ZNEČIŠTĚNÍ OVZDUŠÍ NA ÚZEMÍ ČESKÉ REPUBLIKY V ROCE 2000 Český hydrometeorologický ústav - Úsek ochrany čistoty ovzduší |
|
|
2.3.4 Přízemní ozon
Přízemní ozon se měří v monitorovací síti AIM od roku 1992. V roce 2000 měřila na území České republiky celkem 61 stanice. Měřicí lokality jsou uvedeny na obr. 2-61. Přízemní ozon je plynem, ke kterému se upírá značná pozornost odborníků v souvislosti s možným negativním ovlivněním receptorů všech typů, což se odráží i ve zvýšení počtu monitorovacích stanic ozonu na našem území v posledních letech. Na druhé straně je nutné si uvědomit, že vzhledem k poměrně nízké prostorové variabilitě koncentrací přízemního ozonu není pro jeho monitorování potřeba tak velkého počtu stanic jako pro měření jiných škodlivin (např. SO2, NOx, SPM). Ozon je označován za sekundární znečišťující látku v ovzduší. Nemá totiž vlastní významný zdroj emisí, ale vzniká v ovzduší celou řadou chemických reakcí z tzv. prekursorů, kterými jsou oxidy dusíku a těkavé organické látky (VOC), za účinku slunečního záření a spolupůsobení O2. Koncentrace ozonu roste se zvyšující se teplotou. V noci i ve dne dochází k rozkladu molekul ozonu chemickými reakcemi s redukujícími složkami ovzduší. Chemické reakce vedoucí ke vzniku ozonu mají za následek roční chod ozonu s nejvyššími koncentracemi na jaře a v létě. Nejnižší koncentrace ozonu jsou pozorovány v zimě. Tab. 2-72 znázorňuje roční chod koncentrací a vypočtené roční statistické charakteristiky pro ozon na vybraných stanicích v České republice. Uvedené hodnoty jsou stanoveny na všech stanicích metodou UV-absorbance. Na obr. 2-62 a 2-63 je zachycen roční průběh denních koncentrací O3 zvlášť pro stanice městské a venkovské spolu s ročním průběhem denních koncentrací NO a NO2, které se významnou měrou podílejí na vzniku a odbourávání ozonu. Pro lepší čitelnost grafů není znázorněn celý rok, ale pouze období od 15. března do 15. října, tedy období s výskytem vyšších úrovní ozonu, zima je z hlediska měřených koncentrací ozonu pokládána za nevýznamnou. Koncentrace ozonu během dne vzrůstá v důsledku promíchávání spodních vrstev vzduchu s vrstvami ležícími výše, ve kterých jsou vyšší koncentrace ozonu, a v důsledku vzniku ozonu fotochemickými reakcemi. Denní chody jsou výraznější na městských stanicích než na stanicích venkovských. Tento rozdíl je způsoben zčásti rychlejší destrukcí ozonu v městském ovzduší během večerních a nočních hodin, ke které dochází v důsledku vyšších koncentrací oxidů dusíku. Koncentrace ozonu ve venkovských oblastech položených ve vyšší nadmořské výšce nevykazují tak výrazný denní chod s velkými rozdíly mezi denními a nočními hodnotami a vysoké koncentrace O3 mohou přetrvávat i během noci. Platný imisní limit pro ozon je 160 µg.m-3 (8hodinový průměr – Opatření FVŽP ze dne 1. 10. 1991 k zákonu o ovzduší č. 309/91 Sb., v plném znění č. 211/94 Sb.). Zvláštní imisní limity pro vyhlášení signálu upozornění na výskyt fotochemického smogu jsou 180 µg.m-3 (hodinový průměr) – informování veřejnosti a 360 µg.m-3 (hodinový průměr) – varování veřejnosti (vyhl. č. 279/93 Sb.). Hodinový zvláštní imisní limit 360 µg.m-3 nebyl v roce 2000 překročen. K překročení hodinového zvláštního imisního limitu 180 µg.m-3 došlo během celého roku ve 259 případech na celkem 32 stanicích. Maximální zaznamenaná hodinová koncentrace ozonu 257 µg.m3 byla naměřena 15. srpna 2000 v 15 hod. na stanici Pardubice-Rosice. Nejvyšší 8hodinová průměrná koncentrace 219,6 µg.m-3 byla zaznamenána 21. června 2000 na téže stanici. 8hodinový imisní limit byl celkem překročen v 94 případech, a to na 38 stanicích. Z tab. 2-73 je zřejmé, že k překročení hodinového zvláštního imisního limitu došlo ve třech jednotlivých dnech v květnu, v červnu byly zaznamenány dvě epizody v délce trvání 3 a 4 dny a nejdelší epizoda o délce 8 dnů nastala v srpnu. Maximální dosažené koncentrace se pohybovaly v rozmezí 191–256 µg.m-3 v červnu a 187–257 µg.m-3 v srpnu. Tab. 2-74 dokumentuje překročení 8hodinového imisního limitu pro ozon. To bylo zaznamenáno ve dnech 7. 5., 17. 5., 27. 5., 3.–10. 6., 19.–22. 6., 24. 7., 1.–2. 8. a 13.–21. 8. Naměřené maximální koncentrace se pohybovaly v rozmezí 161–220 µg.m-3. V porovnání s rokem 1999 bylo zaznamenáno více epizod i vyšší koncentrace a tedy i větší a častější překročení platných imisních limitů. Na obr. 2-64 je prezentován počet hodin, ve kterých bylo zaznamenáno překročení zvláštního hodinového imisního limitu pro ozon 180 µg.m-3, na obr. 2-65 a 2-66 pak počet stanic, na nichž došlo k překročení zvláštního hodinového imisního limitu pro ozon 180 µg.m-3, resp. k překročení 8hod imisního limitu 160 µg.m-3. Obr. 2-67 udává přehledně maximální naměřené hodinové a osmihodinové koncentrace ozonu a dále překročení hodinového zvláštního imisního limitu a osmihodinového limitu na vybraných stanicích v České republice. Tab. 2-75 podává dlouhodobou charakteristiku koncentrací a překračování imisních limitů za celé období monitoringu přízemního ozonu u nás. Prezentuje přehledným způsobem počty překročení 8hodinového imisního limitu a hodinového zvláštního imisního limitu na všech stanicích pro každý rok. V letošní Ročence se stejně tak jako v předcházejících letech hodnotí vliv přízemního ozonu na lesní ekosystémy a zemědělské plodiny. V souladu se závěry pracovního semináře zabývajícího se určením kritických úrovní ozonu Evropské hospodářské komise (Working Group on Effects, 13th session, Ženeva, 29. 6.–1. 7. 1994) byla hodnocena dlouhodobá kritická úroveň pro ozon vyjádřená jako kumulativní expozice nad prahovou koncentrací 40 ppb. Tento expoziční index se označuje zkratkou AOT40 (accumulated exposure over a threshold of 40 ppb) a spočte se jako suma diferencí mezi hodinovými koncentracemi v ppb a 40 ppb pro každou hodinu, kdy koncentrace překročí hodnotu 40 ppb. Index AOT40 se používá pro odhad vlivu ozonu na zemědělské plodiny a lesní ekosystémy při ročním hodnocení a v rámci Evropy je v posledních několika letech využíván ve značném měřítku, jak ostatně vyplynulo i ze závěrů pracovního semináře EMEP zabývajícího se sledováním fotochemických oxidantů (EMEP Workshop on the Control of Photochemical Oxidants over Europe, 24.–27. 10. 1995, St. Gallen, Švýcarsko). Dříve používaná metodika pro výpočet AOT40 [3] byla nahrazena metodikou upřesněnou [9]. Podle ní se hodnota expozičního indexu AOT40 pro zemědělské plodiny (AOT40C) počítá pro období tří měsíců pro hodiny s denním svělem, definované jako ty hodiny, kdy hodnota globální radiace je rovna nebo větší než 50 W.m-2. Hodnota AOT40C pro srovnání se stanovenou kritickou hodnotou by měla být určena jako nejvyšší klouzavá tříměsíční suma za vegetační období. Za kritickou úroveň přízemního ozonu pro ochranu zemědělských plodin, stejně tak jako pro ochranu přírodě blízkých rostlinných společenstev, se pokládá hodnota 3 ppmh. Pro ochranu evropských lesů byla stanovena předběžná kritická úroveň přízemního ozonu AOT40 ve výši 10 ppmh. Tato kumulativní expozice AOT40F se počítá pro denní hodiny (definované jako hodiny s globální radiací větší než 50 W.m-2) pro období 6 měsíců počínaje 1. dubnem. Kritická hodnota se vztahuje k listnatým i jehličnatým dřevinám. Na obr. 2-68 je uvedeno pole hodnot expozičního indexu pro ozon AOT40 pro lesy pro území České republiky v roce 2000. Z obrázku je zřejmé, že kritická hodnota 10 ppm.h je překročena na převážné většině (konkrétně na 99,8 %) území České republiky. Na obr. 2-69 je zobrazeno pole hodnot kumulativní expozice AOT40 pro zemědělské plodiny pro území České republiky za rok 2000. Z obrázku je patrné, že v hodnoceném roce bylo expozicí nad prahovou hodnotou 3 ppm.h zasaženo 100 % plochy celkového území České republiky. Expoziční index AOT40 je užitečným nástrojem pro roční hodnocení možných negativních vlivů zvýšených úrovní přízemního ozonu na vegetaci. Na pole expozičních indexů, ať už pro lesy či zemědělské plodiny, je třeba pohlížet jako na velmi přibližné odborné odhady, jejichž hodnoty mohou být zatíženy kumulací případné systematické chyby.
Tab. 2-73 Překročení hodinového zvláštního imisního limitu pro ozon (180 µg.m-3) na všech stanicích monitorujících koncentrace O3 v České republice, 2000
Tab. 2-74 Překročení 8hodinového imisního limitu pro ozon (160 µg.m-3) na všech stanicích monitorujících koncentrace O3 v České republice, 2000
Vysvětlivky Tab. 2-75 Přehled překročení imisních limitů pro přízemní ozon pro jednotlivé stanice a roky za celé monitorovací období
Vysvětlivky:
|