V letošním roce, 1. června, nabyl účinnosti nový zákon o ochraně ovzduší (zákon o ochraně ovzduší a o změně některých dalších zákonů) [9] a 14. srpna 2002 bylo přijato nařízení vlády ČR [10] stanovující nové imisní limity. Nová legislativa plně reflektuje požadavky Evropské unie stanovené směrnicemi pro kvalitu venkovního ovzduší. Tato část ročenky prezentuje hodnocení kvality ovzduší v roce 2001 podle požadavků nově zaváděné legislativy. Aplikace nových limitů podle nařízení vlády se může plně uplatnit teprve na data z roku 2002, avšak v členských státech EU směrnice, které jsou základem zmíněného nařízení vlády, již platí na situaci v roce 2001. Lze očekávat, že i v kandidátských zemích bude požadováno obdobné vyhodnocení situace v roce 2001 v souladu se směrnicemi EU, i když nová národní legislativa nenabyla plné účinnosti.

Hodnocení kvality ovzduší podle nové legislativy navazuje na výsledky a zejména metodické postupy vyvinuté v rámci projektu VaV740/2/00 „Vyhodnocení připravenosti České republiky splnit požadavky na kvalitu ovzduší podle směrnic EU a Konvence LRTAP“ [11], zejména pak v etapě tohoto projektu zaměřené na klasifikaci území reflektující již požadavky formulované nově zaváděnou legislativou – zákonem o ochraně ovzduší. Šlo o hodnocení z pohledu standardů a požadavků na hodnocení kvality venkovního ovzduší tak, jak je stanovuje směrnice 96/62/EC [12] pro řízení a hodnocení kvality venkovního ovzduší a navazující směrnice 99/30/EC [13] stanovující číselné hodnoty limitních úrovní pro oxid siřičitý, oxid dusičitý a oxidy dusíku, suspendované částice a olovo v ovzduší a dále směrnice 2000/69/EC [14] z prosince roku 2000, stanovující limitní hodnoty pro oxid uhelnatý a benzen a konečně podle směrnice 2002/3/EC [15] stanovující limitní hodnoty pro ozon. Vedle již zmíněných látek počítá nová legislativa pro ochranu ovzduší i se zavedením přísnějšího limitu pro kadmium proti stávajícímu národnímu limitu. Nařízení vlády zavádí ještě limit pro ochranu zdraví pro amoniak, arsen, nikl, rtuť, benzo(a)pyren a prašný spad. Hodnocení pro prašný spad nemohlo být v rámci tohoto hodnocení provedeno pro nedostatek dat. Podobně hodnocení znečištění ovzduší benzenem, benzo(a)pyrenem a především amoniakem a rtutí naráží na nedostatek dat.

Výsledky řešení zmíněného projektu byly publikovány v plném rozsahu na webových stránkách ČHMÚ. Dále byly publikovány v časopisu Ochrana ovzduší jako samostatná příloha čísla 1 roku 2001 [16]. Pro MŽP byla také připravena anglická verze uvedené přílohy. Výsledky implementace směrnic EU na hodnocení kvality ovzduší v České republice byly také prezentovány na pracovním setkání „CAFE - Meeting the limit values“ v Brugách v září 2001 [17].

Problematika vymezení/klasifikace zón byla podrobně rozebrána ve zprávě o řešení uvedeného projektu. Bylo zmíněno, že nové směrnice pro kvalitu ovzduší požadují po členských státech rozdělit své území do zón a aglomerací, přičemž zóny jsou především chápány jako základní jednotky pro řízení kvality ovzduší. Směrnice pak zejména specifikují požadavky na posuzování - klasifikaci zón z hlediska kvality ovzduší. Zákon o ovzduší tuto problematiku řeší v paragrafu 7 pojednávajícím o zvláštní ochraně ovzduší. V odstavci 1 zavádí pojem „oblasti se zhoršenou kvalitou ovzduší“ jako oblasti, kde je překročena hodnota jednoho nebo více imisních limitů nebo cílového imisního limitu pro ozon, případně hodnota jednoho či více imisních limitů zvýšená o příslušné meze tolerance. Zvláštní ochranu ovzduší pak zákon požaduje v sídelních seskupeních, tj. osídleném území, v něm žije nejméně 250 000 obyvatel, případně území s menším počtem obyvatel, kde vysoká hustota osídlení vyžaduje zvláštní opatření k ochraně ovzduší.

V oblastech nezahrnutých do oblastí se zhoršenou kvalitou ovzduší, tj. v oblastech, kde nedochází k překročení žádného z imisních limitů, je potřeba zajistit dodržování dobré kvality ovzduší. To odpovídá jedné ze základních zásad směrnice 96/62/EC, která obdobně požaduje, aby již jednou dosažená vyhovující kvalita ovzduší byla nadále dodržována.

Pro oblasti se zhoršenou kvalitou ovzduší pak zákon v odst. 6, par. 7 stanovuje pro orgány kraje a obce povinnost vypracovávat programy ke zlepšení kvality ovzduší pro ty znečišťující látky, u kterých jsou překračovány imisní limity a meze tolerance, v případě přízemního ozonu cílové imisní limity, s cílem dosáhnout limitních hodnot ve lhůtách uvedených v prováděcím právním předpisu zákona. Identifikace oblastí, kde jsou překračovány imisní limity stanovené nařízením vlády, je nezbytným východiskem pro přípravu akčních plánů v těchto oblastech a to je další důvod, proč je součástí letošní ročenky již hodnocení podle nové legislativy.

Podle obecně přijímaného výkladu v členských zemích má vymezení zón vycházet především z administrativního členění státu tak, aby zóny jako administrativní jednotky mohly plnit požadavky, které směrnice stanovují na hodnocení kvality ovzduší, na předávání zpráv Komisi a řízení kvality ovzduší, např. formou akčních plánů a plánů na zlepšení kvality ovzduší.

Aglomerace jsou pak definovány směrnicemi jako zóny s počtem obyvatel nad 250 000 nebo s počtem obyvatel nižším, ale s takovou hustotou obyvatelstva na km², která opravňuje nutnost stanovení a řízení kvality ovzduší na tomto území.

2.3.1 Mapování rozložení legislativou požadovaných charakteristik kvality ovzduší

Přijatá legislativa přejímá z rámcové směrnice 96/62/EC obecné přístupy pro stanovení úrovně kvality ovzduší a případného překročení stanovených limitních úrovní v zónách pro účely řízení kvality ovzduší s cílem dosáhnout ve stanovených termínech kvality ovzduší vyhovující limitním hodnotám a imisním cílům. Směrnice stanovuje, že v oblastech nad horním prahem pro hodnocení je pro stanovení úrovně znečištění rozhodující měření. Stanovení úrovní znečištění má pokrývat celou zónu, nejen pouhé okolí stanice. Problém hodnocení kvality ovzduší v zónách – zejména identifikace a vymezení oblastí případného překračování limitních úrovní v zóně na základě staničních měření – je tak problém územního odhadu rozložení sledované míry kvality ovzduší a spočívá v tom, jak zobecnit „bodová“ měření při dané hustotě stanic a akceptovatelné chybě odhadu na celé hodnocené území zóny. Zvýšení prostorového pokrytí měření lze dosáhnout provedením ověřovacích měření. Směrnice pro kvalitu venkovního ovzduší a souhlasně i nově přijatá legislativa nevyžaduje měření jako jediný nástroj určování úrovní v zóně a předpokládá, v závislosti na úrovni znečištění, využití modelování, případně expertních odhadů a jejich kombinaci. Předností modelů je, že ve srovnání s bodovými měřeními lépe vystihují pokrytí zájmového území, nicméně jsou všeobecně považovány za méně přesné než měření. Na již zmíněném pracovním setkání v Brugách v září 2001, věnovaném prvním výsledkům hodnocení kvality ovzduší v členských státech EU, bylo v řadě příspěvků konstatováno, že nejvěrohodnější odhad územního rozložení pro účely klasifikace kvality ovzduší v zónách dle směrnic jsou postupy založené na asimilaci naměřených dat a výsledků modelovaní. Modelováním se především myslí kauzální modely rozptylu a transportu včetně chemických transformací znečišťujících příměsí. Nezastupitelnou roli však mají i empirické, matematicko-statistické modely odhadu časového či prostorového rozložení imisních charakteristik.

V rámci pravidelného hodnocení kvality ovzduší jsou v ISKO již řadu let při vytváření polí imisních charakteristik používány různé kombinace měření a modelování a tyto metody jsou dále zdokonalovány.

Jedním z důležitých předpokladů při tvorbě polí rozložení koncentrací je pečlivý výběr měřicích stanic zahrnutých do hodnocení z hlediska jejich využívání, klasifikace a reprezentativnosti. Při tvorbě konečných mapových podkladů při asimilaci modelových a naměřených dat se použila metoda lineární regrese závislosti obou uvažovaných přístupů (modelu a měření) a pro vytvoření výsledných polí se použila modifikovaná verze IDW se započtením váhy stanice a určením reprezentativního okolí stanic. Základním určením míry reprezentativnosti je klasifikace stanic. Pozaďové stanice (typ „rural“, případně „urban backround“) s velkou reprezentativností (desítky kilometrů) jsou stanice ovlivňované pouze vzdálenými zdroji, pro vystižení lokálních poměrů jsou zohledňovány i dopravní a průmyslové stanice (typ „traffic“ a „industrial“) s nejmenším poloměrem reprezentativnosti přímo ovlivňované místními zdroji.

Podrobnosti postupů mapování jednotlivých charakteristik kvality ovzduší pro znečišťující látky obsažené ve směrnicích 99/30/EC (oxid siřičitý, suspendované částice frakce PM₁₀, oxid dusičitý a oxidy dusíku, olovo), 2000/69/EC (oxid uhelnatý a benzen) a 2002/3/EC (ozon) byly publikovány ve zprávách o řešení uvedeného projektu VaV740/2/00. Postupy mapování imisních charakteristik dalších látek požadovaných novou legislativou (kadmium, arsen, nikl, rtuť a benzo(a)pyren) včetně dalšího rozvoje mapování imisních charakteristik PM₁₀ a benzenu jsou předmětem řešení zahajovaného projektu VaV/740/3/02 Integrované hodnocení a řízení kvality ovzduší v návaznosti na dceřiné směrnice týkající se TK, PAHs, PM₁₀ a benzenu, jehož řešitelem je ČHMÚ.

2.3.2 Kvalita ovzduší vzhledem k limitům pro ochranu zdraví

V souladu s legislativou pro kvalitu ovzduší EU stanovuje nová národní legislativa limitní hodnoty cílené na ochranu zdraví odvozené od doporučení WHO. Znečišťující látky požadované novou legislativou, které je třeba sledovat a hodnotit vzhledem k limitům pro ochranu zdraví jakožto látky s prokazatelně škodlivými účinky na zdraví populace, jsou:

a) oxid siřičitý
b) suspendované částice frakce PM₁₀
c) oxid dusičitý
d) olovo
e) oxid uhelnatý
f) benzen
g) ozon
h) kadmium
i) arsen
j) nikl
k) rtuť
l) benzo(a)pyren
m) amoniak.

Přehled limitních úrovní a mezí tolerance pro ochranu zdraví, horních a dolních mezí pro posuzování pro uvedené látky dle nařízení vlády uvádí tabulka 2.3.1. Tyto limitní hodnoty včetně horní a dolní meze pro posuzování jsou legislativou stanovenými úrovněmi pro posuzování kvality ovzduší. V dále prezentovaných mapách a diagramech je použito označení příslušných úrovní tak, jak je uvádí tab. 2.3.1.

Následující zhodnocení jednotlivých znečišťujících látek relevantních z hlediska ochrany zdraví je prezentováno v pořadí podle výše uvedeného seznamu (a tab. 2.3.1). Hodnocení je především dokumentováno tabulkami uvádějícími stanice s nejvyššími hodnotami imisních charakteristik požadovaných legislativou pro uvedené znečišťující látky. Uvedeny jsou všechny stanice, kde byl překročen limit (světle šedě podložené řádky tabulky), případně limit včetně toleranční meze (tmavě šedě podložené řádky). Pokud počet stanic, kde byl překročen limit, případně limit včetně toleranční meze, je menší než deset, je uvedeno deset stanic s nejvyššími hodnotami příslušné imisní charakteristiky. Dále jsou prezentovány mapové diagramy znázorňující vývoj příslušných imisích charakteristik v letech 1992–2001. Překročení limitu zvýšeného o toleranční mez v roce 2001 je na těchto mapových diagramech indikováno červeně uvedeným jménem stanice.

Tab. 2.3.1 Přehled limitních úrovní, mezí tolerance a horních a dolních mezí pro posuzování pro ochranu zdraví dle nařízení vlády

Pokud došlo v roce 2001 k překročení některé imisní charakteristiky příslušné znečišťující látky, jsou také prezentovány mapy ukazující územní rozložení takové charakteristiky. Na těchto mapách jsou i vyznačeny stanice, klasifikované podle typu s barevným vyplněním značky podle toho, do jaké třídy spadá hodnota příslušné charakteristiky naměřená na prezentované stanici.

Pro stanice a imisní charakteristiky, kde počet překročení limitu včetně toleranční meze byl vyšší než povolený, jsou pro indikaci období roku, kdy došlo k překročení imisních limitů, prezentovány průběhy 24hodinových, případně hodinových koncentrací v roce 2001.

Oxid siřičitý

Situaci ve znečištění oxidem siřičitým v roce 2001 ve vztahu k limitům stanoveným novou legislativou tak, jak je shrnuje tab. 2.3.1, dokumentují tab. 2.3.2, 2.3.3 a 2.3.4 a obr. 2.3.1, 2.3.2, 2.3.3 a 2.3.4. Z obr. 2.3.1 a 2.3.4 je zejména patrné, že stanovený limit pro 24hodinovou koncentraci oxidu siřičitého 125 μg.m^-3 byl více než třikrát překročen v roce 2001 jen na stanici Teplice-OHS. Roční limit SO₂ nebyl v roce 2001 překročen na žádné stanici. Podobně nebyl překročen na žádné stanici ani povolený počet překročení hodinové koncentrace oxidu siřičitého 500 μg.m^-3. Největší počet překročení hodinového limitu oxidu siřičitého bylo dosaženo na stanici Pardubice-Dukla (11x, obr. 2.3.3).

Z mapových diagramů (obr. 2.3.1) je patrné nezpochybnitelné zlepšení kvality ovzduší v důsledku výrazného poklesu koncentrací oxidu siřičitého doložené markantním poklesem čtvrté nejvyšší 24hodinové koncentrace SO₂ po roce 1997 na všech stanicích.

Obrázky 2.3.3 a především 2.3.4 mají ve smyslu požadavku Rámcové směrnice dokladovat epizody překročení limitních hodnot. Obrázek 2.3.4 ukazuje zhoršení situace v okolí stanice Teplice-OHS v druhé polovině roku 2001, kdy 24hodinové koncentrace překročily 14x stanovený limit 125 μg.m^-3.

Jak ukazuje obrázek 2.3.2 prezentující územní rozložení čtvrté nejvyšší 24hodinové koncentrace SO₂ a dokladují tabulky 2.3.2 a 2.3.4, znečištění oxidem siřičitým nepřekračuje v roce 2001 nikde, s výjimkou omezené lokality stanice Teplice-OHS, imisní limity pro ochranu zdraví. S uvedenou výjimkou není tedy znečištění oxidem siřičitým důvodem pro zařazení kterékoli části území mezi oblasti se zhoršenou kvalitou ovzduší.

Tab. 2.3.2 Stanice s nejvyššími počty překročení hodinového limitu (pLV) a hodinového limitu včetně toleranční meze (pLV + MT) oxidu siřičitého

Tab. 2.3.3 Stanice s nejvyššími počty překročení (pLV) 24hod. limitu oxidu siřičitého

Tab. 2.3.4 Stanice s nejvyššími hodnotami ročních průměrných koncentrací, oxid siřičitý

Obr. 2.3.1 4. nejvyšší 24hod. koncentrace a roční průměrné koncentrace oxidu siřičitého v letech 1992-2001 na vybraných stanicích

Obr. 2.3.2 Pole 4. nejvyšší 24hod. koncentrace oxidu siřičitého

Obr. 2.3.3 Stanice s nejvyššími hodinovými koncentracemi oxidu siřičitého  

Obr. 2.3.4 Stanice s nejvyššími 24hod. koncentracemi oxidu siřičitého  

Suspendované částice frakce PM₁₀

Znečištění ovzduší suspendovanými částicemi frakce PM₁₀, jak dokladují tab. 2.3.5 a 2.3.6, podobně jako obr. 2.3.5, zůstává jedním z hlavních problémů zajištění kvality ovzduší dle požadavků a termínů nové legislativy a příslušné směrnice EU.

Limitní hodnota 24hodinové koncentrace PM₁₀ zvýšená o mez tolerance byla v roce 2001 překročena více než 35x, zejména na stanicích Bohumín, Věřňovice, Orlová, Český Těšín, Karviná a Havířov v okrese Karviná, dále na stanici Švermov okres Kladno, na stanicích Přívoz, Radvanice a Zábřeh z okresu Ostrava město. Z celkového počtu 119 stanic, kde je měřena frakce PM₁₀ suspendovaných částic došlo na 47 stanicích k překročení 24hodinového imisního limitu PM_10, z toho na 12 stanicích i k překročení imisního limitu zvýšeného o mez tolerance.

Obrázky 2.3.6 a 2.3.7 ukazují, že překračování limitních hodnot PM₁₀ se významným způsobem podílí na zařazení té které oblasti mezi oblasti se zhoršenou kvalitou ovzduší. Limitní úrovně pro 24hodinové koncentrace PM₁₀ byly i v roce 2001 překročeny více než 35x, zejména v Moravskoslezském, Ústeckém, Středočeském a Olomouckém kraji a v Praze. Oblasti, kde koncentrace PM₁₀ překračují příslušné limitní úrovně, představují více než 3,4 % plochy území státu a žije zde více než 25 % populace.

Chody 24hodinových koncentrací v roce 2001 na stanicích, kde došlo k překročení limitu včetně toleranční meze, ukazuje obr. 2.3.8.

Tab. 2.3.5 Stanice s nejvyššími počty překročení 24hod. limitu PM₁₀

Tab. 2.3.6 Stanice s nejvyššími hodnotami ročních průměrných koncentrací, PM₁₀

Obr. 2.3.5 36. nejvyšší 24hod. koncentrace a roční průměrné koncentrace PM₁₀ v letech 1992-2001 na vybraných stanicích

Obr. 2.3.6 Pole 36. nejvyšší 24hod. koncentrace PM₁₀

Obr. 2.3.7 Pole roční průměrné koncentrace PM₁₀  

Obr. 2.3.8 Stanice s nejvyššími 24hod. koncentracemi PM₁₀

Oxid dusičitý

K překročení ročních limitních hodnot oxidu dusičitého dochází pouze na omezených, dopravně exponovaných lokalitách aglomerací a velkých měst. Z celkového počtu 129 stanic, kde byl v roce 2001 monitorován oxid dusičitý, došlo k překročení ročního imisního limitu 40 μg.m^-3 na 3 stanicích Praze (nám. Republiky, Mlynářka, Vršovice). Na žádné stanici nedošlo k překročení tolerančních mezí.

Hodinové koncentrace oxidu dusičitého (tab. 2.3.7) nepřekračují na žádné stanici povolenou četnost překročení. Nejvyšší hodnota 19. maximální hodinové koncentrace NO₂ 114 μg.m^-3 byla zaznamenána v roce 2001 na stanici Praha 1-nám. Republiky.

Roční limitní hodnoty pro NO₂ jsou pravidelně překročovány zejména v Praze na stanicích určených ke sledování vlivu dopravy na prostředí města (Praha 1, nám. Republiky, Praha 10-Vršovice, Praha 5-Mlynářka a Praha 5-Smíchov).

Na většině stanic prezentovaných na obr. 2.3.9 má roční průměrná koncentrace i 19. nejvyšší hodinová koncentrace oxidu dusičitého v posledních zhruba pěti letech mírně sestupný trend, který odpovídá skutečnosti, že emise oxidů dusíku z dopravy stagnují v posledních letech díky rostoucímu počtu vozidel s katalyzátory a emise ze stacionárních zdrojů klesaly.

Tab. 2.3.7 Stanice s nejvyššími hodnotami 19. a maximální hodinové koncentrace NO₂

Tab. 2.3.8 Stanice s nejvyššími hodnotami ročních průměrných koncentrací, NO₂

Obr. 2.3.9 19. nejvyšší hodinové koncentrace a roční průměrné koncentrace NO₂ v letech 1992-2001 na vybraných stanicích

Obr. 2.3.10 Pole roční průměrné koncentrace NO₂  

Obr. 2.3.11 Stanice s nejvyššími hodinovými koncentracemi NO₂

Olovo

Zdrojem znečištění ovzduší olovem je především doprava – užívání olovnatých benzinů. Dalším zdrojem jsou vysokoteplotní procesy, především spalování fosilních paliv a metalurgie neželezných kovů.

Z celkového počtu 85 stanic, kde se v roce 2001 sledovalo olovo v ovzduší, nedošlo na žádné stanici k překročení stanoveného imisního limitu. Nejvyšší koncentrace bylo v roce 2001 dosahováno na stanici Český Těšín v okrese Karviná (86 ng.m^-3). Tab. 2.3.9 ukazuje, že koncentrace olova na všech stanicích leží hluboko pod imisním limitem a že nedosahují ani úrovně LAT (250 ng. m^-3). Z obr. 2.3.12 je zřejmé, že úrovně olova jsou na většině stanic dlouhodobě pod úrovní LAT a mají klesající trend. Průběhy 7denních, případně 14denních průměrných koncentrací olova na obr. 2.3.13 ukazují sezónní charakter průběhu krátkodobých koncentrací olova v ovzduší ukazující na významný vnos olova do ovzduší ze spalování fosilních paliv zejména v okolí prezentovaných stanic.

Tab. 2.3.9 Stanice s nejvyššími hodnotami ročních průměrných koncentrací olova v ovzduší

Obr. 2.3.12 Roční průměrné koncentrace olova v ovzduší v letech 1992-2001 na vybraných stanicích

Obr. 2.3.13 7/14denní průměrné koncentrace olova v ovzduší na vybraných stanicích  

Oxid uhelnatý

Antropogenním zdrojem znečištění ovzduší oxidem uhelnatým jsou procesy, kdy může docházet k nedokonalému spalování fosilních paliv. Je to především doprava a dále stacionární zdroje, zejména domácí topeniště.

Maximální 8hodinové klouzavé průměry oxidu uhelnatého (tab. 2.3.10 a obr. 2.3.14 a 2.3.15) nepřesahují, s výjimkou stanic HS Praha 8-Sokolovská a Praha 5-Svornosti, kde jsou dokonce přesahovány limity včetně mezí tolerance, limitní úrovně a na většině stanic leží dokonce pod úrovní LAT. Z celkového počtu 54 stanic měřících oxid uhelnatý došlo na 2 stanicích k překročení limitu včetně toleranční meze a na 1 stanici (Praha 5-Řeporyje) k překročení imisního limitu.

Monitoring oxidu uhelnatého vyžaduje, vzhledem k opakovanému překračování limitů včetně tolerančních mezí na uvedených stanicích HS v Praze, prohloubení systému zajištění správnosti měření a zejména zajištění porovnatelnosti měření jednotlivých organizací přispívajících svými daty do ISKO.

Tab. 2.3.10 Stanice s nejvyššími hodnotami maximálních 8hod. klouzavých průměrných koncentrací oxidu uhelnatého

Obr. 2.3.14 Maximální 8hod. klouzavé průměrné koncentrace oxidu uhelnatého v letech 1992-2001 na vybraných stanicích

Obr. 2.3.15 Stanice s nejvyššími hodnotami maximálních 8hod. klouzavých průměrných koncentrací oxidu uhelnatého

Benzen

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 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.

Dosavadní hodnocení indikují, že na základě výsledků měření docházelo k překračování limitních hodnot včetně toleranční meze ročních koncentrací benzenu v Ostravě. Na základě empirického modelování je odhadováno překračování limitních úrovní benzenu na dopravou zatížených lokalitách v Praze (tab. 2.3.11 a obr. 2.3.16 a 2.3.17). Situaci v roce 2001 charakterizuje tab. 2.3.11. Z deseti stanic měřících benzen a další aromatické uhlovodíky na území ČR byl imisní limit benzenu překročen v roce 2001 na dvou blízkých stanicích v Ostravě ovlivněných nedalekými průmyslovými zdroji.

V souladu s požadavky legislativy je třeba rozšířit měření benzenu v aglomeracích a dalších dopravou zatížených městech.

Tab. 2.3.11 Stanice s nejvyššími hodnotami ročních průměrných koncentrací benzenu

Obr. 2.3.16 Roční průměrné koncentrace benzenu v letech 1992-2001 na vybraných stanicích

Obr. 2.3.17 24hod. koncentrace na stanicích s nejvyššími ročními koncentracemi benzenu

Přízemní ozon

Přízemí ozon je výsledkem složitých fyzikálněchemických procesů, ve kterých za účasti slunečního záření dochází k tvorbě ozonu z jeho prekurzorů, jimiž jsou oxidy dusíku a těkavé organické látky.

V roce 2001 byl z 56 stanic, ze kterých byla obdržena platná data, překročen imisní cíl ozonu na 22 stanicích (tab. 2.3.12).

Mapový diagram na obr. 2.3.18 ukazuje, že na více než 30 stanicích mají maximální 8hodinové koncentrace pro daný rok za období 1992–2001 sestupný trend. Na 10 městských stanicích je tento trend naopak vzestupný. Toto chování je v souladu s chováním imisních charakteristik O₃ na západoevropských stanicích, kde na venkovských stanicích dochází k poklesu maximálních 8hodinových koncentrací v souvislosti s poklesem emisí oxidů dusíku i emisí VOC. Naopak na městských stanicích je tento trend opačný.

K překračování cílového limitu ozonu pro ochranu zdraví dochází na více než 70 % území státu (obr. 2.3.19).

Tab. 2.3.12 Stanice s nejvyššími hodnotami maximálních denních 8hod. klouzavých průměrných koncentrací ozonu

Obr. 2.3.18 26. nejvyšší hodnoty maximálního 8hod. klouzavého průměru koncentrací ozonu v letech 1992-2001 na vybraných stanicích

Obr. 2.3 19 Pole 76. nejvyšší maximální denní 8hod. klouzavé koncentrace ozonu za léta 1999-2001

Obr. 2.3.20 Stanice s nejvyššími hodnotami maximálních denních 8hod. klouzavých průměrných koncentrací ozonu

Kadmium

Antropogenním zdrojem kadmia v ovzduší jsou vysokoteplotní procesy, zejména spalování fosilních paliv (především uhlí) obsahujících jako příměsi sloučeniny kadmia, spalovny, dále metalurgie neželezných kovů, sklářství a výroba cementu.

Imisní limit 5 ng.m^-3 jako roční průměrná koncentrace je dlouhodobě překračován na stanici Tanvald (HS) a Souš (ČHMÚ) v okrese Jablonec nad Nisou. Kolem imisního limitu se pohybují i koncentrace kadmia na stanicích v Ostravě. Vysoké koncentrace v uvedených lokalitách potvrzují i výsledky modelovaní rozptylu emisí kadmia.

V roce 2001 bylo kadmium v ovzduší sledováno na 78 stanicích, z toho na jedné stanici došlo k překročení imisního limitu včetně meze tolerance (8 ng.m^-3) a na 2 dalších stanicích byl překročen imisní limit pro kadmium.

Tab. 2.3.13 Stanice s nejvyššími hodnotami ročních průměrných koncentrací kadmia v ovzduší

Obr. 2.3.21 Roční průměrné koncentrace kadmia v ovzduší v letech 1992-2001 na vybraných stanicích

Obr. 2.3.22 Pole roční průměrné koncentrace kadmia v ovzduší

Arsen

Původ antropogenního znečištění arsenem je až z 87 % spalování fosilních paliv, především uhlí, které obsahuje stopové příměsi sloučenin arsenu.

Z celkového počtu 86 stanic, které dodaly platná data v roce 2001, byl novou legislativou zavedený imisní limit překročen na 4 stanicích, zejména v okrese Ostrava-město a Karviná a na stanici Tanvald v okrese Jablonec nad Nisou (tab. 2.3.14). Mapový diagram 2.3.23 ukazuje, že koncentrace arsenu v ovzduší mají prokazatelně sestupný trend a s výjimkou vyznačených stanic leží pod hodnotami imisního limitu.

Průběhy 14denních průměrných koncentrací arsenu na obr. 2.3.25 vykazují, ještě výrazněji než v případě olova, sezónní charakter průběhu krátkodobých koncentrací arsenu v ovzduší a dokladují významný vnos arsenu do ovzduší ze spalování fosilních paliv, zejména v okolí prezentovaných stanic.

Tab. 2.3.14 Stanice s nejvyššími hodnotami ročních průměrných koncentrací arsenu v ovzduší

Obr. 2.3.23 Roční průměrné koncentrace arsenu v ovzduší v letech 1992-2001 na vybraných stanicích

Obr. 2.3.24 Pole roční průměrné koncentrace arsenu v ovzduší

Obr. 2.3.25 Denní průměrné koncentrace arsenu v ovzduší na vybraných stanicích

Nikl

Nikl je pátý nejhojnější prvek zemského jádra, i když v zemské kůře je jeho percentuální zastoupení nižší. Antropogenním zdrojem je, tak jako u jiných těžkých kovů, především spalování fosilních paliv (spalování těžkých topných olejů) a výroba železa.

Tab. 2.3.15 a obr. 2.3.26 ukazují, že nikl v ovzduší, alespoň podle výsledků poskytovaných uvedenými stanicemi HS, patří k znečišťujícím příměsím, které jsou překračovány na velkém počtu městských stanic. Z celkového počtu 68 stanic, ze kterých byla obdržena data za rok 2001, přesahuje stanovený imisní limit včetně meze tolerance 10 stanic HS. Na dalších 11 stanicích je pak překročen imisní limit.

Podobně jako v případě ostatních těžkých kovů a oxidu uhelnatého vyvstává v případě monitorování niklu v ovzduší potřeba prohloubení systému kontroly kvality měření a vzájemného porovnání mezi přispívajícími organizacemi.

Tab. 2.3.15 Stanice s nejvyššími hodnotami ročních průměrných koncentrací niklu v ovzduší

Obr. 2.3.26 Roční průměrné koncentrace niklu v ovzduší v letech 1992-2001 na vybraných stanicích

Obr. 2.3.27 7/14denní průměrné koncentrace niklu v ovzduší na vybraných stanicích

Rtuť

Zdrojem emisí rtuti je vedle spalování fosilních paliv především průmyslová produkce (výroba chloru amalgamovou metodou) a metalurgie. Pravidelný monitoring rtuti je v ČR omezen na 8 stanic ve dvou lokalitách. S výjimkou stanice ČHMÚ jsou data z těchto stanic dostupná v ISKO pouze pro roky 1999, 2000 a 2001. Na žádné z 8 stanic nedošlo v roce 2001 k překročení imisního limitu. Imisní koncentrace v roce 2001 na všech stanicích leží dokonce hluboko pod hodnotou LAT.

Tab. 2.3.16 Stanice s nejvyššími hodnotami ročních průměrných koncentrací rtuti v ovzduší

Benzo(a)pyren

Jednou z toxikologicky nejzávažnějších znečišťujících látek je benzo(a)pyren. Příčinou jeho vnosu do ovzduší, stejně jako ostatních polyaromatických uhlovodíků (PAH), jejichž je bezo(a)pyren hlavním představitelem, je jednak nedokonalé spalovaní fosilních paliv jak ve stacionárních tak i mobilních zdrojích, ale také některé technologie jako výroba koksu a železa. Ze stacionárních zdrojů jsou to především domácí topeniště. Z mobilních zdrojů jsou to zejména vznětové motory spalující naftu.

V současné době je benzo(a)pyren sledován na 9 stanicích (8 HS+1 ČHMÚ) z toho na 6 stanicích v Ostravě, Plzni, Ústí nad Labem, Hradci Králové dochází pravidelně k překročení stanoveného imisního limitu.

Pole roční průměrné koncentrace benzo(a)pyrenu (obr. 2.3.29) připravené kombinací modelů rozptylu emisí s naměřenýmí koncentracemi benzo(a)pyrenu na stanicích ukazuje na významný podíl této komponenty při vymezení oblastí se zhoršenou kvalitou ovzduší. Oblasti, kde došlo k překročení limitních hodnot benzo(a)pyrenu, představují více než 3 % území státu zahrnujícího více než 20 % populace.

Tab. 2.3.17 Stanice s nejvyššími hodnotami ročních průměrných koncentrací benzo(a)pyrenu

Obr. 2.3.28 Roční průměrné koncentrace benzo(a)pyrenu v letech 1992-2001 na vybraných stanicích

Obr. 2.3.29 Pole roční průměrné koncentrace benzo(a)pyrenu v ovzduší

Obr. 2.3.30 24hod. koncentrace na stanicích s nejvyššími ročními koncentracemi benzo(a)pyrenu

Amoniak

Rozhodujícím producentem antropogenních emisí amoniaku je především zemědělství, dále pak některé chemické technologie. Ukazuje se také, že k atmosférickým emisím amoniaku přispívá též automobilová doprava (vznik amoniaku v katalytických konvertorech).

Monitoring amoniaku je zatím omezen na 4 stanice (jedna HS a tři stanice ČHMÚ). Na žádné nedošlo v roce 2001 k překročení imisního limitu.

Tab. 2.3.18 Stanice s nejvyššími hodnotami ročních průměrných koncentrací amoniaku v ovzduší

2.3.3 Oblasti se zhoršenou kvalitou ovzduší z hlediska ochrany zdraví

Pro vymezení zón a aglomerací se zhoršenou kvalitou ovzduší ve smyslu nového zákona o ovzduší bylo podle prahových a limitních úrovní, stanovených novou legislativou, provedeno pro jednotlivé stanice vyhodnocení překračování limitu pro roční průměrné koncentrace, SO₂, PM₁₀, NO₂, olova, benzenu, kadmia, arsenu, niklu, rtuti a amoniaku. Dále byly vypočteny četnosti překračování denních limitů pro frakci PM₁₀ a SO₂, četnosti překračování hodinových limitních hodnot pro SO₂ a NO₂ a četnosti překračování 8hodinových limitních hodnot oxidu uhelnatého a ozonu.

Výše popsanými postupy mapování byly připraveny mapy územního rozložení příslušných charakteristik kvality ovzduší (obr. 2.3.2, 2.3.6, 2.3.7, 2.3.10, 2.3.18, 2.3.21, 2.3.23, 2.3.25 a 2.3.27) prezentované v předchozích částech. Oblasti s hodnotami imisních charakteristik většími než příslušné imisní limity (červeně, případně fialově až hnědě vyznačené oblasti) tak vymezují oblasti se zhoršenou kvalitou ovzduší. Tab. 2.3.19 shrnuje seznam oblastí v členění na kraje a okresy ČR, kde byla podle výsledku mapování rozložení imisních charakteristik překročena v roce 2001 úroveň imisních limitů pro ochranu zdraví s uvedením procent překročení příslušného území. Tab. 2.3.20 pak sumarizuje za rok 2001 oblasti překročení imisních limitů včetně tolerančních mezí pro ochranu zdraví. Tabulky ukazují procenta překročení příslušných limitních úrovní pro odpovídající území pro jednotlivé komponenty a imisní charakteristiky a v souhrnu jsou pak uvedeny oblasti, ve kterých je překročena alespoň jedna limitní úroveň některé z komponent. Procenta překročení uvedená v souhrnu v tab. 2.3.19 odpovídají procentům území uvedeného administrativního celku, ve kterém je překročena aspoň jedna limitní hodnota z uvedeného souboru imisních limitů pro ochranu zdraví.

Tabulka 2.3.21 pak ukazuje pro rok 2001 překročení cílového imisního limitu O₃ pro ochranu zdraví v rámci krajů a okresů ČR, % plochy územního celku. Ozon je uveden v samostatném přehledu, protože je zřejmé, že opatření pro snížení koncentrací překračujících cílový imisní limit, případně dlouhodobé imisní cíle pro ozon, má spíše smysl přijímat na regionální, nebo spíše celorepublikové úrovni.

Tab. 2.3.19 Překročení LV v rámci krajů a okresů ČR, % plochy územního celku

Tab. 2.3.20 Překročení LT+MT v rámci krajů a okresů ČR, % plochy územního celku

Tab. 2.3.21 Překročení cílového imisního limitu O₃ pro ochranu zdraví v rámci krajů a okresů ČR, % plochy územního celku

2.3.4 Kvalita ovzduší vzhledem k limitům pro ochranu vegetace a ekosystémů

Vedle limitů pro ochranu zdraví zavadí nová národní legislativa, v souladu se směrnicemi EU, i limity pro ochranu vegetace a ekosystémů. Tyto limity přehledně uvádí tab. 2.3.22.

Území, na nichž musí byt podle nařízení vlády dodržovány imisní limity pro ochranu vegetace a ekosystémů, jsou:

a) území národních parků a chráněných krajinných oblastí
b) území s nadmořskou výškou 800 m n.m. a vyšší
c) ostatní vybrané lesní oblasti podle publikace ve Věstníku MŽP.

Tab. 2.3.22 Přehled limitních úrovní a mezí tolerance pro ochranu ekosystémů dle nařízení vlády

Oxid siřičitý

Situace znečištění ovzduší oxidem siřičitým ve vztahu k limitním hodnotám pro ochranu ekosystémů ukazují tab. 2.3.23 a 2.3.24 a obr. 2.3.31 a 2.3.32. Tab. 2.3.24 ukazuje, že z celkového počtu 89 stanic klasifikovaných jako venkovské, ze kterých byla dodána platná data pro rok 2001, došlo na 6 stanicích k překročení limitu pro zimní průměrnou koncentraci.

Z obr. 2.3.31 je patrné výrazné zlepšení kvality ovzduší vzhledem k znečištění oxidem siřičitým po roce 1997 v souvislosti s nabytím účinnosti zákona o splnění předepsaných emisních limitů ke konci roku 1998.

Mapa na obr. 2.3.32 ukazuje, že k překračování tohoto imisního limitu došlo v roce 2001 pouze na omezeném území Českého středohoří.

Tab. 2.3.23 Stanice s nejvyššími hodnotami ročních průměrných koncentrací na venkovských stanicích, oxid siřičitý

Tab. 2.3.24 Stanice s nejvyššími hodnotami zimních průměrů koncentrací oxidu siřičitého na venkovských stanicích

Obr. 2.3.31 Zimní průměrné koncentrace oxidu siřičitého v letech 1992-2001 na vybraných stanicích

Obr. 2.3.32 Pole průměrné koncentrace oxidu siřičitého v zimním období 2000/2001

Oxidy dusíku

Tab. 2.3.25 a obr. 2.3.33 a 2.3.34 ukazují situaci znečištění NO_x ve vztahu k ochraně vegetace. Z celkového počtu 99 stanic klasifikovaných jako venkovské, ze kterých byla dodána platná data pro rok 2001, došlo na 5 stanicích k překročení imisního limitu NO_x pro ochranu vegetace (30 μg.m^-3). Jak je patrné z mapy na obr. 2.3.34, na méně než 3 % území státu došlo k překročení příslušných limitů NO_x pro ochranu vegetace a ekosystémů. K tomuto překračování dochází zejména v severních Čechách a ve Středočeském kraji.

Tab. 2.3.25 Stanice s nejvyššími hodnotami ročních průměrných koncentrací na venkovských stanicích, oxidy dusíku

Obr. 2.3.33 Roční průměrné koncentrace oxidů dusíku v letech 1992-2001 na vybraných stanicích

Obr. 2.3.34 Pole roční průměrné koncentrace oxidů dusíku

Přízemní ozon

Pro hodnocení ochrany vegetace před nadměrnými koncentracemi ozonu využívá národní legislativa ve shodě s příslušnou směrnicí EU expoziční index AOT40. Přehled stanic s nejvyššími hodnotami expozičního indexu AOT40 uvádí tab. 2.3.26.

Územní rozložení AOT40 ozonu v roce 2001 ukazuje mapa na obr. 2.3.36. Z mapy vyplývá, že na více než 43 % území státu, tj. na více než 80 % území definovaného nařízením vlády, na kterém nesmí dojít k překročení limitu pro vegetaci, došlo v roce 2001 k překročení limitu AOT40.

Tab. 2.3.26 Stanice s nejvyššími hodnotami AOT40 ozonu na venkovských stanicích

Obr. 2.3.35 Hodnoty AOT40 ozonu v letech 1992-2001 na vybraných stanicích

Obr. 2.3.36 Pole hodnoty AOT40 ozonu

2.3.5 Oblasti se zhoršenou kvalitou ovzduší z hlediska ochrany vegetace a ekosystémů

Na základě zmapování rozložení imisních charakteristik pro rok 2001 relevantních z hlediska ochrany vegetace prezentovaných na obr. 2.3.32 a 2.3.34 je ukázáno rozložení překročení limitních úrovní pro roční průměrné koncentrace NO_x a zimní průměrné koncentrace SO₂ pro ochranu ekosystémů a vegetace. Obr. 2.3.36 pak ukazuje rozložení pole hodnot AOT40 pro ozon v roce 2001.

Vyhodnocení překročení těchto limitů je provedeno pro území vymezené pro ochranu vegetace a ekosystémů podle nařízení vlády.

Tab. 2.3.27 ukazuje pro rok 2001 procentuálně vyjádřenou míru překročení limitních úrovní pro ochranu vegetace a ekosystémů pro jednotlivé limity pro NO_x, SO₂ a AOT40 ozonu pro území vymezené novou legislativou. Z tabulky je zřejmé, že na více než 85 % území vymezeného pro ochranu vegetace dochází zejména v důsledku nadlimitních koncentrací ozonu k překračování imisního cíle pro AOT40 ozonu.

Tab. 2.3.27 Podíly území pro ochranu vegetace a ekosystémů s překročením LV, % plochy chráněného území

2.3.6 Závěry

Přijaté legislativní dokumenty pro ochranu ovzduší, transponující nové směrnice EU pro venkovní ovzduší, budou nesporně důležitým podnětem pro další potřebné zlepšování kvality ovzduší v České republice. Postupy hodnocení kvality ovzduší, které budou v důsledku transpozice směrnic zavedeny, představují ucelenou a promyšlenou, i když dosti komplikovanou a ne vždy konzistentní soustavu hodnocení, která by měla umožnit provádět srovnatelná hodnocení kvality ovzduší v celoevropském měřítku. Směrnicemi EU stanovené limitní úrovně a prahové hodnoty jsou důsledně odvozeny od aktualizovaných doporučení Světové zdravotnické organizace včetně limitních úrovní pro ochranu ekosystémů a vegetace. Významným důsledkem transpozice právních úprav EU pro kvalitu ovzduší bude zakotvení principu udržení kvality ovzduší tam, kde je dobrá, a přijímat nápravná opatření formou akčních plánů pro oblasti se zhoršenou kvalitou ovzduší.

Provedené vyhodnocení kvality ovzduší pro rok 2001, navazující na výsledky projektu VaV740/2/00 zahrnujícího roky 1998 až 2000, indikuje následující problémy z hlediska splnění termínů stanovených novou legislativou ochrany ovzduší:

Překračování limitních úrovní suspendované částice je závažným problémem ve většině evropských měst. Suspendované částice v atmosféře jsou komplikovaný fenomén a jejich aktuální hmotnostně vyjádřená koncentrace je jen zčásti dána příspěvkem lokálních emisí primárních částic, zejména dopravou. Další příspěvek k aktuální koncentraci je dán reemisemi a zbývající část jsou sekundární anorganické i organické částice vzniklé chemickou transformací plynných složek jak antropogenního původu (SO₂, NO_x a nemetanické těkavé organické látky), tak i emisemi z přírody. Řešení nadměrných koncentrací suspendovaných částic v evropských městech tedy bude nutno řešit jak kooperací v rámci Evropy, tak na místní či regionální úrovni, zejména opatřeními na lokálním vytápění a snižováním emisí spojených s dopravou včetně zlepšování úklidu komunikací.

Relativně vysoký podíl sekundárních částic ukazuje, že poměrně významného snížení koncentrací PM₁₀ bude možné dosáhnout dalším snižováním emisí složek vedoucích k tvorbě frakce sekundárních částic v atmosférickém aerosolu. Znamená to zejména snižování emisí oxidů dusíku a těkavých organických látek v souladu s požadavkem dosažení národních emisních stropů, ale tak, aby byly do termínů daných zákonem splněny imisní limity zejména pro PM₁₀. Další snižování emisí, zejména oxidů dusíku, ale i emisí těkavých organických látek ve velkoplošném měřítku, je také jedinou cestou možného snižování zátěže nadměrnými koncentracemi přízemního ozonu.