AIR PROGRES CZECHO-SLOVAKIA

AIR PROGRES CZECHO-SLOVAKIA Rozptylová studie 2012

Ostrava, 2014

AIR PROGRES – Společná studie pro zachování životního prostředí zaměřená na zkoumání příčin zhoršené kvality ovzduší v československém příhraničí Moravskoslezského a Žilinského kraje. ITMS: 22420220032 Web: http://apcs.vsb.cz

Název projektu:

Společná studie pro zachování životního prostředí zaměřená na zkoumání příčin zhoršené kvality ovzduší v československém příhraničí Moravskoslezského a Žilinského kraje.

Kód ITMS:

22420220032

Doba řešení:

11/2013 – 10/2014

Vedoucí partner:

Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava Institut environmentálních technologií 17. listopadu 15/2172 708 33 Ostrava – Poruba

Odpovědný řešitel:

Doc. Ing. Petr Jančík, Ph.D. Autorizovaná osoba ke zpracování rozptylových studií dle § 15 zákona č. 86/2002 Sb., Č. j.: 173d/740/07/DK

Řešitelský tým:

RNDr. Jan Bitta, Ph.D. Ing. Irena Pavlíková Ing. Daniel Hladký Ing. Jiří Michalík, Ph.D.

Financováno z:

Programu cezhraničnej spolupráce SR-ČR 2007-2013


1

Obsah 1

ÚVOD ................................................................................................................................................ 4

2

VSTUPNÍ ÚDAJE ............................................................................................................................ 5

3

2.1

OBECNÁ CHARAKTERISTIKA LOKALITY .................................................................................... 5

2.2

PROSTOROVÁ DATA .................................................................................................................. 6

2.3

TERÉN ....................................................................................................................................... 9

2.4

METEOROLOGICKÉ CHARAKTERISTIKY ÚZEMÍ ........................................................................ 11

2.5

IMISNÍ LIMITY ......................................................................................................................... 13

2.6

IMISNÍ CHARAKTERISTIKA LOKALITY ...................................................................................... 14

CHARAKTERISTIKA ZDROJŮ ................................................................................................. 20 PRŮMYSLOVÉ STACIONÁRNÍ ZDROJE....................................................................................... 21

3.1

3.1.1

Emise PM10 z průmyslových zdrojů ............................................................................. 22

3.1.1

Emise NOx z průmyslových zdrojů ............................................................................... 25

3.1.2

Umístění zdrojů ............................................................................................................ 27

LOKÁLNÍ TOPENIŠTĚ ............................................................................................................... 28

3.2

3.2.1

Emisní charakteristika ................................................................................................. 28

3.2.2

Umístění zdrojů ............................................................................................................ 30

AUTOMOBILOVÁ DOPRAVA ..................................................................................................... 32

3.3

3.3.1

Emisní charakteristika ................................................................................................. 32

3.3.2

Umístění zdrojů ............................................................................................................ 37

3.4 4

5

REKAPITULACE EMISÍ ZE VŠECH ZDROJŮ ................................................................................. 38

METODIKA VÝPOČTU ............................................................................................................... 40 4.1

SUTTONOVA STATISTICKÁ TEORIE TURBULENTNÍ DIFÚZE ....................................................... 40

4.2

SYMOS´97 ............................................................................................................................ 42

4.3

REFERENČNÍ BODY.................................................................................................................. 43

4.4

KOREKCE VÝSLEDKŮ MODELOVÁNÍ........................................................................................ 44

VÝSTUPNÍ ÚDAJE ....................................................................................................................... 46 5.1

VYPOČTENÉ CHARAKTERISTIKY ............................................................................................. 46

5.2

KARTOGRAFICKÁ INTERPRETACE VÝSLEDKŮ.......................................................................... 47

5.3

DISKUZE VÝSLEDKŮ ............................................................................................................... 48


2

6

ZÁVĚR ............................................................................................................................................ 50

7

POUŽITÁ LITERATURA ............................................................................................................ 52

8

POUŽITÉ ZKRATKY ................................................................................................................... 55


3

1 Úvod Tato rozptylová studie se vyhotovuje v rámci řešení projektu Společná studie pro zachování životního prostředí zaměřená na zkoumání příčin zhoršené kvality ovzduší v československém příhraničí Moravskoslezského a Žilinského kraje za účelem posouzení stávající úrovně znečištění ovzduší částicemi PM10 a oxidem dusičitým NO2 k roku 2012 v zájmovém území česko-slovenského pohraničí. Posouzení se provádí modelováním rozptylu znečišťujících látek v ovzduší podle platné doporučené metodiky Ministerstva životního prostředí ČR „SYMOS'97“. Modelování obsahuje všechny relevantní stacionární průmyslové zdroje (z databází REZZO 1 a REZZO 2), lokální topeniště a dopravu po obou stranách hranice. Výpočet rozptylu znečišťujících látek v ovzduší z uvedených zdrojů je prováděn v podrobné síti výpočtových bodů (do 200 m). Modelování zahrnuje vliv polských zdrojů znečišťování ovzduší a kalibraci výsledků modelování podle imisního monitoringu. Výsledkem modelování jsou průměrné roční koncentrace PM10 a NO2 pro rok 2012 ve zkoumaném území.


2 Vstupní údaje 2.1

Obecná charakteristika lokality Zájmovou oblast tvoří na české straně příhraniční část území Moravskoslezského kraje,

příhraničí Zlínského kraje a na slovenské straně pak Žilinský kraj. Lokalita severně sousedí s Polskem. Všeobecná geografická a topografická situace jsou patrné z následujícího Obr. č. 1.

Obr. č. 1: Geografická a topografická situace Do oblasti spadá přibližně 163 obcí na české a přibližně 136 obcí na slovenské straně. Zahrnuty jsou okresy Frýdek-Místek, Karviná, Nový Jičín (částečně), Opava (částečně), Ostrava-město, Přerov (částečně), Vsetín (částečně) v ČR. V SR do modelování spadají okresy


5

Bytča, Čadca, Dolný Kubín (částečně), Kysucké Nové Město, Martin (částečně), Námestovo (částečně), Ružomberok (částečně) a Žilina (částečně).

2.2

Prostorová data

Za účelem vyhotovení této Rozptylové studie byla pořízena a zpracována níže uvedená prostorová data. Data byla upravena do jednotné databáze, tak aby je bylo možné následně využít pro modelování rozptylu znečišťujících látek v ovzduší, provádění prostorových analýz a pro tvorbu mapových kompozic. Pro zájmové území byla zakoupena tato data: •

ZABAGED® – území v ČR;

•

ZB GIS – území v SR.

Základní báze geografických dat (ZABAGED®) je sada prostorových dat, která je vytvořena Českým úřadem zeměměřičským a katastrálním (ČÚZK) za základní zdroj topografických prostorových dat s přesností mapy 1:10 000. Pro účely projektu byly z databáze vybrány a zpracovány kategorie objektů: Bod výškového pole, budova/blok budov, silnice/dálnice, kótovaný bod, ulice, vodní plocha, vodní tok, vrstevnice doplňková, vrstevnice hlavní, vrstevnice zesílená, lesy. Data o všech typech vrstevnic, kótovaných bodech a bodech výškového pole byla využita pro přípravu digitálního modelu terénu (viz níže). Data o silnicích/dálnicích a o ulicích byla spojena do jedné silniční sítě. Slovenským ekvivalentem ZABAGED® je Základná báza údajov pre geografický informačný systém (ZB GIS), jenž je součástí informačního systému geodézie, kartografie a katastru, který zpracovává a provozuje Úrad geodézie kartografie a katastra SR (ÚGKK). V této geodatabázi jsou se stejnou přesností zachyceny základní topografické objekty na slovenské části zájmového území. Pro účely projektu byla z této databáze zpracována data o budovách, vodních tocích, vodních plochách, adresních bodech, územním členění, silniční síti a vegetaci.


6

Nakonec byla potřebná data spojena do jednotných datových vrstev, tak aby na hranicích lícovala, a byla zpracována do formy jednotné prostorové geodatabáze pro celé zájmové území.

Adresní body Pro upřesnění a lokalizaci geografických údajů o průmyslových stacionárních zdrojích znečišťování ovzduší a rovněž pro upřesnění a lokalizaci výběru prostorových dat, reprezentujících lokální topeniště (viz níže) je nezbytná vrstva adresních bodů. Jednotlivé body reprezentují konkrétní adresu a její příslušnost k územnímu členění. Podle nich se provádí primární lokalizace zdroje na adresu provozovny a při analýze rozložení lokálních topenišť v zástavbě jsou s jejich pomocí vyřazeny objekty bez adresy. Pro českou stranu zájmové oblasti byla použita bodová vrstva z digitální mapy ZABAGED (© ČÚZK 2012) ve formátu ESRI shapefile odpovídající přesnosti Základní mapy České republiky 1:10 000. Pro slovenskou stranu byla použita ekvivalentní bodová vrstva z mapového díla ZB GIS..

Územní členění a budovy Pro českou část území byl využit Registr sčítacích obvodů a budov (RSO). Jedná se o soustavu územních a územně evidenčních prvků a budov nebo jejich částí (vchodů) s přidělenými popisnými nebo evidenčními čísly. Registr je uspořádán v dané hierarchii a vazbách v obsahu, prostoru a čase a je modelován pomocí nástrojů geografického informačního systému. Referenčním mapovým podkladem registru jsou katastrální mapy a topografická Základní mapa České republiky 1:10 000. V registru se nacházejí budovy a údaje o nich; dále územní celky - obce, městské části, katastrální území, části obce, základní sídelní jednotky, statistické obvody a údaje o nich. V atributech budov jsou zahrnuty jejich adresy a počty bytů. Správcem a poskytovatel dat z Registru sčítacích obvodů a budov je Český statistický úřad (ČSÚ), který registr průběžně aktualizuje z administrativních a vlastních zdrojů dat. Pro účely studie byly z registru využita data o územním členění a budovách s adresami.


7

Územní členění a vrstva budov byly pro slovenskou část zájmového území převzaty z ZB GIS (© ÚGKK), která odpovídá přesnosti základní mapy 1:10 000. Vrstva základních sídleních jednotek byla v téže přesnosti získány od Slovenské agentúry životného prostredia (SAŽP).

Ortogonální fotomapy Digitální ortogonální fotomapy (ortofotomapy) jsou rastrové soubory složené z transformovaných leteckých měřických snímků, které svou přesností a kartografickým zobrazením splňují požadavky kladené na mapy. Barevné ortofotomapy jsou zdrojem informací o skutečném stavu terénu. Reálně a nezkresleně odráží situaci v území a umožňují porovnání vektorových dat se skutečností. Pro zpracování studie bylo využito ortofotomapy z Geoportálu ČÚZK a Geoportálu ÚGKK ve formě služby WMS (Web Map Services) dostupné online. Ortofotomapy jsou v rozměrech a kladu mapových listů Státní mapy 1 : 5 000 (2 x 2,5 km). Rozlišení je 25 cm na jeden pixel. Ortofotomapy jsou vyhotoveny z leteckého měřického snímkování digitální kamerou, platné k roku 2012. Podle těchto snímků se provádí vizuální umístění jednotlivých průmyslových zdrojů.

Zástavba Pro zpracování geografických údajů o lokálních topeništích je nezbytná vektorová vrstva zástavby, kde jsou jednotlivé budovy reprezentovány polygony. Podle této vrstvy je prováděna analýza rozložení lokálních topenišť v zástavbě a jejich reprezentace pomocí sítě plošných zdrojů. Pro českou část území byla použita polygonová vrstva z digitální mapy ZABAGED (© ČÚZK 2012) ve formátu ESRI shapefile přesnosti Základní mapy České republiky 1:10 000. Pro slovenskou část zájmové oblasti byla použita ekvivalentní polygonová vrstva z digitální mapy ZB GIS (© ÚGKK) s přesností 1:10 000.


8

Silniční síť Pro stanovení imisí ze silniční dopravy je nezbytné znát průběh silniční sítě. Průběh silniční sítě představují jednotlivé vektory v měřítku 1:10 000, získané z geodatabází ZABAGED (pro ČR) a ZB GIS (pro SR). Na síť komunikací sjednocenou pro celé zájmové území byla pomocí modelování dopravy napojena data o průjezdové rychlosti, intenzitě a struktuře dopravy.

2.3

Terén

Pro modelování metodikou SYMOS´97 je nutno zadat tvar reliéfu celé modelované oblasti, tedy vytvořit digitální model terénu (DMT). Zdrojem dat o reliéfu terénu byli: •

digitální vrstevnice a výškové body ze ZABAGED – území v ČR;

•

digitální vrstevnice a výškové body ze ZB GIS – území v SR;

•

digitální model terénu SRTM.

Digitální prostorová data z těchto zdrojů bylo nezbytné pro účely modelování transformovat do společného souřadného systému, napojit a převést do formátu ACII GRID. Data ze ZABAGED a ZB GIS byla zpracována stejným postupem. Z digitálních vrstevnic a výškových bodů byl po částech lineární interpolací vytvořen digitální model terénu ve formátu TIN (triangular irregular network – nepravidelná trojúhelníková síť); následně byl vektorový formát TIN byl převeden do rastrového formátu ESRI ASCII GRID a nakonec byl rastrový digitální model terénu byl oříznut hranicí oblasti, kterou dodaná data reálně prezentují. Doplňkovým zdrojem prostorových dat o terénu byl digitální model reliéfu terénu pořízený v rámci topografické mise raketoplánu Endeavour v roce 2002 – Shuttle Radar Topographical Mission (SRTM). Tato data jsou k dispozici volně ke stažení z webových stránek USGS (US Geological Survey). Pro zájmové území jsou data k dispozici ve formě rastru s krokem 90 metrů. Deklarovaná přesnost radarových měření je 20 výškových metrů.


9

Data byla pro účely zpracování dat o reliéfu terénu převedena ze souřadného systému WGS84 do S-JTSK. Ze všech zmíněných digitálních modelů reliéfu terénu byl vytvořen jeden terén souhrnný, pokrývající území modelované oblasti a jejího okolí. Výsledný digitální model znázorněn na Obr. č. 2. Použitý soubor s průběhem terénu je k dispozici v digitální podobě u řešitele studie. Obr. č. 2: Terén pro modelování na zájmovém území


10

2.4

Meteorologické charakteristiky území

Při modelování dlouhodobým modelem, který byl použit v této studii, se pracuje s meteorologickými daty statisticky zpracovanými pro určité období. Tato data zpracovává ČHMÚ v podobě matice hodnot, které jsou procentuálním výskytem určitého generalizovaného typu počasí v daném období. Počasí je zařazeno do určité kategorie podle kombinace třídy teplotní stability ovzduší (reprezentované průměrným teplotním gradientem γ) a rychlosti větru. Používají se třídy podle Bubníka a Koldovského. Celá sada takto upravených dat se nazývá stabilitní větrná růžice. Graficky lze četnost počasí v jednotlivých kategoriích znázornit jako paprskový graf, ve kterém je na jednotlivých osách (např. osmi směrů) vynesena četnost výskytu jednotlivých kategorií počasí [%]. Pro modelování zdrojů znečišťování ovzduší v posuzované lokalitě byly použity vždy územně příslušné stabilitní větrné růžice platné pro rok 2012. Za českou stranu je dodavatelem těchto dat Český hydrometeorologický ústav (ČHMÚ), pro slovenskou část území dodal data Slovenský hydrometeorologický ústav (SHMÚ). Pro modelování zdrojů na území Polska byly převzaty stabilitní větrné růžice z projektu AIR SILESIA [1]. Použité stabilitní větrné růžice uvádí Obr. č. 3.


11

Obr. č. 3: Znázornění použitých stabilitních větrných růžic


12

2.5

Imisní limity V České republice platný zákon č. 201/2012 Sb., o ochraně ovzduší [2] definuje

nejvýše přípustnou úroveň znečištění ovzduší jako imisní limit stanovený tímto zákonem. Imisní limity a přípustné četnosti jejich překročení jsou stanoveny v příloze č. 1 tohoto zákona a pro zájmové znečišťující látky jsou uvedeny v Tab. č. 1. Hodnoty imisních limitů podle tohoto zákona jsou shodné s hodnotami, které byly v platnosti v roce 2012 dle předchozího zákona o ovzduší, zákona č. 86/2002 Sb. Tab. č. 1: Imisní limity pro zájmové znečišťující látky na území ČR Imisní limit* Účel vyhlášení [μg.m-3] 24 hodin 50(35x)* PM10 1 kalendářní rok 40 Ochrana zdraví lidí 1 hodina 200(18x)* NO2 1 kalendářní rok 40 NOx 1 kalendářní rok 30 Ochrana ekosystémů *V závorce je uveden maximální počet překročení uvedeného limitu za rok.

Znečišťující látka Doba průměrování

Na Slovensku stanovuje limity kvality ovzduší zákon č. 137/2010 Z. z. o ovzduší [3]. Jako přípustnou úroveň znečištění ovzduší definuje koncentraci znečišťující látky v ovzduší nebo její depozici na zemském povrchu v daném čase. Přípustnou úrovní znečištění se rozumí limitní hodnota („limitná hodnota“). Limitní hodnotou je podle tohoto zákona úroveň znečištění ovzduší určená na základě vědeckých poznatků s cílem zabránit, předcházet nebo snížit škodlivé účinky na lidské zdraví nebo životní prostředí, které se má dosáhnout v daném čase a od té doby nemá být již překročena. Tato limitní hodnota se od určeného termínu nesmí překročit více než o mez tolerance, tedy o jisté stanovené procento mezní hodnoty. Limitní hodnoty uvádí Příloha č. 11, resp. Příloha č 13, Vyhlášky č. 360/2010 Z. z. [4] Pro zájmové znečisťující látky uvádí limitní hodnoty následující Tab. č. 2.


13

Tab. č. 2: Limitní hodnoty pro zájmové znečišťující látky na území SR Imisní limit* Mez tolerance Účel vyhlášení [μg.m-3] 1 deň 50(35x)* 50 % PM10 Kalendárny rok 40 20 % Ochrana zdraví lidí 1 hodina 200(18x)* žádná NO2 Kalendárny rok 40 žádná NOx Kalendárny rok 30 žádná Ochrana ekosystémů *V závorce je uveden maximální počet překročení uvedeného limitu za rok.

Znečišťující látka Doba průměrování

Z porovnání Tab. č. 1 a Tab. č. 2 vyplývá, že Česká i Slovenská republika mají v případě sledovaných znečišťujících látek shodné limity pro nejvyšší přípustnou úroveň znečištění ovzduší. Jediný rozdíl je v mezích tolerance pro PM10, kdy v SR je stanovena pro roční průměr 20 % a pro denní pak 50 %, v ČR je tato mez podle platné legislativy nulová.

2.6

Imisní charakteristika lokality

Posuzování úrovně znečištění se podle legislativy může provádět stacionárním měřením, výpočtem nebo jejich kombinací. Posouzení imisní charakteristiky v lokalitě vychází především z monitorování koncentrací znečišťujících látek v přízemní vrstvě atmosféry v síti měřicích stanic. Při hodnocení úrovně znečištění ovzduší je zvláště sledován vztah zjištěných imisních hodnot k příslušným limitům (viz výše). Podle vyhodnocení monitoringu ČHMÚ za rok 2012 se česká část zájmového území nacházela v oblasti, kde došlo k překračování imisních limitů pro ochranu zdraví lidí. Pro rok 2012 ČHMÚ (poprvé dle nového zákon č. 201/2012 Sb. [2]) vymezil oblasti s překročením imisních limitů hromadně pro všechny znečišťující látky, které jsou sledovány z hlediska ochrany lidského zdraví. To znamená, že bylo souhrnně vyhodnoceno překračování imisních limitů pro roční průměrné koncentrace PM10, PM2,5, NO2, olova a benzenu, překračování 8hodinového limitu CO, překračování denních limitů pro PM10 a SO2 a překračování hodinových imisních limitů pro SO2 a NO2 (viz bod 1, Příloha č. 1 zákona č. 201/2012 Sb. [2]. Dále bylo vyhodnoceno překračování imisních limitů pro roční průměrné


14

koncentrace benzo(a)pyrenu, kadmia, arsenu a niklu a pro nejvyšší max. denní 8hodinovou koncentraci přízemního ozonu (viz body 3 a 4, Příloha č. 1 zákona č. 201/2012 Sb. [2]). Z důvodu návaznosti na hodnocení v předešlých letech ČHMÚ zvláště vymezil i území s překročením imisních limitů stanovených bodem 1 (dříve tzv. oblasti se zhoršenou kvalitou ovzduší) a území s překročením imisních limitů stanovených bodem 3 (dříve oblasti s překročením cílových imisních limitů bez zahrnutí ozonu). Viz Obr. č. 4 a Obr. č. 5. Na české straně území byl rovněž překročen 24 hodinový limit pro PM10 a povolená četnost jeho překročení. Viz pole 36. nejvyšších 24hodinových koncentrací PM10 na Obr. č. 6.

Obr. č. 4: Mapa oblastí s překročenými imisními limity pro ochranu zdraví, ČR, 2012

Zdroj: ČHMÚ [5]


15

Obr. č. 5: Mapa oblastí s překročenými imisními limity pro ochranu zdraví (bez zahrnutí ozonu), ČR, 2012

Zdroj: ČHMÚ [5] Obr. č. 6: Pole 36. nejvyšších 24hodinových koncentrací PM10, ČR, 2012

Zdroj: ČHMÚ [5] AIR PROGRES – Společná studie pro zachování životního prostředí zaměřená na zkoumání příčin zhoršené kvality ovzduší v československém příhraničí Moravskoslezského a Žilinského kraje. ITMS: 22420220032 Web: http://apcs.vsb.cz

16

Podle vyhodnocení monitoringu SHMÚ za rok 2012 [6] se rovněž slovenská část zájmového území nacházela v oblasti, kde došlo k překračování limitů pro ochranu zdraví lidí. V zóně Žilinského kraje byla podle SHMÚ [6] překročena denní mezní hodnota pro ochranu zdraví lidí pro PM10 na stanicích Ružomberok-Riadok a Žilina-Obežná. Ve srovnání předchozím rokem byla zóně pozorována výrazná tendence poklesu znečištění částicemi PM10. (Na obou stanicích byla překročena i mezní hodnoty plus mez tolerance pro PM2,5). Výsledky modelování SHMÚ (2011) ukazují, že v případě NO2 nedocházelo v zájmové oblasti k překračování roční limitní hodnoty. Viz Obr. č. 7. V případě PM10 výsledky interpolace SHMÚ (2012) ukazují, že průměrné roční koncentrace byly v zájmové oblasti překročeny okrajově (blízký Ružomberok), počet dní s překročeným denním průměrem přesáhl legislativní limity v Žilině a Martinu. Viz Obr. č. 8 a Obr. č. 9.

Obr. č. 7: Průměrná roční koncentrace NO2 [µg/m-3], SR, 2011

Zdroj: SHMÚ [6]


17

Obr. č. 8: Průměrná roční koncentrace PM10 [µg/m-3], SR, 2012

Zdroj: SHMÚ [6]

Obr. č. 9: Počet dní s překročením limitní hodnoty pro 24-hodinovou koncentraci PM10, SR, 2012

Zdroj: SHMÚ [6]


18

Na celém zájmovém území je provozováno 26 stanic imisního monitoringu, která poskytuje úplné roční hodnoty o zájmových znečišťujících látkách. 24 stanic se přitom nachází na české straně území, pouze 2 stanice na straně slovenské. Vybrané imisní charakteristiky PM10 a NO2 z těchto stanic pro rok 2012 uvádí v Tab. č. 3. Tab. č. 3: Roční aritmetické průměry PM10 a NO2 na imisních monitorovacích stanicích v zájmové oblasti, 2012 Název stanice Bílý Kříž Bohumín Čeladná Český Těšín Důl ČSA u Karviné Frýdek-Místek Havířov Karviná Karviná-ZÚ Orlová Ostrava-Českobratrská (hot spot) Ostrava-Fifejdy Ostrava-Mariánské Hory Ostrava-Poruba/ČHMÚ Ostrava-Přívoz Ostrava-Radvanice ZÚ Ostrava-Zábřeh Petrovice u Karviné OÚ Studénka Třinec-Kanada Třinec-Kosmos Valašské Meziříčí - Masarykova Valašské Meziříčí-Hranická Věřňovice Martin Žilina

Roční průměr PM10 [µg/m3] 16,6 52,8 27,8 46,1 43,4 38,3 44,3 45,8 46,2 45,6 42,4 41,3 42,6 35,1 43,9 49,5 40,9 58,7 35,9 32,4 38,8 37,1 36,1 56,7 29,1 34,9

Roční průměr NO2 [µg/m3] 6,9 23,7 26,5 20,6 23 25,9 28,1 43,1 25,1 22,9 28,6 25,5 25,7 19,5 17,8 17,3 20,7 18,9 21,9 26,5

Územní příslušnost ČR/SR ČR ČR ČR ČR ČR ČR ČR ČR ČR ČR ČR ČR ČR ČR ČR ČR ČR ČR ČR ČR ČR ČR ČR ČR SR SR

Zdroj: ČHMÚ [7], SHMÚ [6]


19

3 Charakteristika zdrojů Dle českého zákona č. 201/2012 Sb. [2] je stacionární zdroj ucelená technicky dále nedělitelná stacionární technická jednotka nebo činnost, které znečišťují nebo by mohly znečišťovat. Spalovacím stacionárním zdrojem se pak rozumí stacionární zdroj, ve kterém se oxidují paliva za účelem využití uvolněného tepla. Dále tento zákon vymezuje mobilní zdroje, což jsou samohybné a další pohyblivé, případně přenosné technické jednotky vybavené spalovacím motorem, pokud tento slouží k vlastnímu pohonu nebo je zabudován jako nedílná součást technologického vybavení. Dle slovenského zákona č. 137/2010 Z. z. [3] je stacionární zdroj („stacionárny zdroj“) technologický celek, sklad nebo skládka paliv, surovin a produktů, skládkování, lom nebo jiná plocha s možností zapaření, hoření nebo úletu znečišťujících látek nebo jiná stavba, objekt, zařízení a činnost, která znečišťuje nebo může znečišťovat ovzduší. Je vymezený jako souhrn všech zařízení a činností v rámci funkčního a prostorového celku. Mobilní zdroj („mobilný zdroj“) je pak podle tohoto zákona pohyblivé zařízení se spalovacím motorem nebo jiným hnacím motorem, které znečišťuje ovzduší. Pro účely modelování je za zdroj považován jednotlivý komín, výduch či výfuk stacionárního zdroje či mobilního zdroje. Proto se v této studii používá pojem zdroj právě v tomto smyslu. Průmyslové stacionární zdroje jsou ve studii reprezentovány body (komíny, výduchy) umístěnými v souřadném systému S-JTSK. Stacionární zdroje malých výkonů (lokální topeniště) jsou reprezentovány sítí plošných zdrojů o zvolené velikosti buňky 200 m. Mobilní zdroje, které představuje silniční doprava, jsou reprezentovány sítí liniových zdrojů, která kopíruje průběh silniční sítě. Předmětem modelování jsou všechny relevantní skupiny zdrojů znečišťování ovzduší, které mají vliv na kvalitu ovzduší na zájmovém území česko-slovenského pohraničí.


20

Byly vyčleněny tyto skupiny zdrojů: 

Průmyslové stacionární zdroje na území zájmové oblasti a území okolních obcí do 25 km od hranice oblasti (v případě PM10 včetně zdrojů na území Polska)



Lokální topeniště na území zájmové oblasti a území okolních obcí do 20 km od hranice oblasti (včetně lokálních topenišť na území Polska)



3.1

Silniční doprava na území zájmové oblasti a území okolních obcí do 10 km

Průmyslové stacionární zdroje V ČR jsou data o zdrojích znečišťování ovzduší uchovávána v rámci Registru emisí a

zdrojů znečišťování ovzduší (REZZO). Správou databáze REZZO za celou Českou republiku je pověřen ČHMÚ. Během posuzovaného roku 2012 vstoupil v platnost nový zákon o ochraně ovzduší č. 201/2012 Sb. Sběr a vyhodnocení údajů souhrnné provozní evidence, která je základem pro emisní bilanci bodově sledovaných stacionárních zdrojů REZZO 1 (velké stacionární zdroje) a REZZO 2 (střední stacionární zdroje), byly však v tomto roce provedeny ještě podle náležitostí předchozí legislativy. Z tohoto důvodu se většina změn zahrnujících nové členění zdrojů podle Přílohy č. 2 zákona č. 201/2012 Sb. [2] projeví až v bilanci za rok 2013. Data o průmyslových stacionárních zdrojích za českou část zájmového území byla dodána v souhrnné databázi, obsahující všechny bodově sledované stacionární zdroje. Data byla poskytnuta ve formě XLS souboru. Struktura dodaných dat odpovídá exportu pro modelování doporučenou metodikou MŽP SYMOS’97. Dodaná data jsou platná k roku 2012. Do zpracování byla zahrnuta na českém území data o průmyslových stacionárních zdrojích v zájmové oblasti a do 25 km od hranice oblasti (tedy zdroje územně příslušející do krajů Moravskoslezského, Olomouckého a Zlínského). V SR jsou data o zdrojích znečišťování ovzduší uchovávána v rámci databázového systému Národný Emisný Informačný Systém (NEIS). Správou systému NEIS je pověřen SHMÚ. Prostřednictvím tohoto systému SHMÚ v souladu s povinnostmi vyplývající ze


21

slovenské legislativy zabezpečuje kontinuální sběr a zpracování údajů o zdrojích znečišťování ovzduší, sběr a zpracování údajů o provozech spadajících pod zákon č. 245/2003 Z. z. o integrované prevenci (část ovzduší) a zpracování inventarizace emisí znečišťujících látek vypouštěných do ovzduší. Data o průmyslových stacionárních zdrojích za slovenskou část zájmového území byla z SHMÚ dodána v souhrnné databázi, obsahující všechny bodově sledované stacionární zdroje. Data byla poskytnuta ve formě XLS souboru. Data byla dodána ve struktuře odpovídající českému exportu pro modelování doporučenou metodikou MŽP SYMOS’97. Dodaná data jsou platná k roku 2012. Do zpracování byla zahrnuta na slovenském území data o průmyslových stacionárních zdrojích v zájmové oblasti a do 25 km od hranice oblasti (tedy zdroje územně příslušející do krajů Žilinského, Trenčínského a Banskobystrického). Data o polských průmyslových zdrojích znečišťování ovzduší byla převzata z projektu AIR SILESIA - Informační systém kvality ovzduší v oblasti Polsko-Českého pohraničí ve Slezském a Moravskoslezském regionu (CZ.3.22/1.2.00/09.01610) [8]. Data jsou dostupná na: . Tato data obsahovala údaje platné k roku 2010 a emisní charakteristiky pro PM10.

3.1.1

Emise PM10 z průmyslových zdrojů

Na české straně zájmového území se na celkové produkci emisí PM10 k roku 2012 podílelo 2621 průmyslových stacionárních zdrojů, které byly rozmístěny v 760 provozovnách. Celkem tyto zdroje v roce 2012 vyprodukovaly 1382,7 t emisí PM10. V následující Tab. č. 4 níže je uvedeno deset nejvýznamnějších provozoven v zájmovém území. Tyto nejvýznamnější provozovny k roku 2012 produkovaly 73 % celkových emisí PM10 vypouštěných průmyslovými stacionárními zdroji na české straně zájmového území. Nejvýznamnější byla provozovna výroby surového železa ArcelorMittal Ostrava a.s. - závod 12


22

- Vysoké pece, které produkovaly cca 17 % celkových emisí PM10 vypouštěných průmyslovými stacionárními zdroji na české straně zájmového území. Tab. č. 4: Deset nejvýznamnějších provozoven produkujících na zájmovém území v ČR emise PM10 Provozovna ArcelorMittal Ostrava a.s.-závod 12-Vysoké pece TŘINECKÉ ŽELEZÁRNY,a.s. - Výroba surového železa TŘINECKÉ ŽELEZÁRNY, a.s. - Ocelárenská výroba ArcelorMittal Ostrava a.s.-závod 13-Ocelárna ArcelorMittal Energy Ostrava s.r.o. - Teplárna společnosti Dalkia Česká republika, a.s. - Elektrárna Třebovice ArcelorMittal Ostrava a.s.-závod 10-Koksovna Elektrárna Dětmarovice, a.s. OKK Koksovny, a.s. - Koksovna Svoboda ENERGETIKA TŘINEC a.s. - provozy teplárny a tepelná energetika Celkem

PM10 Procentuální [t/rok] zastoupení 231,90 16,8% 209,74 15,2% 147,57 10,7% 79,05 5,7% 74,73 5,4% 72,41 5,2% 55,48 4,0% 53,77 3,9% 47,96 3,5% 35,35 2,6% 1007,97 72,9%

V oblasti do 25 km od hranice oblasti se na celkové produkci emisí PM10 k roku 2012 podílelo na území ČR 1036 zdrojů, které byly rozmístěny ve 429 provozovnách; emise PM10 z těchto zdrojů na území ČR činily 118 t k roku 2012. Na slovenské straně zájmového území se na celkové produkci emisí PM10 k roku 2012 podílelo 762 průmyslových stacionárních zdrojů, které byly rozmístěny ve 260 provozovnách. Celkem tyto zdroje v roce 2012 vyprodukovaly 230,7 t emisí PM10. V následující Tab. č. 5 níže je uvedeno deset nejvýznamnějších provozoven v zájmovém území. Tyto nejvýznamnější provozovny vypouštěly k roku 2012 cca 73 % celkových emisí PM10 produkovaných průmyslovými stacionárními zdroji na slovenské straně zájmového území. Nejvýznamnější byla provozovna lomu a vápenky Dolvap, s.r.o. ve Varíne, která produkovala cca 22 % celkových emisí PM10 vypouštěných průmyslovými stacionárními zdroji na slovenské straně zájmového území.


23

Tab. č. 5: Deset nejvýznamnějších provozoven produkujících na zájmovém území v SR emise PM10 Provozovna DOLVAP, s.r.o. Žilinská teplárenská, a.s. SOTE Ministerstvo obrany Slovenskej republiky - PS budov Banská Bystrica DOLKAM Šuja ,a.s. Kia Motors Slovakia s.r.o. Martinská teplárenská, a.s. CESTNÉ STAVBY ŽILINA KYSUCA s.r.o. TURZOVSKÁ DREVÁRSKA FABRIKA Celkem

PM10 Procentuální [t/rok] zastoupení 50,83 22,0% 30,54 13,2% 23,47 10,2% 13,56 5,9% 13,08 5,7% 8,76 3,8% 8,58 3,7% 7,58 3,3% 7,33 3,2% 5,70 2,5% 169,43 73,4%

V oblasti do 25 km od hranice oblasti se na celkové produkci emisí PM10 k roku 2012 podílelo na území SR 609 zdrojů, které byly rozmístěny ve 325 provozovnách. Emise PM10 z těchto zdrojů k roku 2012 činily 82 t. Na území Polska se na produkci emisí PM10 podílelo 1541 zdrojů, rozmístěných ve 1192 provozovnách. Emise PM10 z těchto zdrojů na území Polska činily 2568,3 t k roku 2010, k roku 2012 údaje nebyly dostupné. Souhrnné emisní charakteristiky PM10 průmyslových stacionárních zdrojů použitých pro modelování uvádí následující Tab. č. 6. Tab. č. 6: Souhrnné emisní charakteristiky PM10 průmyslových stacionárních zdrojů na zájmovém území a okolí, 2012 Počet zdrojů a emise Počet zdrojů Počet provozoven Emise PM10 [t/rok]

Zájmová oblast ČR 2621 760 1382,73

Okolní Zájmová zdroje oblast ČR* SR 1036 762 429 260 118,00 230,69

Okolní zdroje SR* 609 325 82,03

Okolní zdroje Polsko 1541 1192 2538,26


24

3.1.1

Emise NOx z průmyslových zdrojů

Na české straně zájmového území se na celkové produkci emisí NOx k roku 2012 podílelo 2548 průmyslových stacionárních zdrojů, které byly rozmístěny ve 878 provozovnách. Celkem tyto zdroje v roce 2012 vyprodukovaly 18 690,8 t emisí NOx. V následující Tab. č. 7 je uvedeno deset nejvýznamnějších provozoven v zájmovém území. Tyto nejvýznamnější provozovny k roku 2012 produkovaly 72 % celkových emisí NOx produkovaných průmyslovými stacionárními zdroji na české straně zájmového území. Nejvýznamnější byla provozovna výroby elektrické energie Dalkia Česká republika, a.s. Elektrárna Třebovice, která produkovala cca 16 % celkových emisí NOx vypouštěných průmyslovými stacionárními zdroji na české straně zájmového území. Tab. č. 7: Deset nejvýznamnějších provozoven produkujících na zájmovém území v ČR emise NOx Provozovna Dalkia Česká republika, a.s. - Elektrárna Třebovice Elektrárna Dětmarovice, a.s. ArcelorMittal Energy Ostrava s.r.o. - Teplárna společnosti TŘINECKÉ ŽELEZÁRNY,a.s. - Výroba surového železa ArcelorMittal Ostrava a.s.-závod 12-Vysoké pece Cement Hranice, akciová společnost Biocel Paskov a.s. ENERGETIKA TŘINEC a.s. - provozy teplárny a tepelná energetika ArcelorMittal Ostrava a.s.-závod 13-Ocelárna ČEZ, a. s. - Teplárna Vítkovice Celkem

NOx Procentuální [t/rok] zastoupení 2981,69 16,0% 2494,72 13,3% 2451,16 13,1% 1164,43 6,2% 963,27 5,2% 814,75 4,4% 764,19 4,1% 710,91 3,8% 589,87 3,2% 577,11 3,1% 13512,10 72,3%

V oblasti do 25 km od hranice oblasti se na celkové produkci emisí NOx k roku 2012 podílelo na území ČR 1249 zdrojů, které byly rozmístěny ve 537 provozovnách. Emise NOx z těchto zdrojů k roku 2012 činily 1291,4 t. Na slovenské straně zájmového území se na celkové produkci emisí NOx k roku 2012 podílelo 538 průmyslových stacionárních zdrojů, které byly rozmístěny ve 243


25

provozovnách. Celkem tyto zdroje v roce 2012 vyprodukovaly 984,4 t emisí NOx. V následující Tab. č. 5 níže je uvedeno deset nejvýznamnějších provozoven v zájmovém území. Tyto nejvýznamnější provozovny emitovaly k roku 2012 cca 89 % celkových emisí NOx produkovaných průmyslovými stacionárními zdroji na slovenské straně zájmového území. Nejvýznamnější byla provozovna výroby tepla a elektrické energie Žilinská teplárenská, a.s., která produkovala cca 42 % celkových emisí NOx vypouštěných průmyslovými stacionárními zdroji na slovenské straně zájmového území. Tab. č. 8: Deset nejvýznamnějších provozoven produkujících na zájmovém území v SR emise NOx Provozovna Žilinská teplárenská, a.s. Martinská teplárenská, a.s. Kia Motors Slovakia s.r.o. SOTE KYSUCA s.r.o. ŽOS Vrútky a.s. Metsä Tissue Slovakia s.r.o. Drevoindustria SÚĽOV TURZOVSKÁ DREVÁRSKA FABRIKA INA Kysuce, a.s. Celkem

NOx Procentuální [t/rok] zastoupení 410,82 41,7% 292,05 29,7% 70,42 7,2% 24,64 2,5% 21,13 2,1% 15,69 1,6% 11,03 1,1% 10,23 1,0% 9,60 1,0% 8,95 0,9% 874,56 88,8%

V oblasti do 25 km od hranice oblasti se na celkové produkci emisí NOx k roku 2012 podílelo na území SR 480 zdrojů, které byly rozmístěny ve 306 provozovnách. Emise NOx z těchto zdrojů k roku 2012 činily 613,8 t. Souhrnné emisní charakteristiky NOx průmyslových stacionárních zdrojů použitých pro modelování uvádí následující Tab. č. 6.


26

Tab. č. 9: Souhrnné emisní charakteristiky NOx průmyslových stacionárních zdrojů na zájmovém území a okolí, 2012 Počet zdrojů a emise Počet zdrojů Počet provozoven Emise NOx [t/rok]

3.1.2

Zájmová oblast ČR 2548 878 18690,82

Okolní Zájmová zdroje oblast ČR* SR 1249 538 537 243 1291,36 984,37

Okolní zdroje SR* 480 306 613,83

Umístění zdrojů

Stacionární průmyslové zdroje vedené v české databázi REZZO i slovenské databázi NEIS jsou lokalizovány souřadnicemi. Kontrola dat však ukázala, že ve skutečnosti jsou výduchy a komíny zdrojů umístěny ve vzdálenosti řádově až stovek, resp. v případě slovenské databáze někdy v řádu i desítek kilometrů od těchto míst. Na české straně byla data o zdrojích umístěna relativně správně. Jako velmi problematický se však ukázal stav slovenské databáze. V podstatě všechny zdroje musely být řádně lokalizovány, což si vyžádalo neplánované, časově náročné vícepráce. Dodatečná lokalizace byla provedena s využitím adresních bodů a ortofotomapy, v některých případech bylo nutné šetření přímo v místě provozovny. Umístění všech lokalizovaných zdrojů bylo provedeno v GIS. Kromě dodatečné lokalizace bylo rovněž potřeba doplnit některé chybějící technické parametry zdrojů, nezbytné pro modelování. Parametry byly doplněny dle analogie zdrojů, popř. odborným odhadem. Výsledkem lokalizace a přiřazení emisí a ostatních technických parametrů zdroje k jednotlivým výduchům a komínům jsou lokalizované emisní charakteristiky stacionárních průmyslových zdrojů znečišťování ovzduší v rámci zájmového území s přesností v řádu desítek metrů. Zdroje nacházející se na území do 25 km od hranice oblasti, byly lokalizovány na souřadnice provozovny a jejich poloha byla rovněž dodatečně verifikována kvůli možným nepřesnostem v databázích. Výstupem jsou bodové vrstvy prostorových dat ve formátu ESRI shapefile. Viz mapy s odborným obsahem v Mapových přílohách.


27

3.2

Lokální topeniště Lokální topeniště jsou energetické zdroje určené pro lokální vytápění prostor

k individuálnímu bydlení (rodinné domy a byty). Řadí se mezi malé stacionární zdroje znečišťování ovzduší s jmenovitým tepelným výkonem do 200 kW [2]. Tvoří významnou skupinu zdrojů znečišťování ovzduší s ohledem na jejich velké množství, umístění přímo v obytné zástavbě, relativně nízké komíny, tepelné výkony, použitá paliva a nižší kvalitu spalovacích zařízení. Provozovatelům lokálních topenišť legislativa v ČR ani SR neukládá oznamovací povinnost. Jediná povinnost, která pro ně ze zákona vyplývá, je provozovat zdroje znečišťování ovzduší v souladu s podmínkami pro provoz těchto zařízení.

3.2.1

Emisní charakteristika

Podkladem pro výpočet emisí z lokálních topenišť byla v ČR používaná metodika ČHMÚ [11], [12]. Při výpočtu se vycházelo z informací ze Sčítání lidu, bytů a domů (SLBD), které poskytuje ČSÚ, resp. Sčítanie obyvateľov, domov a bytov (SODB), které poskytuje Štatistický úrad SR. Poslední celostátní sčítání proběhlo shodně po obou stranách hranice v roce 2011. Na základě těchto dat byly vypočteny emise lokálních topenišť. Na slovenské straně však údaje k datu ukončení studie (10/2014) nebyly zpracovány do podrobnosti základních sídleních jednotek. Proto byla pro slovenskou stranu využita data za obce z roku 2011 a za ZSJ za rok 2001. Do základních sídleních jednotek pak byla data z roku 2011 rozpočítaná váženě podle sčítaní z roku 2001 a s využitím odborných publikací SHMÚ [13], [14]. Údaje ze SLBD a SODB byly prostorově lokalizovány na základní sídelní jednotky a převedeny do digitálních prostorových dat v GIS. U ZSJ byly pro ČR i SR uvedeny počty rodinných domů (RD) a bytových domů (BD). Z dat ze SLBD a SODB byly získány informace o způsobu vytápění, průměrné ploše v RD a BD a druhu používaného paliva. Za ČR v podrobnosti na ZSJ, za SR v podrobnosti za obec pro rok 2011, za ZSJ pro rok 2001.


28

Metodika použitá pro výpočet emisí z lokálních topenišť vychází z tepelné bilance. Pro vytápění 1 m2 domu v topné sezóně je zapotřebí určité množství tepla, které je nutno hradit chemickou energií obsaženou v palivech pro lokální topeniště, která je závislá na výhřevnosti paliva. Ze znalostí struktury spotřeby paliv pro určitou oblast a výhřevností jednotlivých druhů paliv je pak možno vypočítat jejich celkovou spotřebu. Ze spotřeby, struktury paliv a emisních faktorů je pak možno podle metodiky vypočítat emise, vztažené na územní jednotku, za kterou jsou generalizována vstupní statistická data ze SLBD a SODB (ZSJ). Pro výpočet byly použity aktuální emisní faktory z Výzkumné zprávy Výzkumného energetického centra, VŠB – TU Ostrava [13]. Do modelování byly zařazeny kromě lokálních topenišť na zájmovém území rovněž lokální topeniště ve vzdálenosti do 20 km od hranice zájmové oblasti, včetně lokálních topenišť na území Polska. Data pro výpočet emisí z lokálních topenišť na území Polska byla převzata z projektu AIR SILESIA - Informační systém kvality ovzduší v oblasti Polsko-Českého pohraničí ve Slezském a Moravskoslezském regionu (CZ.3.22/1.2.00/09.01610) [8]. Data jsou dostupná na: http://www.air-silesia.eu/cz/a1170/V_stupy.html a vychází z podrobného výzkumu v rámci projektu VEC VŠB – TU Ostrava: Zlepšení kvality ovzduší v příhraniční oblasti Česka a Polska (CZ.3.22/1.2.00/08.00104). (Podrobněji viz www.cleanborder.eu). Data z těchto projektů byla přepočtena pro meteorologické charakteristiky roku 2012. Souhrn za všechna lokální topeniště zařazená do modelování uvádí Tab. č. 10. Souhrnné údaje o lokálních topeništích zařazených do modelování za okresy v zájmovém území uvádějí za ČR Tab. č. 11 a za SR Tab. č. 12 níže. Podrobná data jsou k dispozici u řešitele studie. Tab. č. 10: Souhrnné emise z lokálních topenišť zařazených do modelování Území PM10 [t/rok] NOx [t/rok]

Zájmová oblast ČR 805,85 582,21

Okolí ČR 422,61 313,10

Zájmová oblast SR 870,68 594,67

Okolí SR

Okolí Polsko

521,78 5658,45 324,11 1442,90


29

Tab. č. 11: Souhrnné emise z lokálních topenišť za zájmovou oblast, ČR Okres Přerov Vsetín Frýdek-Místek Karviná Nový Jičín Opava Ostrava-město CELKEM

PM10 [t/rok]

NOx [t/rok]

33,44 102,41 332,20 151,43 116,43 3,32 66,63 805,85

26,48 66,78 204,39 105,67 100,96 4,98 72,95 582,21

Tab. č. 12: Souhrnné emise z lokálních topenišť za zájmovou oblast, SR Okres Bytča Čadca Dolný Kubín Kysucké Nové Mesto Martin Námestovo Ružomberok Žilina CELKEM

3.2.2

PM10 [t/rok]

NOx [t/rok]

63,40 247,92 13,21 66,60 196,00 12,30 20,74 250,52 870,68

47,40 164,32 7,88 49,78 118,43 7,18 12,23 187,45 594,67

Umístění zdrojů

Přímá lokalizace lokálních topenišť v rámci většího území není možná, neboť se může jednat až o desetitisíce výduchů. Vzhledem k významnosti těchto zdrojů byla na pracovišti Katedry ochrany životního prostředí v průmyslu, VŠB – TU Ostrava vyvinuta metodika pro analýzu jejich rozložení v zástavbě a reprezentaci pomocí sítě plošných zdrojů. S využitím GIS byla provedena analýza vyhledání plošných objektů, které představují rodinné domy. Vychází se z předpokladu, že rodinné domy jsou představovány polygony do určité velikosti. Tato velikost byla ověřována analýzou v GIS a pro danou oblast byla stanovena na 220 m2. Výběr byl dále upřesněn vyloučením objektů, které neobsahují údaje o adrese. Viz Obr. č. 10. Vybrané polygony pak byly nahrazeny pravidelnou sítí čtvercových buněk o straně čtverce 200 m, které pokrývají oblast, ve které se nacházejí lokální topeniště. Viz Obr. č. 11. Tato síť nahrazuje zástavbu rodinných domů. Každé buňce sítě byla dále přiřazena taková váha,


30

která relativně odpovídá množství rodinných domů v její ploše. Všechny tyto analýzy byly provedeny nad jednotnými prostorovými daty. Obr. č. 10: Ukázka výběru budov představujících lokální topeniště v zástavbě

Plošné zdroje byly za účelem zobrazení převedeny na emisní čtverce o velikosti strany 500 m. Emise PM10, resp. NOx, jsou takto vyobrazeny pro zájmové území a pro lokální topeniště v okolí na mapách s odborným obsahem v Mapových přílohách. Obr. č. 11: Reprezentace lokálních topenišť plošnými zdroji


31

3.3

Automobilová doprava Silniční doprava je významným zdrojem znečišťování ovzduší zejména ve městech a

v současnosti se jedná o skupinu zdrojů nabývající na významu. Stanovení emisí z těchto zdrojů spočívá především ve vyhodnocování údajů o struktuře, plynulosti, intenzitě automobilové dopravy a průběhu silniční sítě. Podkladem pro výpočet emisí z dopravy byl Dopravní model zájmového území, který v rámci projektu vytvořil hlavní přeshraniční partner – Žilinská univerzita. Podrobněji popsán ve zprávě z tohoto úkolu [16]. Údaje o intenzitě dopravy jsou zobrazeny v mapě s odborným obsahem v Mapových přílohách k této studii. Vstupními daty pro výpočet emisí z automobilové dopravy byly údaje o intenzitě dopravy, strukturované na počet projíždějících osobních automobilů, lehkých a těžkých nákladních automobilů, dále pak informace o rychlosti projíždějících automobilů, plynulosti provozu a počtu jízdních pruhů.

3.3.1

Emisní charakteristika

Množství emisí z automobilů závisí na mnoha faktorech, jako jsou technické parametry vozidla (typ motoru), používané palivo, typ a technický stav komunikace, režim jízdy, intenzita dopravy na jednotlivých úsecích komunikací na daném území. Statické složení vozového parku platné pro rok 2012 bylo za jednotlivé okresy v ČR získáno z Centrálního registru vozidel ČR [17], za jednotlivé okres v SR z Evidencie vozidiel Ministertva vnútra SR. Podrobná data jsou k dispozici u řešitele studie. Emise z vozidel byly pro celou zájmovou oblast a okolí do 10 km od hranice zájmové oblasti stanoveny jednotným výpočtem pomocí emisních faktorů platných v ČR. V dopravě se emisní faktor [g.km-1.vozidlo-1] vyjadřuje jako veličina udávající, jaké množství znečišťující látky zanechá jedno projíždějící vozidlo v ovzduší, ujede-li 1 km. Hodnoty emisních faktorů byly získány z aktualizované verze Programu MEFA v. 06 (ATEM, DINPROJEKT, VŠCHT


32

Praha). Jejich hodnota pro určitý rok závisí na technickém a legislativním vývoji v oblasti silniční dopravy a na kategorii vozidla. Výpočet emisních faktorů pro motorová vozidla vyžadoval zadání následujících vstupních dat: 

výpočtový rok;



kategorie vozidla – jednostopá vozidla, osobní automobil (OA), lehký nákladní automobil (LNA), těžký nákladní automobil (TNA), autobus (BUS);



palivo – benzin, motorová nafta, stlačený zemní plyn (CNG), zkapalněné uhlovodíkové plyny (LPG), pohon plynnými palivy – LPG a CNG je uvažován pouze v případě kategorií vozidel OA;



emisní úroveň – konvenční, EURO 1, EURO 2, EURO 3, EURO 4, EURO 5 (kategorie konvenční se týká vozidel splňujících emisní limity platné ještě před emisními úrovněmi EURO).

Pro výpočet emisí byly použity emisní úrovně Konvenční a EURO 1 – 5 a podélné sklony vozovky zjištěné analýzou v GIS. Použité emisní faktory uvádějí následující tabulky.

Tab. č. 13: Emisní faktory pro výpočtový rok 2012 a emisní úroveň Konvenční

Látka

PM10

NOx

Rychlost [km/h] 30 50 70 90 30 50 70 90

Emisní faktory pro výpočtový rok 2012 Konvenční [g/km] Osobní automobily LNA TNA Benzín Diesel LPG Diesel Diesel 0,0013 0,3271 0,0013 0,6891 3,8442 0,0016 0,3089 0,0016 0,6412 2,6697 0,0023 0,3280 0,0023 0,6026 2,3640 0,0040 0,3159 0,0040 0,7095 2,3020 4,9104 1,8556 2,4329 6,9709 39,8801 5,0111 1,4521 1,9636 5,7268 27,2205 5,5313 1,3645 1,7487 5,7151 30,6675 6,8152 1,4587 1,8233 6,3884 36,6535

BUS Diesel 4,6225 3,4698 3,8538 5,8756 30,1493 22,5495 20,7945 23,4128


33

Tab. č. 14: Emisní faktory pro výpočtový rok 2012 a emisní úroveň EURO 1

Látka

PM10

NOx

Rychlost [km/h] 30 50 70 90 30 50 70 90

Emisní faktory pro výpočtový rok 2012 EURO 1 [g/km] Osobní automobily LNA TNA Benzín Diesel LPG Diesel Diesel 0,0005 0,1311 0,0005 0,2515 2,1934 0,0005 0,1825 0,0005 0,2215 1,5364 0,0008 0,1791 0,0008 0,2452 1,3582 0,0014 0,1470 0,0014 0,3064 1,3258 0,9459 1,3240 0,4686 4,0770 24,5654 0,8531 1,0286 0,3343 3,2901 17,6911 0,8135 0,9714 0,2572 3,2316 18,5136 0,9678 1,0420 0,2589 3,6038 23,3212

BUS Diesel 1,2600 0,6462 0,6160 1,4998 17,2673 12,9147 11,9096 13,4092


Látka

PM10

NOx

Rychlost [km/h] 30 50 70 90 30 50 70 90


BUS Diesel 0,3496 0,1730 0,1372 0,3496 14,8005 11,0697 10,2082 11,4936


Látka

PM10

NOx

Rychlost [km/h] 30 50 70 90 30 50 70 90


BUS Diesel 0,2394 0,1440 0,1573 0,3118 5,4773 4,1007 3,7882 4,2723


34


Látka

PM10

NOx

Rychlost [km/h] 30 50 70 90 30 50 70 90


BUS Diesel 0,0632 0,0524 0,0742 0,1171 4,1080 3,0755 0,2127 3,2043


Látka

PM10

NOx

Rychlost [km/h] 30 50 70 90 30 50 70 90


BUS Diesel 0,0632 0,0524 0,0742 0,1171 4,1080 3,0755 0,2127 3,2043

Vozidlům byly dle roku výroby přiřazeny emisní úrovně a dle procentuálního zastoupení vozidel v emisní úrovni byly vypočítány emisní faktory se zahrnutím statického složení vozového parku. Takto získané emisní faktory byly dále podle analýzou získaného sklonu vozovky a podle přiřazené plynulosti provozu násobeny příslušnými koeficienty, které byly určeny za použití Programu MEFA v. 06. Dále byly z údajů Centrálního registru vozidel ČR, resp. Evidenie vozidiel SR, podle procentuálního zastoupení jednotlivých typů vozidel a druhu pohonných hmot vypočítány souhrnné emisní faktory. Viz následující Tab. č. 19.


35

Tab. č. 19: Vypočítané souhrnné emisní faktory 2012 Rychlost [km/h]

Látka

OA 0,0230 0,0240 0,0240 0,0236 0,9512 0,9012 0,9469 1,1437

30 50 70 90 30 50 70 90

PM10

NOx

Souhrnné emisní faktory [g/km] LNA TNA 0,1108 1,3307 0,0989 0,9258 0,1031 0,8191 0,1267 0,7997 1,4127 15,4690 1,1455 10,6763 1,1300 11,7336 1,2609 14,1397

BUS 1,0355 0,7461 0,8226 1,3122 11,2514 8,4174 6,7176 8,7476

Tímto postupem vypočtené emise byly přiřazeny jednotlivým úsekům komunikací. Tyto emise nezahrnují nespalovací emise z otěru vozovek, brzdných destiček a pneumatik, ze zkušeností zpracovatele tyto emise tvoří odhadem 10 % spalovacích emisí. Souhrn za všechnu automobilovou dopravu zařazenou do modelování uvádí Tab. č. 20. Souhrnné údaje automobilovou dopravu za jednotlivé okresy v zájmovém území uvádějí za ČR Tab. č. 21 a za SR Tab. č. 22 níže. Podrobná data jsou k dispozici u řešitele studie. Tab. č. 20: Souhrnné emise z dopravy zařazené do modelování Území PM10 [t/rok] NOx [t/rok]

Zájmová oblast ČR 241,65 5781,91

Okolí ČR 33,19 914,18

Zájmová oblast SR 81,09 1508,92

Okolí SR

Okolí Polsko

39,65 254,98 730,69 6944,47

Tab. č. 21: Souhrnné emise z lokálních topenišť za zájmovou oblast, ČR Okres Přerov Vsetín Frýdek-Místek Karviná Nový Jičín Opava Ostrava-město CELKEM

PM10 [t/rok]

NOx [t/rok]

23,35 15,20 53,13 23,97 36,70 0,94 88,36 241,65

505,09 363,48 1367,37 658,18 947,42 27,37 1913,01 5781,91


36

Tab. č. 22: Souhrnné emise z lokálních topenišť za zájmovou oblast, SR Okres Bytča Čadca Dolný Kubín Kysucké Nové Mesto Martin Námestovo Ružomberok Žilina CELKEM

3.3.2

PM10 [t/rok]

NOx [t/rok]

7,89 16,17 3,81 5,50 15,97 0,13 1,43 30,20 81,09

157,72 269,65 71,33 91,58 290,07 2,23 26,18 600,15 1508,92

Umístění zdrojů

Umístění zdrojů v případě silniční dopravy kopíruje průběh dopravních sítě. Modelované zdroje znečišťování ovzduší představují úseky komunikací. Středy těchto úseků odpovídají lokalizaci zdrojů, které byly použity jako vstup pro modelování imisí. Optimální velikost těchto úseků byla testována při předchozích studiích. Pro modelovanou oblast byla vyhodnocena jako optimální velikost 50 m. Rozložení intenzit dopravy použitých v zájmovém území k výpočtu emisí z dopravy je zobrazeno ve formě map s odborným obsahem v Mapových přílohách k této zprávě.


37

Rekapitulace emisí ze všech zdrojů

3.4

Souhrnné údaje o emisích z jednotlivých modelovaných skupin zdrojů znečišťování ovzduší jsou rok 2012 uvedeny pro ČR v následující Tab. č. 23, pro SR v Tab. č. 24 a pro Polsko v Tab. č. 25. Tab. č. 23: Souhrnné emise podle jednotlivých skupin zdrojů použité pro modelování rozptylu znečišťujících látek na zájmovém území v ČR pro rok 2012 Okres CELKEM v oblasti - Přerov - Vsetín

Průmyslové zdroje PM10 NOx [t/rok] [t/rok] 1382,73 18690,82 26,07

Lokální topeniště PM10 NOx [t/rok] [t/rok] 805,85 582,21

865,41

33,44

Doprava PM10 NOx [t/rok] [t/rok] 241,65 5781,91

26,48

23,35

505,09

30,09

963,26

102,41

66,78

15,20

363,48

- Frýdek-Místek

494,15

3436,90

332,20

204,39

53,13

1367,37

- Karviná

146,95

3949,00

151,43

105,67

23,97

658,18

27,81

280,96

116,43

100,96

36,70

947,42

- Nový Jičín - Opava

0,00

0,04

3,32

4,98

0,94

27,37

- Ostrava-město

657,66

9195,24

66,63

72,95

88,36

1913,01

CELKEM v okolí

118,00

1291,36

422,61

313,10

33,19

914,18

Tab. č. 24: Souhrnné emise podle jednotlivých skupin zdrojů použité pro modelování rozptylu znečišťujících látek na zájmovém území v SR pro rok 2012 Okres CELKEM v oblasti

Průmyslové zdroje PM10 NOx [t/rok] [t/rok] 230,69 984,37

Lokální topeniště PM10 NOx [t/rok] [t/rok] 521,78 324,11

Doprava PM10 NOx [t/rok] [t/rok] 39,65 730,69

- Bytča

0,33

1,69

63,40

47,40

7,89

157,72

- Čadca

9,81

4,49

247,92

164,32

16,17

269,65

16,50

21,77

13,21

7,88

3,81

71,33

49,78

5,50

91,58

- Dolný Kubín - Kysucké Nové Mesto

36,50

55,08

66,60

- Martin

14,40

34,59

196,00

118,43

15,97

290,07

- Námestovo

23,01

328,31

12,30

7,18

0,13

2,23

130,14

538,45

20,74

12,23

1,43

26,18

1,69 613,83

250,52

187,45

30,20

600,15

870,68

594,67

81,09

1508,92

- Ružomberok - Žilina CELKEM v okolí

0,33 82,03


38

Tab. č. 25: Souhrnné emise podle jednotlivých skupin zdrojů použité pro modelování rozptylu znečišťujících látek v Polsku pro rok 2012 Průmyslové zdroje* Lokální topeniště Doprava PM10 NOx PM10 NOx PM10 NOx [t/rok] [t/rok] [t/rok] [t/rok] [t/rok] [t/rok] CELKEM v okolí 2538,26 5658,45 1442,90 254,98 6944,47 * Pro průmyslové zdroje v Polsku nebyly dostupné emise NOx. Okres

Celkové emise byly za účelem zobrazení převedeny na emisní čtverce o velikosti strany 500 m. Emise PM10, resp. NOx, jsou takto vyobrazeny pro zájmové území a jeho okolí na mapách s odborným obsahem v Mapových přílohách.


39

4 Metodika výpočtu Ve většině zemí je v současné době rozptyl znečišťujících látek v přízemní vrstvě atmosféry modelován pomocí difúzních modelů založených na aplikaci Suttnovy statistické teorie turbulentní difúze. Tato teorie je základem většiny používaných rozptylových modelů, které jsou často modifikací základní Suttonovy funkce. Na Suttonově teorii difúze je rovněž založena referenční metodika SYMOS´97, která byla použita v této rozptylové studii. [8]

4.1

Suttonova statistická teorie turbulentní difúze Statistická teorie turbulentní difúze byla vytvořena Suttonem na základě Taylorovy

statistické korelační teorie turbulence a řešení klasické rovnice difúze. Suttonova rovnice pro výpočet koncentrace plynných látek v libovolném místě v okolí plynulého vyvýšeného bodového zdroje je (1):



2 2 2         Q     y z  h z  h m      K ( x , y , z ) 2 exp  exp   exp     n 2 2  n 2 2  n 2 2  n       C C ux C x C x C z   y z y z z        

(1)

Odvození parametrů Cy a Cz bylo provedeno ve tvaru (2), (3): 1

 n2 n '21  4   N w    C   z 2       1  n 2  n u u        (2)

Kde Cz je vertikální difúzní parametr. Analogicky pro složku y: 1  n2 n '21

 4  N u     C   y 2       1  n 2  n u u       

(3)

V těchto vzorcích je n

…

meteorologický exponent (bezrozměrný),


40

…

N

u', w' …

Suttonova makroviskozita [m2∙s-1], odchylky od průměrných složek rychlostí proudění ve směru osy y a z [m∙s-1].

Meteorologický exponent je definován z profilu rychlostí větru (4): n 2n

 z uu1 z    1

(4)

Kde u a u1, jsou rychlosti větru ve výškách z a z1. Exponent n nabývá hodnot v intervalu <0;1> v závislosti na stabilitě ovzduší (0 – vysoce labilní, 1 - velmi stabilní). Suttonova makroviskozita (5):

N  u  z0 (15) Kde z0 je délka drsnosti, tj. teoretická výška nad terénem mající geometrický význam hladiny, kde se průměrná rychlost u′ stává nulovou [m]. Třecí rychlost u* [m∙s-1] lze stanovit (6):

u  uw (6) Pro z = 0 (7):

 1  y 2 h 2  2Qm K ( x, y )  exp 2 n  2  2  2 n C y C z ux  x  C y C z  kde

(7)

x,y

…

souřadnice receptoru [m],

K

…

koncentrace ZL v bodě o souřadnicích x,y,(z) [g∙m-3],

Qm

…

emise ZL ze zdroje [g∙s-1],

h

…

výška bodového zdroje [m],

u

…

rychlost větru v místě zdroje [m∙s-1].


41

4.2

SYMOS´97 SYMOS´97 byl vydán v roce 1998 jako doporučená metodika MŽP ČR ve Věstníku

Ministerstva životního prostředí. Zároveň byla tato metodika zpracována jako software pro počítače třídy PC i pro počítače třídy pracovních stanic s operačním systémem UNIX. Program dodává firma Idea Envi, s.r.o. Metodika je určena především pro vypracování rozptylových studií, jakožto podkladů pro hodnocení kvality ovzduší. SYMOS´97 je tzv. dlouhodobý model. To znamená, že vstupní meteorologická data, tj. rychlost větru a stabilita ovzduší, vstupují do modelu po statistickém zpracování skutečných meteorologických pozorování a roztřídění počasí do tříd, které jsou dány určitým rozsahem rychlostí větru a průměrného vertikálního teplotního gradientu ve směšovací vrstvě. Výsledek je možno znázornit grafy četnosti výskytu uvedených tříd počasí – tzv. stabilitními větrnými růžicemi. Modelování tzv. průměrných dlouhodobých koncentrací se pak provádí tak, že výpočtová funkce se počítá pro „každý“ směr větru (obvykle ve všech směrech po jednom až třech stupních) a výsledku je přiřazena taková váha, jaká je četnost výskytu použité kombinace tříd počasí v daném směru. Výsledek je tedy závislý na průměrném výskytu určitého počasí za modelované období. Pokud jsou známy průměrné emise zdrojů za stejné období, je možno správně vyhodnotit průměrné koncentrace za období, pro které jsou statisticky zpracována meteorologická data. Ve studii byla použita průměrná roční data o zdrojích i roční průměry meteorologických dat. Výsledkem tedy byly vyhodnocené průměrné roční koncentrace modelovaných znečišťujících látek. Podle použité metodiky je však možno vyhodnocovat také tzv. maximální krátkodobé koncentrace. Tyto koncentrace se vyhodnocují tak, že se vypočítají hodnoty imisí při „všech“ rychlostech větru od 1,5 do 15 m/s v intervalech daných metodikou, ve „všech“ směrech (podle metodiky 360 směrů po 1 stupni). Výsledkem jsou pak teoretická maxima, vypočtená na všech receptorech, ze všech uvedených kombinací meteorologických parametrů, bez ohledu na to, zda se ve sledované oblasti za sledovaný časový interval vůbec vyskytly, a bez ohledu na časový


42

průběh emisí ze zdrojů. Výsledky jsou tedy kromě emisí ovlivněny pouze geometrií zdrojů a terénu. Metodika je určena především pro vypracování rozptylových studií, jakožto podkladů pro hodnocení kvality ovzduší. Metodika není použitelná pro výpočet znečištění ovzduší ve vzdálenosti nad 100 km od zdrojů a uvnitř městské zástavby, pod úrovní střech budov (např. na křižovatkách nebo v kaňonech ulic). Toto omezení jsme zohlednili v grafických výstupech, kde je znázorněna zástavba tak, aby překrývala grafické informace o koncentracích znečišťujících látek. Základních rovnic modelu rovněž nelze použít pro výpočet znečištění pod inverzní vrstvou, ve složitém terénu a při bezvětří. Při posuzování výsledků modelování je nutno vzít v úvahu všechna uvedená omezení použitého modelu. To znamená, že výsledné rozložení přízemních koncentrací všech znečišťujících látek je statistické, s významným zjednodušením působících faktorů (zejména meteorologických podmínek a prostorových okrajových podmínek). Výsledky modelování jsou proto orientační a jsou vhodné zejména pro srovnání působení jednotlivých druhů zdrojů v různých obdobích. Lokálně se mohou ve skutečnosti vyskytnout i výrazně vyšší koncentrace znečišťujících látek, zejména ve složitém terénu (hlubší, úzká údolí) a v husté zástavbě. [8], [10]

4.3

Referenční body Modelovaná oblast byla stanovena, tak aby zahrnovala zájmovou oblast a okolí do

25 km od hranice oblasti. Receptorová síť je k dispozici v elektronické podobě u řešitele. Pro modelování byly použity receptorové sítě složené ze dvou částí. Jednalo-li se o modelování velkých a vysokých zdrojů znečištění (všechny průmyslové zdroje znečišťování ovzduší), které ovlivňují svými emisemi velké oblasti, byla v obalové zóně do 5 000 m okolo zdroje použita pravidelná síť receptorů o kroku 200 m a zbytek modelované oblasti byl pokryt pravidelnou receptorovou sítí s krokem 2 000 m. Pokud se jednalo o nižší zdroje s lokálním dosahem (silniční doprava, lokální topeniště) první část zahrnovala obalovou zónu do 2 000 m a byla tvořena pravidelnou sítí receptorů s krokem 200 m. Druhá byla tvořena pravidelnou sítí


43

receptorů opět s krokem 2 000 m, pokrývající zbytek zájmového území vně obalových zón. Tímto postupem bylo možno získat detailní informace o hodnotách znečištění v oblasti, kde se tyto hodnoty prudce mění, a zároveň mít pod kontrolou hodnoty znečištění v celé modelované oblasti.

4.4

Korekce výsledků modelování Model SYMOS´97, který byl použit pro modelování, vykazuje u průměrných ročních

koncentrací obecně nižší výsledky. Srovnání výsledků modelování s výsledky imisního monitoringu ukazuje, že modelové hodnoty jsou nižší než hodnoty naměřené, přičemž největší rozdíly jsou zaznamenány u PM10. Podhodnocení výsledků modelování je způsobeno zejména tím, že model SYMOS´97 nepostihuje ranní přízemní inverze a tzv. inverzní situace při bezvětří, při kterých dochází ke zvýšenému znečišťování ovzduší. V případě PM10 modelování dále zahrnuje některé další zdroje tuhých znečišťujících látek, zejména reemise (emise, způsobené opětovným zvířením již usazených částic vlivem větru a dopravy), stavební a zemědělskou činnost.

Stanovení pozaďových koncentrací Na základě imisního monitoringu byly určeny pro zájmové znečišťující látky pozaďové koncentrace. Tyto koncentrace v sobě zahrnují imise ze zdrojů, které nebyly zahrnuty do modelování. Jedná se o konstantní složku ovzduší nezávislou na emisích z lokálních antropogenních zdrojů zahrnutých do modelování. Pro odhad pozaďových koncentrací byla využita měření kvality ovzduší ČHMÚ na pozaďové stanici Bílý Kříž (příhraniční oblast Beskyd) a evropské pozaďové stanici Košetice. Viz Tab. č. 26. Pro zájmovou oblast 2012 byla odhadnuta hodnota pozadí pro PM10 16 μg.m-3, pro NO2 byla odhadnuta konstantní hodnota 6 μg.m-3.


44

Tab. č. 26: Roční aritmetické průměry PM10 a NO2 z vybraných pozaďových monitorovacích stanic v ČR, 2012 Stanice Bílý Kříž Košetice – JKOS

PM10 [µg/m3] 16,6 19,2

NO2 [µg/m3] 6,9 10,2

Stanovení korekčních konstant Při stanovování korekčních konstant se hodnoty pozaďových koncentrací odečtou od průměrných ročních koncentrací znečišťujících látek z monitorovacích stanic a stanoví se poměr mezi upravenými hodnotami výsledků imisního monitoringu a namodelovanými koncentracemi. Použité korekční konstanty uvádí Tab. č. 27. Tab. č. 27: Použité korekční konstanty Látka

Korekční konstanty

PM10

3,16 – 23,80

NO2

0,74 – 3,04

Konstanty uvádějí, kolikrát model hodnoty koncentrací v dané lokalitě podhodnocuje.

Korekce výsledků modelování Výsledky modelování byly korigovány násobením korekčními konstantami a přičtením uvedených pozaďových koncentrací. Při korekci se do výsledků modelování vnáší určitá nejistota, která je způsobena pravděpodobným větším vlivem dopravy na imisní situaci v blízkosti komunikací. Doprava totiž způsobuje reemise prachu do ovzduší, které nejsou do modelování zcela zahrnuty. Jak velká je reemise prachu záleží na více faktorech – prašné depozice z ostatních zdrojů znečišťování ovzduší, množství srážek, frekvence čištění vozovek apod. Tato nejistota je tedy vyšší v blízkosti komunikací s intenzivní dopravou.


45

5 Výstupní údaje 5.1

Vypočtené charakteristiky Pro posuzované zdroje znečišťování ovzduší byly provedeny níže uvedené výpočty

průměrných ročních koncentrací pro rok 2012.

Průměrné roční koncentrace PM10 •

Průmyslové zdroje znečišťování na české straně zájmového území

•

Průmyslové zdroje znečišťování na slovenské straně zájmového území

•

Lokální topeniště na české straně zájmového území

•

Lokální topeniště na slovenské straně zájmového území

•

Silniční doprava na české straně zájmového území

•

Silniční doprava na slovenské straně zájmového území

•

Dálkový přenos ze zdrojů znečišťování ovzduší na území Polska

•

Celková imisní situace

Průměrné roční koncentrace NO2 •

Průmyslové zdroje znečišťování na české straně zájmového území

•

Průmyslové zdroje znečišťování na slovenské straně zájmového území

•

Lokální topeniště na české straně zájmového území

•

Lokální topeniště na slovenské straně zájmového území

•

Silniční doprava na české straně zájmového území


46

5.2

•

Silniční doprava na slovenské straně zájmového území

•

Dálkový přenos ze zdrojů znečišťování ovzduší na území Polska

•

Celková imisní situace

Kartografická interpretace výsledků Výsledkem každé varianty výpočtu je databázový soubor ve formátu *.dbf. S využitím technologie GIS byly z uvedených výsledků vytvořeny bodové vrstvy ve

formátu ESRI Shapefile. Z těchto bodových vrstev byly vytvořeny rastrové soubory ve formátu ESRI GRID s velikostí buňky 10 m, které pokrývají spojitě celé zájmové území. Hodnota každé buňky gridu odpovídá průměrné roční koncentraci v daném místě. Pro jejich vytvoření byla použita po částech lineární interpolace. Výsledky jsou prezentovány ve formě specializovaných map s odborným obsahem. V každé mapě jsou vyobrazena rozložení přízemních koncentrací sledovaných znečišťujících látek (ve výšce 1,5 m nad povrchem). Podle metodiky SYMOS´97 není možno vyhodnocovat výsledky modelování uvnitř husté zástavby. Proto byly topografické prvky kompozic zvoleny tak, aby bylo zřejmé rozložení zástavby. Pro grafické výstupy byla zvolena taková forma prezentace, která ukazuje přehled rozložení imisí v zájmovém území. V případě modelování rozptylu znečišťujících látek v ovzduší se jedná o zjednodušený stav a spojité rozložení sledovaného jevu (přízemní koncentrace znečišťující látky). Výsledky modelování jsou zobrazeny pomocí skokové legendy, kdy jedna barva odpovídá vždy jistému rozmezí koncentrací dané znečišťující látky. Výsledky modelování uvádějí mapy s odborným obsahem v mapových přílohách.


47

5.3

Diskuze výsledků Suspendované částice PM10 Podle výsledků modelování celkových průměrných ročních koncentrací PM10 došlo na

zájmovém území v roce 2012 k překročení ročního imisního limitu 40 µg/m3, resp. roční limitní hodnoty. Dotčena byla zejména česká část zájmového území sousedící s Polskem (Ostravsko – Karvinská aglomerace a Třinecko), na území SR se pak jednalo zejména o centrum Žiliny. Lokálně modelování předpokládá rovněž překročení ročních limitních hodnot v okolí některých významných průmyslových zdrojů. Obecně lze konstatovat, že průměrných ročních koncentrací PM10 jsou vyšší na území ČR, v celé slezské pánvi překračují 30 µg/m3, na většině území SR dosahují do 30 µg/m3. Průmyslové stacionární zdroje přispívaly podle výsledků modelování k celkové imisní situaci v zastavěných v ČR oblastech průměrně okolo 5 µg/m3, lokálně v okolí významných zdrojů znečišťování ovzduší pak až 20 µg/m3. Na území SR přispívaly k celkové imisní situaci v zastavěných oblastech průměrně do 2 µg/m3, lokálně jsou významné svým dopadem na imisní situaci zdroje Dolvapu Varín. Velmi významnou skupinou zdrojů byla podle výsledků modelování v zájmovém území lokální topeniště. Ta přispívala k celkové imisní situaci v zastavěných oblastech průměrně 10 µg/m3, místně však byly příspěvky zejména v okolí hranice až 20 µg/m3. Je nutno podotknout, že významnost této skupiny zdrojů na zájmovém území je podle modelování dána zejména přenosem znečištění původem z polských lokálních topenišť. Silniční doprava se podle výsledků modelování pro rok 2012 podílela na celkových imisích v zastavěných oblastech území okolo komunikací 2 – 6 µg/m3, více pak v blízkosti křižovatek ve městech.


Oxid dusičitý NO2 Podle celkových výsledků modelování průměrných ročních koncentrací NO2 v roce 2012 došlo na zájmovém území pouze k lokálnímu překročení ročního imisního limitu 40 µg/m3, a to v centru Ostravy. Koncentrací nad 30 µg/m3 bylo dosahováno zejména v centru měst (zejména Ostrava a Žilina) a v blízkém okolí frekventovaných komunikací v oblasti. Mimo města a okolí významných komunikací se koncentrace NO2 pohybovaly do 20 µg/m3. Průmyslové stacionární zdroje přispívaly podle výsledků modelování k celkové imisní situaci v zastavěných oblastech ČR plošně průměrně 5 µg/m3, lokálně více zejména v Ostravsko Karvinské aglomeraci, na Frýdecko-Místecku a Třinecku (okolo 10 µg/m3). V SR je významnější vliv průmyslových zdrojů patrný pouze lokálně (průmyslové areály v okolí Žiliny a Kysuckého Nového Mesta do 5 µg/m3). Lokální topeniště přispívala podle výsledků modelování k celkové imisní situaci v zastavěných oblastech plošně do 1,5 µg/m3, lokálně pak více v okolí polské hranice av Žilně a Martinu (do 3 µg/m3). Silniční doprava se podle výsledků modelování pro rok 2012 podílela na celkových imisích v zastavěných oblastech zájmového území nejvýznamněji. Její příspěvek činil plošně v zastavěných územích 5 µg/m3, okolo komunikací se pohyboval v rozmezí 10 – 20 µg/m3. Nejvyšších koncentrací NO2 z dopravy bylo dosaháno v centrech měst, na křižovatkách a okolo frekventovaných komunikací.


49

6 Závěr Úkolem této studie bylo pomocí modelování rozptylu znečišťujících látek v ovzduší posoudit úroveň znečištění ovzduší částicemi PM10 a oxidem dusičitým NO2 na zájmovém území k roku 2012. Byly modelovány průměrné roční koncentrace PM10 a NO2 podle doporučené metodiky Ministerstva životního prostředí ČR „SYMOS'97“. Studie byla zpracována podle Metodického pokynu pro zpracování rozptylových studií [18]. Do modelování byly zahrnuty: 

Průmyslové stacionární zdroje na zájmovém území a okolních obcí do 25 km (v případě PM10 včetně zdrojů na území Polska)



Lokální topeniště na zájmovém území a okolních obcí do 20 km (včetně lokálních topenišť na území Polska)



Silniční doprava na zájmovém území a okolních obcí do 10 km (podle dopravního modelu zpracovaného Žilinskou univerzitou [16])

Výpočet rozptylu znečišťujících látek v ovzduší z uvedených zdrojů byl proveden v podrobné síti referenčních bodů s krokem 200 m. Výsledky modelování byly kalibrovány a verifikovány. Podle výsledků modelování došlo v roce 2012 na zájmovém území k překročení ročního imisního limitu, resp. roční limitní hodnoty pro PM10. Dotčena byla zejména česká část zájmového území sousedící s Polskem (Ostravsko – Karvinská aglomerace a Třinecko), na území SR se pak jednalo zejména o centrum Žiliny. Lokálně modelování předpokládá rovněž překročení ročních limitních hodnot v okolí některých významných průmyslových zdrojů. Nejvýznamněji přispívala podle výsledků modelování k celkové imisní situaci v případě PM10 lokální topeniště (10 – 20 µg/m3), a to zejména v důsledku vlivu polských lokálních topenišť na zájmové území. Dalším významnou skupinou zdrojů byly průmyslové zdroje (zejména na území ČR plošně okolo 5 µg/m3, místně však příspěvky dosahovaly 20 µg/m3).


50

Silniční doprava působila na roční průměrné koncentrace PM10 podle výsledků modelování spíše lokálně okolo frekventovaných komunikací (2 – 6 µg/m3). Rozložení průměrných ročních koncentrací v zájmové oblasti zobrazují mapy s odborným obsahem v Mapových přílohách k této studii. Podle výsledků modelování došlo v roce 2012 na zájmovém území pouze k lokálnímu k překročení ročního imisního limitu pro NO2, a to v centru Ostravy. Koncentrací nad 30 µg/m3 bylo dosahováno zejména v centru měst (zejména Ostrava a Žilina) a v blízkém okolí frekventovaných komunikací v oblasti. Mimo města a okolí významných komunikací se koncentrace NO2 pohybovaly do 20 µg/m3. Nejvýznamněji přispívala podle výsledků modelování k celkové imisní situaci v případě NO2 místní silniční doprava. V zastavěných oblastech její příspěvek činil plošně 5 µg/m3, okolo frekventovaných komunikací pak 10 – 20 µg/m3. Nejvyšších koncentrací NO2 z dopravy bylo dosaháno v centrech měst, na křižovatkách a okolo frekventovaných komunikací. Rozložení průměrných ročních koncentrací v zájmovém území zobrazují mapy s odborným obsahem v Mapových přílohách k této studii.


51

7 Použitá literatura [1] ČESKÝ HYDROMETEOROLOGICKÝ ÚSTAV. Projekt AIR SILESIA „Informační systém

kvality

ovzduší

v oblasti

Polsko‐Českého

pohraničí

ve

Slezském

a

Moravskoslezském regionu” / „System informacji o jakości powietrza na obszarze Pogranicza

Polsko‐Czeskiego

w

rejonie

Śląska

i

Moraw”

reg.

číslo:

CZ.3.22/1.2.00/09.01610 : Závěrečná zpráva úkolu 4 / Raport z realizacji zadania 4: Příprava meteorologických dat pro zkoumané oblasti / Przygotowanie danych meteorologicznych dla badanego obszaru Ostrava : Český hydrometeorologický ústav, listopad 2011. 43 s. [2] ČR. Zákon č. 201/2012 Sb. ze dne 13. června 2012, o ochraně ovzduší, ve znění pozdějších předpisů. [3] SR. Zákon č. 137/2010 Z. z. z 3. marca 2010, o ovzduší, ve znění pozdějších předpisů. [4] SR. Vyhláška č. 360/2010 Z. z. z 12. augusta 2010 o kvalite ovzdušia, ve znění pozdějších předpisů. [5] ČESKÝ HYDROMETEOROLOGICKÝ ÚSTAV Znečištění ovzduší na území České republiky v roce 2012 : Oblasti se zhoršenou kvalitou ovzduší [online]. Praha : Český hydrometeorologický

ústav,

2012

[cit.

2014-09-12].

Dostupný

na

WWW:

[6] SLOVENSKÝ HYDROMETEOROLOGICKÝ ÚSTAV. Hodnotenie kvality ovzdušia v Slovenskej republike : 2012 [online]. Bratislava : Slovenský hydrometeorologický ústav, Odbor monitorovanie emisií a kvality ovzdušia, 2014 [cit. 2014-18-08]. 62 s. Dostupný na WWW: [7] ČESKÝ HYDROMETEOROLOGICKÝ ÚSTAV Úsek ochrany čistoty ovzduší : Tabelární ročenky [online]. Praha : Český hydrometeorologický ústav, Úsek ochrany


52

čistoty

ovzduší,

2012

[cit.

2014-18-08].

Dostupný

na

WWW:

. [8] WYSOCKA, Malgorzata. AIR SILESIA : Zadanie nr 3 - Inwentaryzacja i charakterystyka źródeł zanieczyszczeńIdentyfikacja problemów jakości powietrza w badanym obszarze / Inventarizace a charakteristika zdrojů znečištění : Raport z realizacji zadania / Zpráva úkolu.

Projekt

CZ.3.22/1.2.00/09.01610.

Katowice :

GŁÓWNY

INSTYTUT

GÓRNICTWA, 20113. 17 s. [9] BUBNÍK, Jiří aj. SYMOS´97 : Systém modelování stacionárních zdrojů : Metodická příručka. Praha : Český hydrometeorologický ústav, 1998. 60 s. [10] Dodatek č. 1 k Metodickému pokynu odboru ochrany ovzduší MŽP výpočtu znečištění ovzduší z bodových, plošných a mobilních zdrojů „SYMOS´97“ publikovanému ve Věstníku MŽP, částce 3, ročník 1998, dne 15.4.1998. Věstník Ministerstva životního prostředí, 2003, roč. XIII, č. 4, s. 1-6. ISSN 0862-9013. [11] MACHÁLEK, Pavel, MACHART, Jiří. Emisní bilance vytápění bytů malými zdroji od roku 2001. Milevsko : Český hydrometeorologický ústav, 2003. 17 s. [12] MACHÁLEK, Pavel, MACHART, Jiří. Upravená emisní bilance vytápění bytů malými zdroji od roku 2006. Milevsko : Český hydrometeorologický ústav, 2009. 8 s. [13] KRAJČOVIČOVÁ, Jana. Development of High Resolution PM10 Emission Database from Domestic Wood Combustion. Bratislava : Slovak Hydrometeorological Institute, b.d. 7 s. [14] KRAJČOVIČOVÁ, J.; KREMLER, M.; MATEJOVIČOVÁ, J. Local PM10 source apportionment for non-attainment areas in Slovakia. International Journal of Environment and Pollution, 2014 (54), 2, 166-174. ISSN 1741-5101. [15] HOPAN, František; HORÁK, Jiří. Zpráva č. 34/14 : Výpočet emisních faktorů znečišťujících látek pro léta 2001 až 2012 a tři varianty pro rok 2022 na základě experimentálních a statistických dat. Ostrava : Vysoká škola báňská – Technická


53

univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum. 5.5.2014. 13 s. [16] ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE. Dopravný model : čiastková správa. AIR PROGRES – Společná studie pro zachování životního prostředí zaměřená na zkoumání příčin zhoršené kvality ovzduší v československém příhraničí Moravskoslezského a Žilinského kraje. ITMS: 22420220032. Žilina : Žilinská univerzita v Žiline, Stavebná Fakulta, Katedra cestného staviteľstva, 2014. 12 s. [17] Ministerstvo dopravy ČR. Statistiky vyplývající z Centrálního registru vozidel vedené na Ministerstvu dopravy po 9.7.2012 (k 8.2.2013). Praha : Ministerstvo dopravy, aktualizováno

8.2.2013

[cit.

2014-10-5].

Dostupný

na

WWW:

. [18] Metodický pokyn pro zpracování rozptylových studií [online]. Praha : Ministerstvo životního

prostředí,

2008

[cit.

2010-01-11].

Dostupný

na

WWW:

. 2 s.


54

8 Použité zkratky AIM

…

Automatizovaný imisní monitoring

BUS

…

Autobusy

CO

…

Oxid uhelnatý

CZT

…

Centrální zásobování teplem

ČHMÚ

…

Český hydrometeorologický ústav

ČR

…

Česká republika

ČSÚ

…

Český statistický úřad

DMT

…

Digitální model terénu

GIS

…

Geografický informační systém

LNA

…

Lehké nákladní automobily

LV

…

Limitní hodnota (Limit Value)

MŽP

…

Ministerstvo životního prostředí

NEIS

…

Národný Emisný Informačný Systém

NO2

…

Oxid dusičitý

NOx

…

Oxidy dusíku

OA

…

Osobní automobily

PM10

…

Suspendované částice frakce PM10

PM2,5

…

Suspendované částice frakce PM2,5

RSO

…

Registr sčítacích obvodů a budov


55

SAŽP

…

Slovenská agentúra životného prostredia

SHMÚ

…

Slovenský hydrometeorologický ústav

SLBD

…

Sčítání lidu, bytů a domů

SODB

…

Sčítanie obyvateľov, domov a bytov

SRTM

…

Shuttle Radar Topographical Mission

SR

…

Slovenská republika

TNA

…

Těžké nákladní automobily

ÚGKK

…

Úrad geodézie, kartografie a katastra Slovenskej republiky

VEC

…

Výzkumné energetické centrum

VŠB – TU …

Vysoká škola báňská – Technická univerzita

WMS

…

Web Map Services

ZB GIS

…

Základná báza údajov pre geografický informačný systém

ZSJ

…

Základní sídelní jednotka


56

MAPOVÉ PŘÍLOHY


AIR PROGRES CZECHO-SLOVAKIA

Recommend Documents