ZNEČIŠTĚNÍ OVZDUŠÍ NA ÚZEMÍ ČESKÉ REPUBLIKY V ROCE 2000 Český hydrometeorologický ústav - Úsek ochrany čistoty ovzduší |
|
|
3. ATMOSFÉRICKÁ DEPOZICE NA ÚZEMÍ ČESKÉ
REPUBLIKY
Sítě stanic organizací ČHMÚ, ČGÚ, VÚV, VÚLHM, IFER, HBÚ AV ČR, IMGW a PIOS (Polsko), ze kterých byla v roce 2000 zpracována data o kvalitě srážek a atmosférické depozici, jsou vyneseny na obr. 3-1. Data ze stanic LfUG (SRN) nebyla dodána. Údaje o jednotlivých stanicích a metodách měření jsou uvedeny v tabulce 3-4. Na týdenní interval odběru vzorků čistých srážek v souladu s mezinárodní metodikou EMEP přešla většina stanic ČHMÚ během roku 1996. Od roku 1997 byl na těchto stanicích zaveden speciální týdenní odběr „bulk“ na těžké kovy. Na stanicích „Černého trojúhelníka“ LfUG a PIOS probíhá také měření čistých srážek v týdenním intervalu. Na stanicích ČGÚ, VÚV a VÚLHM jsou odebírány srážky „bulk“ v měsíčním intervalu. Průměrné hodnoty chemického složení atmosférických srážek a hodnoty roční mokré depozice za rok 2000 jsou uvedeny v tabulkách 3-5 a 3-6. Mapy mokré depozice jsou vytvořeny pro vybrané ionty z celkových chemických analýz odebraných vzorků srážek, a to konkrétně pro SO4 - S, NO3 - N, NH4 - N, H+ (pH), Cl-, F-, Pb2+, Cd2+, Ni2+. Pro znázornění depozičních polí byly vybrány tyto ionty v souvislosti se závažností jejich působení na složky životního prostředí. Mapy mokré depozice jednotlivých iontů byly konstruovány z pole koncentrací iontů ve srážkách (na základě průměrných ročních koncentrací vážených srážkovým úhrnem vypočtených z naměřených údajů) a z pole ročních srážkových úhrnů, které bylo vytvořeno na základě údajů ze 750 srážkoměrných stanic se zohledněním vlivu nadmořské výšky na množství srážek. Při konstrukci polí mokré depozice se na jednotlivých stanicích dává přednost výsledkům analýz čistých srážek před odběry bulk, týdennímu intervalu odběru před měsíčním odběrem. Data ze sítí stanic ČGÚ, VÚV a VÚLHM, založených na měsíčních odběrech „bulk“ (srážky s prašným spadem, viz tab. 3-4), jsou pro konstrukci map mokré depozice upravena empiricky získanými koeficienty vyjadřujícími poměr jednotlivých iontů ve vzorcích srážek typu bulk a wet-only (hodnoty pro jednotlivé ionty v rozmezí 0,94 až 1,35). Za účelem optimalizace tvorby mapových zobrazení na základě výsledků z různých zdrojů a s rozdílnou metodikou a intervaly odběrů byla jednotlivým stanicím přiřazena různá relativní váha odpovídající spolehlivosti naměřených dat v rozsahu 0,6–1,0. Při konstrukci mapových zobrazení nebyly použity některé výrazně vyšší hodnoty chloridových iontů na stanicích VÚV a VÚLHM. Pro síru, dusík a vodíkové ionty jsou uvedeny kromě map mokré depozice také mapy suché a celkové depozice. Suchá depozice síry a dusíku byla spočtena na základě polí průměrných ročních koncentrací SO2 a NOx pro ČR a depozičních rychlostí plynů pro oxid siřičitý 0,7 cm.s-1/0,35 cm.s-1 a oxidy dusíku 0,4 cm.s-1/0,1 cm.s-1 pro území s lesními porosty/území bezlesé [7]. Sečtením map mokré a suché depozice síry a dusíku byly vytvořeny mapy depozice celkové. Mapa mokré depozice vodíkových iontů byla sestrojena na základě naměřených hodnot pH ve srážkách. Mapa suché depozice vodíkových iontů odpovídá depozici plynů SO2 a NOx na základě stechiometrie za předpokladu jejich kyselé reakce v prostředí. Mapa celkové depozice vodíkových iontů vznikla součtem map depozice mokré a suché. Průměrné hodnoty depozičních toků S, N a H jsou uvedeny v tabulce 3-1. Mapové zobrazení podkorunové depozice síry bylo vytvořeno pro místa s porosty z pole koncentrací síry v podkorunových srážkách (throughfall) a z verifikovaného pole srážek procentuálně modifikovaného množstvím srážek naměřeným pod porosty na jednotlivých stanicích (v rozsahu 40–120 % srážkového úhrnu pro rok 2000). Podkorunová depozice obecně zahrnuje mokrou vertikální a horizontální depozici a suchou depozici částic a plynů v porostech a pro síru, pro kterou je vnitřní koloběh porosty zanedbatelný, by měla být podkorunová depozice dobrým odhadem depozice celkové. Mapy mokré depozice těžkých kovů Pb, Cd a Ni byly konstruovány na základě koncentrací těchto kovů ve srážkách „bulk“ na jednotlivých stanicích. Pole suché depozice olova a kadmia obsažených v aerosolu byla připravena z polí koncentrací těchto kovů v ovzduší (viz kap. 2.3.6). Pro hodnotu depozičních rychlostí pro kadmium obsažené v aerosolu byly použity hodnoty 0,27 cm.s-1 pro les a 0,1 cm.s-1 pro bezlesý terén, pro olovo 0,25 cm.s-1 pro les a 0,08 cm.s-1 pro bezlesý terén [7]. Pole podkorunových depozic pro Pb a Cd byla vytvořena obdobně jako pole podkorunové depozice síry. Výsledky • Mokrá depozice síry poklesla po roce 1997 ve srovnání s úrovní depozice z let 1994–1997 o 40 %. V roce 2000 již výrazný pokles nepokračoval, hodnoty zůstaly na úrovni roku 1999. Suchá depozice síry, jejíž pokles v minulých letech byl dokonce o 60 %, pokračovala i v roce 2000 v klesajícím trendu, a to v souladu s poklesem koncentrací oxidu siřičitého v přízemní atmosféře. Pole celkové depozice síry je součtem mokré a suché depozice síry a vykazuje celkové snížení depozice síry na hodnotu 70 400 t síry na plochu ČR (viz tab. 3-2). Depozice síry vykazuje maxima v Krušných horách, Jizerských horách, Krkonoších a Orlických horách, nejnižší je pak v podhůří Šumavy a Českého lesa. • Pole podkorunové depozice vytváří stejně jako v minulých letech zřetelné maximum v širší oblasti Orlických hor. Vyšších hodnot dosahuje podkorunová depozice ve srovnání s depozicí celkovou v horských oblastech obecně. Příspěvek lze přičíst horizontální depozici, která není vzhledem k neurčitostem do celkové depozice zahrnuta. Námrazy a mlhy bývají vysoce koncentrované a v horských polohách mohou významně přispívat k depozici síry i jiných prvků. Problém je v místně značně proměnlivém charakteru této depozice, kdy při extrapolaci na větší území může docházet k nepřesnostem. Mapové zobrazení podkorunové depozice lze v takovém případě považovat za dokreslení, jakých hodnot může celková depozice síry dosahovat. V tabulce 3-3 jsou uvedeny hodnoty celkové a podkorunové depozice na zalesněné území ČR v posledních letech. Hodnoty potvrzují již zmíněný pokles celkové depozice síry a podtrhují význam podkorunové depozice jako metody zjišťování celkové depozice síry. • Pole mokré a suché depozice dusíku mají celkově podobný obraz jako v předchozích letech. Pro druhou polovinu 90. let lze potvrdit vloni zmíněný mírný pokles depozice oxidovaných forem dusíku o 10–20 %. V roce 2000 byl zaznamenán pokles suché depozice dusíku, který však zřejmě odráží další zpřesnění při modelování pole koncentrací oxidů dusíku v ovzduší. • Vzhled mapového zobrazení a hodnoty mokré depozice vodíkových iontů vykazují stagnaci vzhledem k roku 1999, snížení hodnot suché depozice vodíkových iontů odpovídá již zmíněnému snížení suché depozice SO2 - S a NOx - N. V druhé polovině 90. let došlo ke snížení mokré i suché depozice vodíkových iontů na plochu celé ČR o 50 % (viz tab. 3-1, 3-2). • Po roce 1997 lze pozorovat pokles mokré „bulk“ depozice olova až o 20 %, úroveň hodnot zůstala v roce 2000 stejná jako v minulém roce. Mapová zobrazení mokré „bulk“ depozice těžkých kovů ukazují plošné i hodnotové snížení depozic, nejvyšších hodnot přitom depozice dosahují stejně jako v minulých letech v horských oblastech Krušných hor, Jizerských hor, Krkonoš a Orlických hor. Tuto územní anomálii doprovází depozice fluoridových iontů. • Vývoj roční mokré depozice hlavních složek na vybraných stanicích České republiky (obr. 3-23) ukazuje na pokles mokré depozice řady složek v 2. polovině 90. let. Pokles depozice síranů je výrazný nejen na exponovaných stanicích Ústí nad Labem, Praha-Libuš a Hradec Králové, ale je zřejmý i na pozaďových stanicích Košetice a Svratouch. Podstatný je pokles na stanici Ústí nad Labem, kde mokrá depozice síranů po roce 1995 poklesla o 60 % a současně se projevuje i pokles dalších látek (NO3, NH4, Pb). Pokles depozice síry a dusíku je v přímé souvislosti s programem útlumu a odsiřování elektráren v severozápadních Čechách (1994 – Počerady, 1995 – Prunéřov). Významná je nižší úroveň mokré depozice olova na všech sledovaných stanicích. Na všech stanicích lze pozorovat pokles mokré depozice vodíkových iontů v posledních pěti letech až o 50 %. Tab. 3-1 Průměrné hodnoty depozičních toků S, N a H v České republice, 2000
Odhad celkové roční depozice uvedených složek na plochu České republiky (78 841 km2) v tunách, 2000
Tab. 3-3 Odhad celkové roční depozice síry na zalesněný povrch České republiky (16 990 km2) v tunách, 1997–2000
Tab. 3-4 Staniční sítě sledování kvality srážek a atmosférické depozice, 2000
Vysvětlivky:
|