Oxid siřičitý

Stav úrovně znečištění České republiky oxidem siřičitým v roce 2001 ukazují mapová znázornění polí ročních aritmetických průměrů a 95% kvantilů denních koncentrací se zobrazením naměřených hodnot na stanicích (obr. 2.2.1 a 2.2.2). V podstatě na celém území České republiky dosahovaly v roce 2001 roční aritmetické průměry koncentrací oxidu siřičitého nejvýše 20 μg.m^-3. Na celém území České republiky, kromě velmi malé plochy, se v roce 2001 pohyboval 95% kvantil denních průměrů oxidu siřičitého pod hodnotou 50 μg.m^-3.

Jedinou postiženou oblastí, kde v posledních letech ojediněle docházelo k překračování imisních limitů oxidu siřičitého, byly severní Čechy, zejména pánevní oblast Podkrušnohoří. V této oblasti bylo v roce 2001 zaznamenáno ojediněle znečištění nad 20 μg.m^-3 v ročním aritmetickém průměru, tj. nad třetinou imisního limitu. Nejvyšší hodnoty v této imisní charakteristice vykazovaly stanice hygienické služby Teplice-OHS a Úštěk v okrese Litoměřice (viz tab. 2.2.2, 2.2.3, 2.2.4 a 2.2.5). Pouze na stanici Teplice-OHS byla zaznamenána relativní četnost překročení denního imisního limitu (IH_d) nad 1 % případů (tab. 2.2.4). Mírné zvýšení koncentrací oxidu siřičitého, proti roku 2000, zaznamenaly stanice v severní části okresu Karviná, kde lze předpokládat ovlivnění z Polska z katovické aglomerace. V ostatních oblastech České republiky bylo znečištění ovzduší oxidem siřičitým velmi malé, výrazně pod hodnotou imisních limitů.

Prašný aerosol

Stav úrovně znečištění České republiky prašným aerosolem v roce 2001 zachycují mapová znázornění polí ročních aritmetických průměrů a 95% kvantilů denních koncentrací se zobrazením naměřených a přepočtených hodnot na stanicích (obr. 2.2.3. a 2.2.4). Na 88 % území České republiky byly hodnoty ročních aritmetických průměrů prašného aerosolu nižší než 30 μg.m^-3. V podstatě na celém území České republiky dosahovaly v roce 2001 roční aritmetické průměry koncentrací prašného aerosolu nejvýše 50 μg.m^-3. Na 97 % území byl 95% kvantil ročních souborů denních průměrů nižší než 80 μg.m^-3.

Nejvíce postiženou oblastí prašným aerosolem bylo v minulosti Ostravsko (nyní součást Moravskoslezského kraje). Tato charakteristika platí i v roce 2001, pokud se týká velikosti zasaženého území koncentracemi 40-60 μg.m^-3 v ročním aritmetickém průměru. V roce 2001, podobně jako v minulých letech, došlo k největšímu překročení imisních limitů v hlavním městě Praze na dvou stanicích hygienické služby s exponovanou polohou a dále pak na AMS v Mělníku (tab. 2.2.3, 2.2.4 a 2.2.5). Ve východní části Moravskoslezského kraje byly naměřeny největší maximální denní koncentrace prašného aerosolu a některé AMS vykazovaly v ročním aritmetickém průměru překročení imisního limitu této látky po přepočtu z frakce PM₁₀. Podobně jako v případě oxidu siřičitého, zaznamenala zejména severní část okresu Karviná určité zvýšení znečištění ovzduší prašným aerosolem proti roku 2000. Příčinou bylo zřejmě ovlivnění imisních stanic z polských zdrojů z katovické aglomerace.

Kromě uvedených oblastí bylo evidováno znečištění přes 40 μg.m^-3 v ročním aritmetickém průměru v městě Brně, v pásu od Prahy po Litoměřice a v pánevní oblasti Podkrušnohoří. V 95% kvantilu byly koncentrace prašného aerosolu přes 80 μg.m^-3 zaznamenány ve východní části Moravskoslezského kraje, v centru Prahy a v okresech Mělník a Litoměřice.

Oxidy dusíku

Stav úrovně znečištění České republiky oxidy dusíku v roce 2001 ukazují mapová znázornění polí ročních aritmetických průměrů a 95% kvantilů denních koncentrací se zobrazením naměřených hodnot na stanicích (obr. 2.2.5 a 2.2.6). Na 89 % území České republiky dosahovaly v roce 2001 roční aritmetické průměry koncentrací oxidů dusíku nejvýše 20 μg.m^-3. Na 97 % území byl 95% kvantil ročních souborů denních průměrů nižší než 70 μg.m^-3.

Nejvíce postiženou oblastí ve znečištění ovzduší oxidy dusíku bylo a stále je hlavní město Praha, kde v posledních letech došlo téměř na všech stanicích k překročení denního imisního limitu ve více než 5 % případů. Tato charakteristika platí i pro rok 2001, kdy opět bylo zaznamenáno největší překročení imisních limitů na dvou stanicích hygienické služby s exponovanou polohou (tab. 2.2.3, 2.2.4 a 2.2.5). Uvedené překročení v 95% kvantilu vykazovaly také některé městské stanice v severozápadních a středních Čechách, ve východní části Moravskoslezského kraje, dále pak ve městech Hradec Králové, Brno a Zlín.

Přízemní ozon

Přízemní ozon se měří v rámci automatizovaného imisního monitoringu na území České republiky již od roku 1992. V roce 2001 se měřilo celkem na 62 stanicích situovaných ve všech oblastech České republiky.

Platný 8hod. imisní limit pro ozon 160 μg.m^-3 byl v roce 2001 překročen pouze v 9 případech na celkem 6 stanicích. Nejvyšší 8hodinová průměrná koncentrace 175,6 μg.m^-3 byla zaznamenána 31. července 2001 na stanici Tušimice.

Hodinový zvláštní imisní limit 360 μg.m^-3 nebyl v roce 2001 překročen. K překročení hodinového zvláštního imisního limitu 180 μg.m^-3 došlo během celého roku ve 25 případech na celkem 9 stanicích. Maximální zaznamenaná hodinová koncentrace ozonu 198,3 μg.m^-3 byla naměřena 31. července 2001 na stanici Přimda.

K epizodám překročení limitů v r. 2001 nedošlo. 8hodinový limit byl opakovaně překročen pouze ve dnech 27. 5., 27. 6., 7. 7. a 31. 7, dosažené koncentrace se pohybovaly mezi 162,2 a 175,6 μg.m^-3.

Hodinový limit byl opakovaně překročen pouze ve dnech 27. 6., 7. 7., 31. 7., 19. 8. a 27. 8., dosažené koncentrace se pohybovaly mezi 180,2 a 198,3 μg.m^-3.

Rizikové oblasti z hlediska působení přízemního ozonu na ekosystémy jsou vymezeny na základě expozičního indexu AOT40.

Obr. 2.2.7 znázorňuje pole hodnot expozičního indexu AOT40 pro lesy pro celé území ČR za rok 2001. Prahová hodnota pro ochranu lesů 10 000 ppb.h je překročena na 94,5 % celkové rozlohy území.

Na obr. 2.2.8 je zobrazeno pole hodnot expozičního indexu AOT40 pro zemědělské plodiny a přírodě blízká rostlinná společenstva. Prahová hodnota pro ochranu tohoto typu ekosystémů stanovená jako 3000 ppb.h je překročena prakticky na celém území ČR.

Oxid uhelnatý

Oxid uhelnatý se měří v rámci automatizovaného imisního monitoringu na území České republiky již od roku 1993. V roce 2001 se měřilo celkem na 57 stanicích situovaných ve všech oblastech České republiky.

Půlhodinový imisní limit (IH_k) 10 000 μg.m^-3 byl překročen celkem ve 2198 případech na 6 stanicích. Ve všech případech se jedná o stanice hygienické služby. Četnosti překročení jsou uvedeny v následující tabulce.

Absolutní půlhodinová maxima byla zaznamenána na stanicích HS Praha 5-Svornosti, Praha 8-Sokolovská a Praha 5-Řeporyje. V databázi uvedené koncentrace 62-500 μg.m^-3 korespondují s rozsahem měřicích přístrojů, je tedy pravděpodobné, že v řadě případů, kde je uvedena tato koncentrace, mohla být ve skutečnosti koncentrace vyšší, která však zůstala nezaznamenána. 24hodinový imisní limit (IH_d) 5000 μg.m^-3 byl překročen na 3 stanicích celkem ve 295 případech. Nejvyšší četnost překročení vykazují opět stanice hygienické služby Praha 5-Svornosti a Praha 8-Sokolovská, u nichž činí zaznamenaná četnost překročení IH_d 52,6 %, resp. 35,0 %. Kromě těchto dvou stanic byl IH_d překročen na stanici Praha 5-Řeporyje ve 4,5 % případů. Nejvyšší 24hodinová průměrná hodnota byla naměřena na stanici Praha 5-Svornosti 20. ledna a činila 13 725 μg.m^-3. Vysoké relativní četnosti překročení imisních limitů pro CO korespondují i s vysokými relativními četnostmi překročení imisních limitů pro NO_x a SPM na těchto stanicích.

Obecně lze konstatovat, že v roce 2001 byl počet zaznamenaných překročení imisních limitů vyšší než v roce 2000, naměřené 24hodinové maximum bylo poněkud nižší.

Olovo

V této znečišťující látce nebylo dlouhodobě zaznamenáno v České republice překročení ročního imisního limitu. Nejvyšší roční průměrné koncentrace olova dosahovaly na stanicích v roce 2001 hodnot pod 0,1 μg.m^-3 (viz Tabelární přehled).

Kadmium

V roce 2001 se těsně pod limitem pohybovaly koncentrace kadmia na stanici hygienické služby Tanvald (9,7 μg.m^-3), kde docházelo v předchozích letech k výraznému překračování imisního limitu. Nad polovinou ročního imisního limitu ležela hodnota roční průměrné koncentrace kadmia na stanici ČHMÚ Souš (6,5 μg.m^-3) a na stanici hygienické služby Praha 4-Ant. Staška (5,6 μg.m^-3).

Tab. 2.2.2 Přehled nejvyšších denních koncentrací znečišťujících látek dosažených na stanicích České republiky

Tab. 2.2.3 Přehled stanic s nejvyššími ročními aritmetickými průměry koncentrací znečišťujících látek, Česká republika 

Tab. 2.2.4 Přehled stanic s nejvyšší relativní (absolutní) četností překročení IH_d pro znečišťující látky, Česká republika

Tab. 2.2.5 Přehled stanic s nejvyššími hodnotami 95% (90%) kvantilů denních koncentrací znečišťujících látek, Česká republika

Tab. 2.2.6 Přehled stanic s nejvyšší relativní četností krátkodobého překročení IH_k pro znečišťující látky, Česká republika

Tab. 2.2.7 Přehled stanic s nejvyššími hodnotami 95% kvantilů půlhodinových koncentrací znečišťujících látek, Česká republika

Tab. 2.2.8 Přehled nejvyšších půlhodinových (3hod.) koncentrací znečišťujících látek dosažených na stanicích, Česká republika 

Obr. 2.2.1 Pole ročních aritmetických průměrů koncentrací se zobrazením naměřených hodnot na stanicích, oxid siřičitý

Obr. 2.2.2 Pole 95% kvantilů denních koncentrací se zobrazením naměřených hodnot na stanicích, oxid siřičitý

Obr. 2.2.3 Pole ročních aritmetických průměrů koncentrací se zobrazením naměřených a přepočtených hodnot na stanicích, SPM

Obr. 2.2.4 Pole 95% kvantilů denních koncentrací se zobrazením naměřených a přepočtených hodnot na stanicích, SPM

Obr. 2.2.5 Pole ročních aritmetických průměrů koncentrací se zobrazením naměřených hodnot na stanicích, oxidy dusíku

Obr. 2.2.6 Pole 95% kvantilů denních koncentrací se zobrazením naměřených hodnot na stanicích, oxidy dusíku

Obr. 2.2.7 Pole hodnot expozičního indexu pro ozon AOT40 pro lesy

Obr. 2.2.8 Pole hodnot expozičního indexu pro ozon AOT40 pro zemědělské plodiny

2.2.2 Hodnocení vývoje znečištění v delším časovém období

Na obrázcích 2.2.9, 2.2.10 a 2.2.11 jsou formou kartodiagramů² [6] prezentovány pro znečišťující látky (oxid siřičitý, prašný aerosol a oxidy dusíku) průběhy základních imisních charakteristik (roční aritmetický průměr a 95% kvantil) po okresech s vyznačením míry překročení příslušných imisních limitů. Vynesené imisní charakteristiky za období 1990–2001 představují odhady středních hodnot z daného území (okresu) z výběru stanic podle metodiky, která vycházela z roku 1996. Zde je však třeba mít na zřeteli, že toto územní hodnocení chodů základních imisních charakteristik pro základní znečišťující látky na území České republiky je založeno na různém počtu dostupných měřicích stanic v jednotlivých okresech.

Z obr. 2.2.9 znázorňujícího chod imisních charakteristik oxidu siřičitého v období let 1990–2001 je patrný klesající trend znečištění ovzduší touto látkou ve všech okresech České republiky. Nejstrmější pokles se projevil v severních Čechách a hlavním městě Praze, kde bylo také zpočátku devadesátých let vykazováno největší znečištění touto látkou. Nejvýraznější pokles koncentrací oxidu siřičitého byl zaznamenán v roce 1994 na celém území České republiky. Od roku 1994 do roku 2001 územní průměry imisních charakteristik pro oxid siřičitý nepřekračovaly stanovené imisní limity uvedené v Opatření FVŽP v žádném okrese České republiky. V letech 1998–2000 docházelo postupně k dalšímu snižování znečištění oxidem siřičitým. V roce 2001 byl klesající trend zastaven a projevila se spíše stagnace. V posledním čtyřletém období 1998–2001 již nebyl překročen dosud platný imisní limit na žádné měřicí stanici.

Vývoj znečištění ovzduší prašným aerosolem³ (obr. 2.2.10) vykazuje v období let 1990–2000 na území České republiky podobnou klesající tendenci jako v případě oxidu siřičitého, z počátku devadesátých let poněkud méně výraznou, zejména ve východní části Moravskoslezského kraje. V této oblasti se do roku 1996 projevovala spíše stagnace tohoto typu znečištění. V tříletém období 1997–1999 byl zaznamenán výrazný klesající trend ve znečištění ovzduší prašným aerosolem na celém území České republiky. Tento klesající trend byl v roce 2000 zastaven a projevila se spíše stagnace, která pokračovala ve většině okresů i v roce 2001. Ve východní části Moravskoslezského kraje a v severních Čechách bylo zaznamenáno mírné zvýšení znečištění prašným aerosolem. Od roku 1998 územní průměry imisních charakteristik pro prašný aerosol nepřekračovaly imisní limity uvedené v Opatření FVŽP v žádném okrese České republiky.

Pokles koncentrací oxidu siřičitého a prašného aerosolu v devadesátých letech vyplývá ze souběhu následujících příčin: zejména účinnost přímých opatření na zdrojích k ochraně životního prostředí a pokračující plynofikace, které měly za následek pokles celkových emisí oxidu siřičitého a emisí tuhých látek, a příznivější meteorologické a rozptylové podmínky, zejména v zimních měsících. V roce 2000 a 2001 však tyto podmínky nebyly na konci roku tak příznivé (viz kap. 2.4) jako na konci devadesátých let, proto byl pokles koncentrací těchto znečišťujících látek zastaven.

V případě oxidů dusíku lze v devadesátých letech pozorovat mírně vzrůstající trend tohoto typu znečištění do roku 1997 (obr. 2.2.11). Tento jev byl převážně způsoben stoupajícím podílem silniční dopravy. Nárůst koncentrací oxidů dusíku u jihomoravských okresů byl zaznamenán v roce 1995 se zavedením nových městských stanic okresními nebo městskými úřady. Ve stejném roce byla přemístěna do exponované polohy jedna stanice hygienické služby v Děčíně. V roce 1998 a 1999 byl uvedený trend přerušen a došlo naopak k mírnému poklesu koncentrací oxidů dusíku vlivem snížení emisí ze stacionárních zdrojů v zimních měsících roku 1998, a zejména u moravských okresů, zřejmě vlivem odstávky některých zdrojů a určitým poklesem výroby v roce 1999. V roce 2000 většinou převažovala stagnace v tomto typu znečištění. V okrese Šumperk byl strmý pokles koncentrací oxidů dusíku v roce 2000 ovlivněn zrušením dvou exponovaných stanic. V roce 2001 stagnující trend ve většině okresů pokračoval, k mírnému snížení znečištění ovzduší oxidy dusíku došlo v hlavním městě Praze.

Obr. 2.2.12 ukazuje vývoj ročních imisních charakteristik základních dlouhodobě sledovaných znečišťujících látek za období 1982-2001 pro severozápadní oblast, Prahu a Moravskoslezský kraj. Od roku 1988 lze pozorovat celkově klesající trend ve znečištění ovzduší České republiky oxidem siřičitým i prašným aerosolem. Tento pokles je zvláště výrazný po roce 1996. Po tomto roce je v severozápadní oblasti a v Moravskoslezském kraji patrný i pokles koncentrací oxidů dusíku. V Praze tato tendence platí po roce 1997 a v roce 2001 byl mírný pokles koncentrací oxidů dusíku potvrzen. Pokud se týká znečištění ovzduší oxidem siřičitým, byla v roce 2001 zaznamenána ve sledovaných oblastech spíše stagnace tohoto typu znečištění. K mírnému zvýšení znečištění prašným aerosolem došlo v severozápadní oblasti a v Moravskoslezském kraji.

Obr. 2.2.13 předkládá dlouhodobý vývoj znečištění a průběh teplot v zimních obdobích. Při porovnání zimního půlroku 2001/2002 s teplotně srovnatelným zimním obdobím let 1994/1995, 1987/1988 a 1982/1983, je patrný výrazný pokles znečištění ovzduší oxidem siřičitým a prašným aerosolem v Praze, v severozápadních Čechách a v Moravskoslezském kraji. Také v případě oxidů dusíku došlo v uvedených třech oblastech k mírnému poklesu imisních úrovní této látky v teplotně srovnatelných obdobích 2001/2002 a 1994/1995.

2.2.3 Souhrnné hodnocení kvality ovzduší

Popis stavu znečištění ovzduší výčtem úrovní imisních charakteristik látek, měřených v dané lokalitě a jejich poměru k stanoveným imisním limitům je relativně komplikovaný a závislý i na spektru látek měřených v dané lokalitě. Výsledkem snahy nahradit tento komplikovaný popis stavu kvality ovzduší v dané lokalitě názornou, nejlépe slovně vyjádřenou klasifikací, jsou různé konstrukce indexů kvality ovzduší [7, 8]. Při konstrukci indexů kvality ovzduší jsou obecně naměřené imisní úrovně „normovány“ stanovenými limity kvality ovzduší a takto normované imisní úrovně jednotlivých látek jsou jakožto bezrozměrná čísla slučovány. Pro takto vytvořené hodnoty jsou pak stanoveny klasifikující úrovně. Problémem těchto konstrukcí je obvykle to, že aplikovanými početními operacemi dochází de facto k zavádění nových, legislativně nezakotvených limitních úrovní hodnocených látek.

Mapa na obr. 2.2.15 znázorňuje souhrnné hodnocení kvality ovzduší za rok 2001 respektující legislativně stanovené imisní limity podle Opatření FVŽP. Při jejím vytváření byla použita pole územního hodnocení jednotlivých znečišťujících látek, která byla analyzována pomocí metod mapové algebry na základě klasifikace uvedené v tab. 2.2.9. V souladu s požadavky legislativy pro souhrnné hodnocení jsou vstupními podklady jmenovitě:

� pole ročních aritmetických průměrů koncentrací

- oxidu siřičitého
- prašného aerosolu
- oxidů dusíku
- olova
- kadmia

� pole 95% kvantilů denních koncentrací

- oxidu siřičitého
- prašného aerosolu
- oxidů dusíku.

Proti předchozím rokům, kdy docházelo k překračování imisních limitů především oxidu siřičitého a prašného aerosolu, je po roce 1998 zařazení oblastí do třídy znečištěného až velmi silně znečištěného ovzduší dáno téměř výhradně četností překračování denního imisního limitu oxidů dusíku, které lze přičíst stále rostoucí intenzitě automobilové dopravy.

Grafy na obr. 2.2.14 ukazují vývoj podílů počtu obyvatel a vývoj podílů plochy v uvedených třídách kvality ovzduší v % celkového počtu obyvatel, respektive celkové plochy ČR. Z grafů je patrný nárůst podílů v třídách I a II a pokles v třídách spadajících do oblastí znečištěného ovzduší až velmi silně znečištěného ovzduší (III.-V. třída kvality ovzduší). Jak ukazuje graf na obr. 2.2.14, tento pozitivní vývoj se po roce 1999 zastavuje či mírně zhoršuje.

Přehled obcí s počtem obyvatel nad 3000 spadajících do III.-V. třídy kvality ovzduší ukazuje tab. 2.2.10. Proti roku 1996 došlo k patrnému poklesu počtu obcí zařazených do tříd znečištěného až velmi silně znečištěného ovzduší podle klasifikace uvedené v tab. 2.2.9, ze 47 na 8 v roce 1999. Jak ukazuje tab. 2.2.10, v roce 2001 se počet obcí spadajících do uvedených tříd kvality ovzduší naopak zvýšil na 27 proti 15 v roce 2000.

Poznámky:

¹ Metoda bodových značek [6] je jedna z metod kartografického znázorňování, která využívá jako vyjadřovací prostředky geometrické, symbolické, obrázkové a písmenové značky. Hodí se pro znázorňování polohy a kvality nespojitých bodových objektů. V této ročence je používána pro znázornění rozmístění imisních stanic. Kvantita jevu není v tomto případě vyjádřena velikostí značky, ale barevnou škálou jednotlivých tříd koncentrací základních znečišťujících látek.

² Kartodiagram je jedna z metod kartografického znázorňování, která používá jako vyjadřovací prostředky bodové diagramy, které udávají kromě kvality i kvantitu daného jevu, a to buď v míře absolutní nebo relativní. Kartodiagramem se vyjadřují hodnoty nikoli pro jednotlivé body, nýbrž sumárně pro územní celky, v jejichž středu či těžišti jsou diagramy umístěny. V grafické ročence je tato metoda používána pro znázornění časového vývoje a velikosti imisních charakteristik základních znečišťujících látek za jednotlivé okresy České republiky.

³ Dlouhodobé řady prašného znečištění jsou charakterizovány vývojem koncentrací prašného aerosolu bez rozlišení velikosti částic (SPM). Od roku 1996 všechny automatizované stanice ČHMÚ měří frakci PM₁₀. Pro využití těchto měření pro odhad územních průměrů prašného aerosolu byl použit přepočítávací koeficient (1,2).

Tab. 2.2.9 Třídění území dle kvality ovzduší

Tab. 2.2.10 Přehled obcí s počtem obyvatel nad 3000 spadajících do III.–V. třídy kvality ovzduší

Obr. 2.2.9 Znázornění chodů základních imisních charakteristik - ročních aritmetických průměrů a 95% kvantilů denních průměrů koncentrace oxidu siřičitého po okresech za období 1990-2001

Obr. 2.2.10 Znázornění chodů základních imisních charakteristik - ročních aritmetických průměrů a 95% kvantilů denních průměrů koncentrace prašného aerosolu po okresech za období 1990-2001

Obr. 2.2.11 Znázornění chodů základních imisních charakteristik - ročních aritmetických průměrů a 95% kvantilů denních průměrů koncentrace oxidů dusíku po okresech za období 1990-2001

Obr. 2.2.12 Celoroční hodnocení za období 1982-2001 v Praze, severozápadní oblasti a Moravskoslezském kraji

Obr. 2.2.13 Hodnocení za zimní období pro roky 1982/1983-2001/2002 v Praze, severozápadní oblasti a Moravskoslezském kraji

Obr. 2.2.14 Vývoj podílu počtu obyvatel a podílu plochy v jednotlivých třídách kvality ovzduší

Obr. 2.2.15 Klasifikace území České republiky podle souhrnného hodnocení kvality ovzduší