ZNEČIŠTĚNÍ OVZDUŠÍ NA ÚZEMÍ ČESKÉ REPUBLIKY V ROCE 2000

                          Český hydrometeorologický ústav - Úsek ochrany čistoty ovzduší



2.3.5 Aromatické uhlovodíky

S rostoucí intenzitou automobilové dopravy roste význam sledování znečištění ovzduší aromatickými uhlovodíky. Rozhodujícím zdrojem atmosférických emisí aromatických uhlovodíků – zejména benzenu a jeho alkyl derivátů – jsou především výfukové plyny benzinových motorových vozidel. Dalším významným zdrojem emisí těchto uhlovodíků jsou ztráty vypařováním při manipulaci, skladování a distribuci benzinů. Emise z mobilních zdrojů představuje cca 85 % celkových emisí aromatických uhlovodíků, přičemž převládající část připadá na emise z výfukových plynů. Odhaduje se, že zbývajících 15 % emisí pochází ze stacionárních zdrojů emisí, přičemž rozhodující podíl připadá na procesy produkující aromatické uhlovodíky a procesy, kde se tyto sloučeniny používají k výrobě dalších chemikálií. Data z monitoringu ukazují, že podíl aromatických uhlovodíků představuje kolem 20–40 % z celkového množství nemethanických uhlovodíků v ovzduší evropských měst [10, 11].

Z hlediska zdravotních rizik je z uvedených aromatických uhlovodíků nejzávažnější znečišťující příměsí benzen, který je známý lidský karcinogen. V literatuře je popsán velký počet případů myeloblastické a erytroblastické leukemie spojené s expozicemi benzenu. Pro koncentraci benzenu v ovzduší 1 µg.m-3 se hodnota celoživotního rizika leukemie odhaduje na 4,4–7,6.10-6 [12].

Data ukazují, že obsah benzenu v benzinu je kolem 1,5 %, zatímco paliva dieselových motorů obsahují relativně zanedbatelné koncentrace benzenu. Benzen obsažený ve výfukových plynech je především nespálený benzen z paliva. Dalším příspěvkem emisí benzenu z výfukových plynů je benzen vzniklý z nebenzenových aromatických uhlovodíků obsažených v palivu (70–80 % benzenu v emisích). Částečně je benzen ve výfukových plynech tvořen také z nearomatických uhlovodíků.

Benzen je velmi stálý a odolný proti chemickému ataku. Ve srovnání s ostatními aromatickými uhlovodíky je benzen minimálně reaktivní a patří k nejméně reaktivním částicím v atmosféře. Jedinou významnější, i když pomalou, reakcí benzenu v přízemní atmosféře je reakce s OH radikálem. Vypočtené doby setrvání benzenu v atmosféře – při uvažování především reakcí s OH radikály v plynné fázi a odstraňování benzenu z atmosféry procesy suché a mokré depozice – se pohybují od 2 dnů při letních bezoblačných podmínkách do několika měsíců při oblačném počasí v zimním období. Pozorované stabilní produkty atmosférických oxidací benzenu jsou fenoly (fenol a nitrofenol) a aldehydy, zejména glyoxal (CHO)2.

Toluen a xyleny reagují s OH radikály 5x, respektive 19x rychleji než benzen a podílejí se tak významně na reakcích vedoucích ke kumulaci ozonu v obdobích fotochemického smogu.

V roce 1998 začalo pravidelné sledování těchto uhlovodíků, jmenovitě benzenu, toluenu, o-, m- a p-xylenu a ethylbenzenu, na čtyřech stanicích AIM ČHMÚ: Most, Praha 4-Libuš, Pardubice-Rosice a Mikulov-Sedlec. V roce 1999 přibyla stanice ČHMÚ Ostrava-Přívoz a začátkem roku 2000 stanice ČHMÚ Praha 5-Smíchov. Měření na stanicích AIM se provádí pomocí kontinuálních analyzátorů BTX, pracujících na principu plynové chromatografie. Během roku 1999 začal Státní zdravotní ústav poskytovat do databáze ISKO data o měření aromatických uhlovodíků z 5 stanic hygienické služby. Měření na stanicích hygienické služby se provádí 24hodinovým odběrem do speciálních odběrných kanystrů v intervalu jednou za šest dnů. Obr. 2-72 ukazuje roční chody denních průměrných koncentrací uvedených aromatických uhlovodíků na těchto stanicích. Obr. 2-70 pak ukazuje průměrný týdenní chod půlhodinových koncentrací benzenu v roce 2000 v zimním období a v létě na stanicích Praha 4-Libuš (městská pozaďová stanice) a Praha 5-Smíchov (dopravou zatížená stanice). Obr. 2-71 ukazuje průměrné denní chody půlhodinových koncentrací benzenu v roce 2000 na těchto stanicích pro všední dny a soboty a neděle pro zimní a letní období. Porovnání týdenních a denních chodů koncentrací benzenu na uvedených lokalitách ukazuje názorně rozhodující podíl emisí z mobilních zdrojů. Zároveň vystihuje i rozdílné dopravní režimy o pracovních dnech v porovnání s dopravním režimem o sobotách a nedělích.

Roční průměrné koncentrace benzenu pro vybrané stanice ukazuje tabulka 2-76. V listopadu loňského roku byla publikována směrnice Evropské komise 2000/69/EC o limitních hodnotách benzenu a oxidu uhelnatého ve venkovním ovzduší. Touto směrnicí je stanovena limitní úroveň pro roční průměrné koncentrace benzenu (5 µg.m-3) a tato úroveň by v roce 2010 již neměla být překračována.

Pro následující léta bude ČHMÚ pokračovat, dle finančních prostředků, v rozšiřování počtu míst kontinuálně monitorujících aromatické uhlovodíky, zejména v sídelních seskupeních (aglomeracích) ve smyslu požadavku směrnic EU a připravovaného zákona o ochraně ovzduší.

Tab. 2-76 Roční průměrné koncentrace benzenu pro vybrané stanice, 2000

číslo a název stanice

okres

organizace

typ stanice

klasifikace

roční
koncentrace

1410 Ostrava-Přívoz

Ostrava-město

ČHMÚ

AMS-SRS

I/U/IR

12.0

1457 Ústí n.L.-KHS, Pasteurova

Ústí nad Labem

HS

kont. manu.-TK

-/U/-

3.8

1459 Praha 5-Smíchov

Praha 5

ČHMÚ

AMS

T/U/RC

3.4

 517 Karviná-OHS

Karviná

HS

kont. manu.-TK 

T/U/R

3.3

 396 Hr. Králové-Sukovy sady

Hradec Králové

HS

AMS-TK 

T/U/RCI

3.1

1199 Sokolov

Sokolov

HS

AMS-TK

B/U/R

3.0

1005 Most

Most

ČHMÚ

AMS-SRS

B/U/R

2.9

 457 Praha 10-Šrobárova

Praha 10

HS

kont. manu.-TK /

-/U/-

2.2

1418 Pardubice-Rosice

Pardubice

MÚPa

AMS

B/S/RI

1.6

 774 Praha 4-Libuš

Praha 4

ČHMÚ

AMS-SRS

B/S/R

1.5

1135 Mikulov-Sedlec

Břeclav

ČHMÚ

AMS

B/R/A

1.3

 693 Praha 4-Libuš

Praha 4

ČHMÚ

manuální

B/S/R

1.2

 916 Košetice

Pelhřimov

ČHMÚ

manuální

B/R/NA

0.7

 

Obr. 2-70

Týdenní chod koncentrací benzenu, stanice Libuš a Smíchov, 2000

Obr. 2-71 

Chod půlhodinových koncentrací benzenu o pracovních dnech, sobotách a nedělích v zimním a letním období, stanice Libuš a Smíchov, 2000

Obr. 2-72

Roční průběhy denních koncentrací aromatických uhlovodíků BTX, 2000