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 2017 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 93 lokalit, kde byl v roce 2017 sledován oxid dusičitý, došlo na 4,3 % stanic (4 lokality) k překročení ročního imisního limitu 40 μg.m^-3 (tab. XIII.8; obr. IV.3.2). Všechny čtyři stanice – Praha 2-Legerova (hot spot), BrnoÚvoz (hot spot), Praha 5-Smíchov a Brno-Svatoplukova – jsou klasifikovány jako dopravní městské. Překročení limitní hodnoty na těchto stanicích se vzhledem k jejich malému poloměru reprezentativnosti nepromítlo do map roční průměrné koncentrace (obr. IV.3.1). Stanice Praha2-Legerova (hot spot) a Brno-Úvoz (hot spot) jsou navíc umístěny v husté zástavbě, která výrazně snižuje provětrávání.

V roce 2017 překračovaly hodinové koncentrace NO hodnotu imisního limitu 200 μg.m^-3 celkem na 2 stanicích (tab. XIII.7). Na žádné však nebyl dosažen maximální povolený počet 18 překročení v kalendářním roce. Stanice Praha 2-Legerova (hot spot) a Ústí n. L.-Všebořická (hot spot) zaznamenaly 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 a obr. IV.3.5). 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.

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.3.6).

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.4.8).

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 2017 překročen ani na jedné z 19 venkovských stanic s dostatečným počtem dat pro hodnocení. (tab. XIII.9. Na 63 % stanic (12 lokalit z 19), které měřily v letech 2016 a 2017, došlo v porovnání s rokem 2016 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 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.3.7). 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.3.8). roce 2017 došlo ke stagnaci průměrné roční koncentrace celkově na všech typech stanic, ale na samotných dopravních stanicích došlo k mírnému poklesu průměrných ročních koncentrací.

Nejvyšších hodnot bylo dosahováno v celém sledovaném období (2001–2017) 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 (obr. IV.3.4). 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). Emise NO_X s vyšším podílem NO₂ (10–55 %) produkují dieselové motory (Carslaw et al. 2011).

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 2016 podílely 40,4 % . V sektoru 1A1a-Veřejná energetika a výroba tepla bylo do ovzduší vneseno 26,5 % emisí NO_x (obr. IV.3.9). Klesající trend emisí NO_x v období let 2008–2016 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, 2017

Obr. IV.3.2 Roční průměrné koncentrace NO₂ měřené na stanicích imisního monitoringu, 2017

Obr. IV.3.3 Pole roční průměrné koncentrace NO_x, 2017

Obr. IV.3.4 Pětiletý průměr ročních průměrných koncentrací NO₂, 2013–2017

Obr. IV.3.5 19. nejvyšší hodinové koncentrace a roční průměrné koncentrace NO₂ na vybraných stanicích, 2007-2017

Obr. IV.3.6 Roční chod průměrných měsíčních koncentrací NO₂ (průměry pro daný typ stanice), 2017

Obr. IV.3.7 Trendy ročních charakteristik NO₂ a NO_x v České republice, 2001–2017

Obr. IV.3.8 Trendy vybraných imisních charakteristik NO₂ a NO_x (index, rok 2001 = 100), 2001–2017

Obr. IV.3.9 Podíl sektorů NFR na celkových emisích NO_x, 2016

Obr. IV.3.10 Vývoj celkových emisí NO_x, 2008–2016

Obr. IV.3.11 Emisní hustoty oxidů dusíku ze čtverců 5x5 km, 2016