Hodnocení kvality ovzduší
Informace z ročenky Praha ŽP 2006
(Informace z ročenky Praha ŽP 2006)
Míra znečištění ovzduší je objektivně zjišťována monitorováním koncentrací znečišťujících látek v přízemní vrstvě atmosféry sítí měřicích stanic. Při hodnocení kvality ovzduší jsou pak především porovnávány zjištěné imisní úrovně s příslušnými imisními limity, případně s přípustnými četnostmi překročení těchto limitů, jakožto úrovněmi, které by dle legislativy v ochraně ovzduší neměly být od zákonem stanoveného data nadále překračovány. Základní právní normou upravující hodnocení kvality ovzduší je zákon č. 86/2002 Sb., o ochraně ovzduší a o změně některých dalších zákonů (zákon o ochraně ovzduší), ve znění zákonů č. 521/2002 Sb., č. 92/2004 Sb., č. 186/2004 Sb., č. 695/2004 Sb., č. 180/2005 Sb a č. 385/2005 Sb. Podrobnosti pak dále specifikuje nařízení vlády č. 350/2002 Sb., kterým se stanoví imisní limity a podmínky a způsob sledování, posuzování, hodnocení a řízení kvality ovzduší, ve znění nařízení vlády č. 60/2004 Sb. a č. 429/2005 Sb. Česká legislativa plně reflektuje požadavky Evropské unie stanovené směrnicemi pro kvalitu venkovního ovzduší, tedy rámcovou směrnicí 96/62/EC o hodnocení a řízení kvality ovzduší a navazujícími dceřinými směrnicemi 1999/30/EC (pro SO2, NO2 a NOx, prašný aerosol a olovo), 2000/69/EC (pro benzen a oxid uhelnatý), 2002/3/EC (pro ozon a jeho prekursory) a 2004/107/EC (pro arsen, kadmium, rtuť, nikl a polycyklické aromatické uhlovodíky).
Tato kapitola prezentuje hodnocení kvality ovzduší v roce 2005 podle požadavků české legislativy. Přehled limitních úrovní a mezí tolerance pro ochranu zdraví, horních a dolních mezí pro posuzování dle nařízení vlády uvádí tabulka.
Kvalita ovzduší v hl. m. Praze vzhledem k limitům pro ochranu zdraví
Hodnocení je především dokumentováno tabulkami uvádějícími stanice s nejvyššími hodnotami imisních charakteristik požadovaných legislativou pro uvedené znečišťující látky. Stínování v tabulkách označuje:
Překročení meze tolerance (LV + MT), případně imisního limitu v případech bez meze tolerance (LV). |
Překročení imisního limitu (LV). |
Hodnota je pod imisním limitem. |
Zkratky v tabulkách mají následující význam:
KMPL – kód měřicího programu v dané lokalitě
pLV – počet překročení LV
pLV + MT – počet překročení LV + MT
hot spot – dopravně silně zatížené měřicí místo umístěné přímo u vozovky
Klasifikace stanic podle EoI
Typ stanice |
T – dopravní, I – průmyslová, B – pozaďová |
Typ oblasti |
U – městská, S – předměstská, R – venkovská |
Charakteristika oblasti |
R – obytná, C – obchodní, I – průmyslová, |
Tato klasifikace stanic vychází z Rozhodnutí Rady 97/101/ES o výměně informací (EoI) a kritérií pro Evropskou síť kvality ovzduší EUROAIRNET. Požadavky plynoucí z Rozhodnutí Rady 97/101/ES jsou závazné pro členské země EU. Další informace ohledně klasifikace stanic uvádí ročenka ČHMÚ „Znečištění ovzduší na území České republiky v roce 2004“.
Stanice značené jako dopravní hot spot jsou orientované výhradně na dopravu a z toho vyplývající imisní zatížení. Tyto stanice splňují kritéria umístění vzorkovacích zařízení orientovaných na dopravu dle nařízení vlády č. 350/2002 Sb. (alespoň 25 m od kraje velkých křižovatek, max. 5 m od okraje silnice).
Oxid siřičitý
Z mapových diagramů je patrné zlepšení kvality ovzduší v důsledku výrazného poklesu koncentrací oxidu siřičitého do roku 1999 na všech stanicích, je zřejmý strmý klesající trend ve znečištění ovzduší touto látkou. Od roku 2000 do roku 2002 pokračoval mírný pokles ve znečištění ovzduší oxidem siřičitým, po zakolísání v roce 2003 pokračoval od roku 2004 v Praze klesající trend, který byl v roce 2005 potvrzen, kromě hodinových koncentrací v absolutních hodnotách.
Obr. Čtvrtá nejvyšší 24hod. koncentrace a maximální hodinová koncentrace oxidu siřičitého v letech 1996–2005
Zdroj: ČHMÚ
V roce 2005 nedošlo k překročení imisních limitů stanovených legislativou na žádné stanici. Nejvyšší roční koncentrace oxidu siřičitého byla zaznamenána na nově zavedené AMS Praha 10 - Průmyslová (8,5 µg.m-3), nejvyšší denní i hodinová koncentrace byla naměřena rovněž na této AMS (50 µg.m-3, resp. 296 µg.m-3). Kromě této hodinové koncentrace oxidu siřičitého, která se blíží imisnímu limitu, ležely všechny ostatní hodnoty hluboko pod limitem.
Pro názornost je zařazena i tabulka ročních průměrných koncentrací SO2.
Tabulky:
- Tab. Stanice s nejvyššími hodnotami 25. a maximální hodinové koncentrace oxidu siřičitého
- Tab. Stanice s nejvyššími hodnotami 4. a maximální denní koncentrace oxidu siřičitého
- Tab. Stanice s nejvyššími hodnotami ročních průměrných koncentrací pro oxid siřičitý
Suspendované částice frakce PM10 a PM2,5
Obr. Třicátášestá nejvyšší 24hod. koncentrace a roční průměrné koncentrace PM10 v letech 1996–2005
Zdroj: ČHMÚ
Z grafu je patrný podobný klesající trend ve znečištění ovzduší suspendovanými částicemi PM10 do roku 1999 stejně jako v případě oxidu siřičitého. Po roce 2000 byl tento vývoj zastaven a na většině stanic došlo k postupnému vzrůstajícímu trendu koncentrací, který se po zakolísání v roce 2004, znovu projevil v roce 2005, a to zejména v 24hodinových koncentracích. Znečištění ovzduší suspendovanými částicemi frakce PM10 zůstává jedním z hlavních problémů zajištění kvality ovzduší dle požadavků a termínů nové legislativy.
Imisní limit 24hodinové koncentrace PM10 byl v roce 2005 překročen více než 35x na 12 AMS ČHMÚ a jedné manuální stanici ZÚ v Praze.
Roční imisní limit PM10 byl překročen pouze na AMS Praha 2 - Legerova (45 µg.m-3). Blízko pod limitem zůstaly AMS Praha 8 - Karlín a Praha 9 - Vysočany (obě 38 µg.m-3).
Obr. Stanice překračující LV + MT pro 24hod. koncentrace PM10 v roce 2005
Zdroj: ČHMÚ
Obrázek ukazuje chody 24hod. koncentrací na stanicích v roce 2005. Největší počet překročení imisního limitu 50 µg.m-3 (101x) byl zaznamenán na AMS Praha 2 - Legerova. Druhý největší počet překročení (88x) vykazovala AMS Praha 8 - Karlín.
Za rok 2005 je poprvé zařazena i tabulka stanic s nejvyššími hodnotami ročních průměrných koncentrací suspendovaných částic jemné frakce PM2,5. K překročení navrhovaného imisního limitu pro roční průměrnou koncentraci 25 µg.m-3 došlo na AMS Praha 5 - Smíchov. Těsně pod navrhovaným imisním limitem zůstaly AMS Praha 9 - Vysočany a Praha 4 - Libuš.
Tabulky:
- Tab. Stanice s nejvyššími hodnotami 36. a maximální denní koncentrace PM10
- Tab. Stanice s nejvyššími hodnotami ročních průměrných koncentrací PM10
- Tab. Stanice s nejvyššími hodnotami ročních průměrných koncentrací PM2,5
Oxid dusičitý
Obr. Devatenáctá nejvyšší hodinová koncentrace a roční průměrné koncentrace NO2 v letech 1996–2005
Zdroj: ČHMÚ
Obr. Pole roční koncentrace NO2 (3D zobrazení), aglomerace Praha, 2005
Zdroj: ČHMÚ
Obr. Stanice s nejvyššími hodinovými koncentracemi NO2 v roce 2005
Zdroj: ČHMÚ
Z mapových diagramů je na většině stanic patrný mírně klesající trend do roku 2000 a naopak mírně vzrůstající trend v dalších letech. V roce 2003 došlo v Praze k výraznějšímu zvýšení koncentrací oxidu dusičitého. Po mírném poklesu v roce 2004, koncentrace této znečišťující látky v roce 2005 mírně vzrostly. Tento vzestup se projevil zejména na některých dopravních stanicích.
K překročení ročního imisního limitu oxidu dusičitého dochází převážně na dopravně exponovaných lokalitách. Z celkového počtu 20 stanic, které dosáhly platný roční průměr v roce 2005, došlo k překročení ročního imisního limitu včetně meze tolerance (50 µg.m-3) na 4 stanicích: Svornosti v Praze 5, Legerova v Praze 2, Sokolovská v Praze 8 a Jasmínová v Praze 10.
Překročení hodinového imisního limitu včetně meze tolerance (250 µg.m-3) bylo zaznamenáno pouze na dopravně orientované stanici Praha 2 - Legerova (hot spot). Tato stanice vykazuje za rok 2005 velmi vysoký počet překročení imisního limitu hodinové koncentrace oxidu dusičitého – 174x, s mezí tolerance 36x, což přesahuje tolerovaný počet překročení za rok. Výsledky měření této stanice dokládají velký problém hlavního města Prahy s dopravou vedenou středem města.
Tabulky:
- Tab. Stanice s nejvyššími hodnotami 19. a maximální hodinové koncentrace NO2
- Tab. Stanice s nejvyššími hodnotami ročních průměrných koncentrací NO2
Olovo
Obr. Roční průměrné koncentrace olova v ovzduší v letech 1996–2005
Zdroj: ČHMÚ
Na téměř všech stanicích v Praze je patrný klesající trend ve znečištění ovzduší touto látkou, který byl potvrzen i v roce 2005 (pouze na stanici Praha 10 - Jasmínova došlo k mírnému nárůstu ročního průměru). Zdrojem znečištění ovzduší olovem byla v minulosti především doprava – užívání olovnatých benzinů. Dalším zdrojem, který není v Praze významně zastoupen, jsou vysokoteplotní procesy, především spalování fosilních paliv a metalurgie neželezných kovů.
Na žádné z lokalit, které dosáhly v roce 2005 platného ročního průměru, nedošlo k překročení stanoveného imisního limitu. Nejvyšší koncentrace byla stejně jako v roce 2004 naměřena na stanici Praha 8 - Sokolovská (24,7 ng.m-3), avšak i tato hodnota je hluboko pod dolní mezí pro posuzování kvality ovzduší.
Tabulky:
Oxid uhelnatý
Obr. Maximální denní 8hod. klouzavé průměrné koncentrace oxidu uhelnatého v letech 1996–2005 na vybraných stanicích
Zdroj: ČHMÚ
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.
V roce 2005 měřilo v Praze CO celkem 11 lokalit, které splnily požadavky minimálního počtu verifikovaných dat. K překročení imisního limitu nedošlo ani na jedné z těchto pražských stanic, na všech stanicích byl naměřen maximální denní 8hodinový klouzavý průměr pod dolní mezí pro posuzování kvality ovzduší. Nejvyšší koncentrace byly naměřeny na lokalitě Praha 10 - Uhříněves (4476 µg.m-3).
Tabulky:
Benzen
Obr. Roční průměrné koncentrace benzenu v ovzduší v letech 1999–2005
Zdroj: ČHMÚ
Obr. Stanice s nejvyššími hodnotami CO a benzenu v roce 2005
Zdroj: ČHMÚ
S rostoucí intenzitou automobilové dopravy roste význam sledování znečištění ovzduší aromatickými uhlovodíky, neboť mají často velmi významný negativní vliv na lidské zdraví. Právě benzen je pro lidský organismus karcinogenní.
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.
V Praze byl v roce 2005 benzen sledován na 2 lokalitách, které splnily požadavky minimálního počtu dat pro výpočet ročního průměru. Ani na jedné z nich nebyl překročen imisní limit. Nejvyšší koncentrace byly, stejně jako v roce 2004, naměřeny na stanici Praha 10 - Šrobárova, kde se roční průměr (3,3 µg.m-3) nacházel mezi horní a dolní mezí pro posuzování kvality ovzduší.
Přízemní ozon
Obr. Dvacátéšesté nejvyšší hodnoty maximálního 8hod. klouzavého průměru koncentrací ozonu v průměru za 3 roky v letech 1996–2005
Zdroj: ČHMÚ
V přízemních vrstvách atmosféry vzniká ozon (troposférický ozon) za účinku slunečního záření komplikovanou soustavou chemických reakcí zejména mezi oxidy dusíku (oxidem dusičitým), těkavými organickými látkami (zejména uhlovodíky) a dalšími složkami atmosféry. Troposférický ozon je označován za sekundární znečišťující látku, protože není významně primárně emitován z antropogenních zdrojů znečišťování ovzduší.
Cílový imisní limit je definován tak, že maximální denní osmihodinový klouzavý průměr nesmí překročit více než 25krát hodnotu 120 µg.m-3 v průměru za 3 roky. Z 9 stanic, kde se měřil přízemní ozon, byl imisní limit překročen na 6 stanicích: Praha 9 - Vysočany (na lokalitě AVYCA probíhalo měření do konce roku 2003, poté byla měřicí stanice přemístěna na novou lokalitu Praha 9 - Vysočany pod označením AVYNA), Praha 4 - Libuš, Praha 6 - Suchdol, Praha 8 - Kobylisy, Praha 6 - Veleslavín a Praha 5 - Stodůlky. Cílový imisní limit musí být podle nařízení vlády č. 350/2002 Sb., ve znění pozdějších předpisů, splněn do 1. 1. 2010. Pokud nelze vyhodnotit průměrné hodnoty za 3 roky na základě úplného uspořádaného souboru ročních dat, minimální roční údaj nutný pro kontrolu splnění cílového imisního limitu je 1 rok (dle nařízení vlády č. 350/2002 Sb., ve znění pozdějších předpisů).
Pokud nad rámec požadavků národní legislativy hodnotíme samostatně kalendářní rok 2005, počet překročení hodnoty 120 µg.m-3 byl vyšší než povolených 25 celkem na 3 lokalitách: Praha 6 - Suchdol, Praha 4 - Libuš a Praha 5 - Stodůlky. Tabulka ukazuje překročení zvláštního imisního limitu pro ozon (hodinové koncentrace 180 µg.m-3). K překročení tohoto limitu v roce 2005 došlo v květnu na stanici Praha 4 - Libuš po dobu 4 hodin a 1 hodinu v červenci na stanici Praha 6 - Suchdol.
Ačkoliv je ozon překračován na 99 % území ČR, značná část území Prahy se nalézá v oblasti podlimitních koncentrací ozonu z důvodu vysokého dopravního zatížení, neboť emise z dopravy v blízkosti dopravních tepen odbourávají vysoké koncentrace ozonu (převážně reakce s NO).
Tabulky:
- Tab. Stanice s nejvyššími hodnotami maximálních denních 8hod. klouzavých průměrných koncentrací ozonu
- Tab. Počty hodin překročení zvláštního imisního limitu pro ozon (180 µg.m-3) za rok na vybraných stanicích AIM, 1992–2005
- Tab. Stanice s nejvyššími hodnotami AOT40 ozonu na předměstských stanicích
Nikl
Obr. Roční průměrné koncentrace niklu v ovzduší v letech 1996–2005
Zdroj: ČHMÚ
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. Tyto zdroje nejsou v Praze významné. Mezi další emisní zdroje lze řadit spalování odpadu.
Nikl byl v roce 2005 měřen na 6 lokalitách v Praze, které dosáhly platného ročního průměru. Ani na jedné z nich imisní limit nebyl překročen. Nejvyšší roční průměr byl naměřen na stanici Praha 10 - Šrobárova (3,6 µg.m-3), avšak i zde hodnota ležela hluboko pod dolní mezí pro posuzování kvality ovzduší.
Tabulky:
Kadmium
Obr. Roční průměrné koncentrace kadmia v ovzduší v letech 1996–2005
Zdroj: ČHMÚ
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.
Na většině stanic je patrný klesající trend ve znečištění ovzduší touto látkou. V roce 2005 nedošlo k překročení imisního limitu na žádné z lokalit, které sledovaly koncentrace kadmia v pražském ovzduší. V porovnání s předchozím rokem došlo k mírnému poklesu ročního průměru na 4 lokalitách, na dvou lokalitách došlo k mírnému nárůstu a 2 lokality naměřily stejný roční průměr. Nejvyšší roční průměr byl zaznamenán na stanici Praha 5 - Svornosti (1,0 ng.m-3), avšak hodnota je pod dolní mezí pro posuzování kvality ovzduší.
Tabulky:
Arsen
Obr. Roční průměrné koncentrace arsenu v ovzduší v letech 1996–2005
Zdroj: ČHMÚ
Původ antropogenního znečištění arsenem je až z 87 % spalování fosilních paliv, především uhlí, které obsahuje stopové příměsi sloučenin arsenu.
Mapový diagram ukazuje, že koncentrace arsenu v ovzduší měly výrazně sestupný trend do roku 1998, po tomto roce nastala stagnace a hodnoty koncentrací leží pod imisním limitem. V porovnání s předchozím rokem došlo na 6 lokalitách k mírnému nárůstu ročního průměru (na 2 lokalitách byla situace obdobná jako v loňském roce).
V Praze na žádné z lokalit s platným ročním průměrem nebyl v roce 2005 překročen cílový imisní limit. Nejvyšší roční průměr 3,5 ng.m-3 naměřený na stanici Praha 5 - Řeporyje se nacházel těsně pod horní mezí pro posuzování.
Tabulky:
Benzo(a)pyren
Obr. Pole roční koncentrace benzo(a)pyrenu (3D zobrazení), aglomerace Praha, 2005
Zdroj: ČHMÚ
Obr. Roční průměrné koncentrace benzo(a)pyrenu v ovzduší v letech 1997–2005
Zdroj: ČHMÚ
Jednou z toxikologicky nejzávažnějších znečišťujících látek je benzo(a)pyren. U benzo(a)pyrenu stejně jako u některých dalších polyaromatických uhlovodíků (PAH) jsou prokázány karcinogenní účinky na lidský organismus. Příčinou jeho vnosu do ovzduší, stejně jako ostatních polyaromatických uhlovodíků, 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 roce 2005 byl benzo(a)pyren sledován na 3 lokalitách, které dosáhly platného ročního průměru: Praha 10 - Šrobárova, Praha 5 - Smíchov, Praha 4 - Libuš. Na všech těchto stanicích byl cílový imisní limit 1 µg.m-3 překročen. Vzhledem k jeho vážným dopadům na lidské zdraví (viz výše) je to situace poněkud alarmující. Nařízení vlády č. 429/2005 Sb., které novelizovalo nařízení vlády č. 350/2002 Sb., zrušilo meze tolerance pro benzo(a)pyren a imisní limit změnilo na cílový (v souladu se směrnicemi EU). Tento cílový limit musí být splněn do 31. 12. 2012.
Tabulky:
Následující obrázek předkládá trendy ročních imisních charakteristik SO2, PM10 a NO2 za období 1996–2005 pro aglomeraci Praha. Do roku 1999 je patrný výrazný klesající trend ve znečištění ovzduší SO2 a PM10, v případě NO2 se jedná pouze o mírný pokles. V roce 2001 byl dosavadní klesající trend zastaven a došlo naopak k mírnému vzestupu koncentrací SO2 a NO2 a k výraznému zvýšení znečištění PM10. V roce 2004 došlo naopak ke snížení znečištění ve všech sledovaných znečišťujících látkách.
Obr. Trendy charakteristik SO2, PM10 a NO2 v Praze, 1996–2005
Zdroj: ČHMÚ
Příčinou zmíněného poklesu v roce 2004 ve srovnání s rokem 2003 bylo ovšem vysoké znečištění v roce 2003 vzhledem k extrémně nepříznivým meteorologickým podmínkám (extrémně suchý rok). V roce 2005 se v případě PM10 a NO2 trend obrací a nastává mírný vzestup. Na tento vzestup znečištění má vliv více faktorů. Překračování limitů souvisí především se značným dopravním zatížením a zejména s tím, že nejzatíženější komunikace vedou přímo středem města.
Dále se i v Praze na znečištění podílela nepříznivá meteorologická situace na začátku roku 2005 a delší topná sezona. Výsledky naměřených koncentrací PM10, NO2 a benzo(a)pyrenu jsou podnětem k řešení zcela nevyhovující dopravní situace v aglomeraci Praha, kde je nadlimitními koncentracemi zatížena značná část populace.