např. v sektoru výroby železa a oceli, kde došlo po roce 1990 k výraznému poklesu výroby (obr. II.5). Například ukončení výroby surového železa ve Vítkovických železárnách roku 1998 přispělo ke zlepšení kvality ovzduší přímo v centru města Ostravy. Ekologizací koksárenských baterií v roce 1998 bylo dosaženo výrazného snížení emisí včetně emisí benzo[a]pyrenu. Od roku 1991 docházelo v sektoru energetiky k odstavování a modernizaci starších kotlů, popř. k instalaci nových nízkoemisních fluidních kotlů. V letech 1996–1998 byly odsířeny uhelné elektrárny. U spalovacích zdrojů s nižším tepelným výkonem (výtopny/kotelny) postupně docházelo k náhradě pevných a kapalných fosilních paliv zemním plynem (obr. II.6). Rozšířil se počet zpoplatněných znečišťujících látek a zvýšily se sazby za jejich vypouštění. Tato opatření vedla ke snížení emisí všech znečišťujících látek ze zdrojů kategorie REZZO 1 a REZZO 2.

Emise z lokálního vytápění domácností poklesly nejvíce v období 1993–1997 vlivem plynofikace obcí a státní podpory vytápění elektřinou. Spotřeba pevných fosilních paliv byla v roce 2001 o 67 % nižší ve srovnání s rokem 1990 (obr. II.7).

Emise hlavních znečišťujících látek a emise částic ze zdrojů REZZO 4 klesaly z důvodu přirozené obnovy vozového parku. Ukončení prodeje olovnatého benzinu v roce 2001 způsobilo výrazné snížení emisí Pb do ovzduší.

V roce 2002 vstoupila v platnost legislativa, která v sobě reflektovala řadu evropských směrnic. Byl přijat zákon č. 86/2002 Sb. o ochraně ovzduší, který společně se zákonem č. 76/2002 Sb. o integrované prevenci a omezování znečištění vytvořil základní rámec pro řešení problematiky znečišťování ovzduší. ČR se zavázala plnit národní emisní stropy pro emise SO₂, NO_x, VOC a NH₃ podle směrnice 2001/81/ES s platností k roku 2010. Významnější pokles emisí zdrojů kategorie REZZO 1 nastal v důsledku naplnění Národního programu snižování emisí ze stávajících zvláště velkých spalovacích zdrojů (Nařízení vlády č. 372/2007 Sb.), který zavedl emisní stropy TZL, SO₂ a NO_x stanovené pro jednotlivé zdroje LCP⁴ od roku 2008. Na snížení emisí z průmyslu se projevil útlum řady výrobních sektorů po roce 2007 způsobený ekonomickou krizí (obr. II.5). V sektoru výroby železa a oceli došlo k realizaci dalších opatření ke snížení emisí. Nejvýznamnější z nich se týkala instalace tkaninových filtrů za stávající elektrostatické odlučovače na provozu Aglomerace 1 v podniku Třinecké železárny, a.s., v roce 2008 a na Aglomeraci Sever podniku ArcelorMittal Ostrava a.s. v roce 2011.
 
Příznivý trend snižování spotřeby pevných fosilních paliv v sektoru lokálního vytápění domácností již od roku 2001 nepokračovalnepokračoval, a to zejména z důvodu rostoucí ceny zemního plynu a elektřiny. V období let 2002–2008 mírně poklesla spotřeba uhlí, které bylo nahrazeno stále oblíbenějším palivovým dřevem. Po roce 2009 spotřeba pevných paliv v domácnostech, zejména palivového dřeva, opět začala narůstat (obr. II.7). V letech 2009–2012 docházelo díky dotačnímu programu Zelená úsporám k zateplování budov a k náhradě neekologického vytápění za nízkoemisní zdroje.

Emise hlavních znečišťujících látek a emise částic ze zdrojů REZZO 4 klesaly z důvodu zavádění přísnějších emisních norem pro nové vozy uváděné na trh. Vliv nárůstu intenzity dopravy a spotřeby motorové nafty zapříčinil zvýšení emisí těžkých kovů a POP (obr. II.8).

V roce 2012 vstoupil v platnost zákon o ochraně ovzduší, který zavedl přísnější emisní limity pro spalovací zdroje podle směrnice 2010/75/EU o průmyslových emisích. Platnost některých nových emisních limitů je časově odstupňovaná, aby se provozovatelé zdrojů mohli na jejich plnění připravit. V souvislosti s vydáváním Závěrů o BAT⁵ dochází ke změnám integrovaných povolení průmyslových zdrojů zejména v oblasti stanovování a plnění emisních limitů. Mezi nejvýznamnější technická opatření ke snížení emisí v období 2013–2016 patřily instalace zařízení na odsiřování a denitrifikaci spalin (např. Elektrárna Třebovice, Teplárna Karviná, Teplárna České Budějovice, a. s.) nebo instalace tkaninových filtrů za stávající elektrostatické odlučovače na provozu Aglomerace 2 v podniku Třinecké železárny, a.s., 2015 a v provozu Aglomerace Jih podniku ArcelorMittal Ostrava a.s. v roce 2016.

Nová legislativa se zaměřila ve větší míře také na omezení emisí ze sektoru lokálního vytápění domácností zavedením minimálních hodnot emisních parametrů pro spalovací zdroje s celkovým jmenovitým tepelným příkonem do 300 kW při jejich uvádění na trh od roku 2014 a 2018. Od roku 2022 bude v této skupině zdrojů možné provozovat pouze kotle splňující 3. emisní třídu, čímž by mělo dojít k odstavení starých typů kotlů a k jejich náhradě modernějšími zařízeními s nižšími emisemi. Výměny kotlů probíhají postupně a společně se snižováním energetické náročnosti budov jsou podporovány dotační politikou na celorepublikové i krajské úrovni.

Meziroční vývoj emisí znečišťujících látek v roce 2016 potvrzuje očekáváné dopady změny legislativy v roce 2012, především v oblasti významných spalovacích zdrojů, které se podílejí na dalším snížení emisí SO2 (o 6 %) a NOx (o 3 %). Nárůst počtu denostupňů v chladnějším topném období roku 2017 byl příčinou zvýšení emisí z vytápění domácností i v terciálním sektoru.

Tab. II.1 Rozdělení zdrojů znečišťování podle způsobu sledování emisí

Tab. II.2 Srovnání emisí hlavních znečišťujících látek v roce 2016-2017 (předběžné údaje)

 

Obr. II.1 Vývoj celkových emisí v letech 1990–2016
 

Obr. II.2 Vývoj celkových emisí částic, 1990–2016
 

Obr. II.3 Vývoj celkových emisí težkých kovů, 1990–2016
 

Obr. II.4 Vývoj celkových emisí POP, 1990–2016
 

Obr. II.5 Produkce základních průmyslových výrobků, 1990–2016
 

Obr. II.6 Spotřeba paliv zdrojů REZZO 1 a REZZO 2, 1990–2016
 

Obr. II.7 Spotřeba paliv zdrojů REZZO 3 (domácností), 1990–2016
 

Obr. II.8 Spotřeba paliv zdrojů REZZO 4, 1990–2016
 

---

¹ Metodiky a výsledky emisních inventur.
² Emise ve struktuře NFR.
³ Mechanismus kontroly SPE.
⁴LCP – Large Combustion Plants – spalovací zařízení se jmenovitým tepelným příkonem vyšším než 50 MW.
⁵BAT – Best Available Techniques – nejlepší dostupné techniky