Dopravní fakulta Jana Pernera-Univerzita Pardubice
Doprava a její vliv na životní prostředí
St. skupina 26 Pavel Dědoch, Viktor Hantl Prac. skupina 4
Ročník II. (obor DP-SV)
1
PROHLÁŠENÍ Prohlašujeme, že předložená práce je naším původním autorským dílem, které jsme vypracovali samostatně. Literaturu a další zdroje, z nichž jsme při zpracování čerpali, v práci řádně citujeme.
2
ANOTACE Semestrální práce, se svým obsahem zaměřuje na celosvětový problém globálního oteplování a hlavně na rostoucí vliv dopravy na znečišťování samotného ovzduší. Práce je rozdělená na dva okruhy. V prvním dějství se zaměřuje na vysvětlení příčin vzniku globálního oteplování, na rozdělení skleníkových plynů a jejich podíl na celkovém znečištění ovzduší. Práce se také zabývá jednotlivým oblastem světa a zkoumá vliv globálního oteplování na tyto oblasti. Ve druhém okruhu již práce vysvětluje samotné děje při spalování paliva. Vyhodnocuje jednotlivé druhy dopravy a jejich vliv na životní prostředí. Výčet klíčových slov: globální oteplování, emise, skleníkové plyny, teplota, hromadná doprava.
3
Globální oteplování Globální oteplování, nebo odborněji řečeno změna klimatu, je vážný ekologický celosvětový problém.Jedná se o jev, při němž průměrná teplota planety Země pomalu stoupá. Tento jev nezpůsobily jevy přirozené, jako se to stávalo v dávné historii, nýbrž lidé. Spalováním fosilních paliv (ropa, uhlí, zemní plyn), vypalováním lesů a některými dalšími činnostmi totiž uvolňují do atmosféry tzv. skleníkové plyny, které vytvářejí skleníkový efekt a naši planetu tak oteplují. Jsou to v prvé řadě oxid uhličitý, metan, oxid dusný a halogenované uhlovodíky (freony). Za posledních 200 let se již stačilo oteplit o 0.6°C, v následujícím století však vědci počítají s nárůstem teplot v rozmezí od 1.4 do 5.8°C a jelikož je naše civilizace na produkci skleníkových plynů prakticky závislá, čeká další zhoršení situace i naše potomky ve stoletích následujících. Navíc, i kdybychom emise těchto plynů naráz zastavili, průměrná teplota planety se musí dostat do rovnováhy s dnešním množstvím skleníkových plynů v atmosféře, což znamená další oteplení přibližně o 3°C, které by se odehrálo v rozmezí několika stovek let. Je nutno podotknout, že růst teplot v různých oblastech světa je nerovnoměrný, na některých místech se dokonce i ochladilo. Změna klimatu však nepřinese pouze vyšší teploty, ale i silnější a častější přírodní katastrofy (povodně, sucha, bouře, vichřice, tropické cyklony), tání ledovců, stoupání mořské hladiny a mnoho dalších problémů. Některé oblasti, například tropický a subtropický pás, jsou ohroženy více, v mírném podnebném pásu budou následky menší. Česká republika se bude zřejmě potýkat s častějšími povodněmi a obdobími sucha. Naopak velmi kritická je situace tichomořských ostrovů. Vypadá to tedy vážně a navíc nejde o žádný planý poplach. Existence klimatických změn je v současnosti považována za potvrzený fakt. Nyní je potřeba začít snižovat emise skleníkových plynů a následky globálního oteplování tak co nejvíce zmírnit. Vážně se začali tímto problémem politici zabývat v roce 1992, kdy vytvořili Rámcovou úmluvu OSN o změně klimatu, ve které přislibují, že jejich země začnou emise skleníkových plynů postupně omezovat. Aby se však opravdu něco začalo dít, nestačí pouhý slib, je potřeba přesná a závazná smlouva. A to je právě úkol o pět let později sepsaného Kjótského protokolu, který však zatím nevstoupil v platnost.
Skleníkové plyny Funkce skleníkových plynů v atmosféře má za následek, že ve dne na Zemi neustále dopadají sluneční paprsky, které naši planetu oteplují. Během noci Země naopak vysílá nashromážděné teplo zpět do vesmíru. Není to však tak jednoduché. Kdyby okamžitě všechno záření zase utíkalo do kosmu, byla by průměrná teplota na naší planetě 19 stupňů pod nulou a rozdíly denních a nočních teplot by přesahovaly 50°C. Za takových podmínek by zde život, jak ho známe, zřejmě nevznikl. Stálejší a vyšší teploty na planetě zajišťuje atmosféra. Kdyby však byly v zemské atmosféře pouze plyny dusík a kyslík, jejichž zastoupení doopravdy činí přibližně 99%, byla by průměrná teplota na Zemi stále jen 6°C.Za podstatně příjemnější podnebí (průměrná tep.15°C) vděčíme skupině plynů v zemské atmosféře, která zadržuje část unikajícího tepla a posílá ho zpět na zem. Díky tomu neklesají noční teploty hluboko pod bod mrazu. Jak to že, stejně tak nebrání radiaci, která k nám od Slunce teprve letí? Je to způsobeno tím, že sluneční paprsky putují vesmírem ve formě krátkovlnného záření, které se ovšem na Zemi mění v dlouhovlnné (tepelné neboli infračervené). Tyto plyny krátkovlnnou radiaci propustí, dlouhovlnnou už jen částečně. 4
Atmosféra tedy funguje na stejném principu jako skleník. Proto se také tomuto jevu říká skleníkový efekt a vzdušní strážci našeho tepla dostali název skleníkové plyny.V důsledku zvyšování jejich koncentrace v atmosféře, za které mohou lidé, se skleníkový efekt zesiluje a způsobuje tak klimatické změny. Jediným z nich, jehož koncentrace za posledních 200 let nevzrostla, je ozón. Byl totiž likvidován freony (CFC), které se rovněž řadí do skleníkových plynů. Známe však i další skleníkové plyny zastoupené v malém množství v atmosféře například polyfluorovodíky (PFC) nebo fluorid sírový (SF6). Dále je zastoupená vodní pára. Šedesát pět procent tepla, které zadrží nad zemí skleníkové plyny, je totiž zachyceno právě vodní párou. Vyskytuje se však v atmosféře většinou ve formě mraků, které odráží nejen dlouhovlnnou radiaci zpět na Zem, ale také krátkovlnnou radiaci ze Slunce zpět do kosmu. Který jev převládne, určuje spousta dalších faktorů (výška mraků, jejich složení, pokrytí oblohy a geografická oblast). Momentálně panují dohady o tom, jestli vodní pára Zemi otepluje či nikoliv.Tuto funkci vody v atmosféře můžeme dokázat na dvou známých skutečnostech. Je jasné, že za jasné noci je větší zima, než když je zataženo. To je způsobeno právě tím, že v dané oblasti je v atmosféře málo vody (tj. mraků), která by mohla nastřádané teplo vracet zpět na zem. Jako druhý příklad nám může posloužit například saharská poušť. Přes den tam panují velká vedra, naopak v noci může teplota klesat až pod bod mrazu. Je to opět způsobeno nízkou vlhkostí vzduchu. Přesným opakem je naopak deštný prales, kde jsou rozdíly denních a nočních teplot minimální.Některé další lidmi produkované znečišťující látky, zejména oxid siřičitý (SO2), ovzduší dokonce ochlazují. Do atmosféry se dostávají ve formě aerosolů, jejichž drobné částečky odrážejí pouze krátkovlnnou radiaci ze Slunce. Paradoxně tak tyto látky, které znečišťují ovzduší, působí také pozitivně. To může být důvod, proč se v minulosti klimatické změny neprojevili tak razantně. [4]
Emise dalších plynů [5] •
Metan: Další skleníkový plyn, metan - CH4, se dostává do ovzduší v důsledku, intenzivního chovu dobytka, těžbě uhlí, a uvolňuje se také při hnilobných procesech na odpadních skládkách a při jeho průmyslovém zpracovávání. K přibývání metanu přispívají rovněž bažiny a mokřiny i vyšší koncentrace oxidu uhelnatého (CO) v atmosféře.Koncentrace metanu zatím vzrostla o 151%, což se nestalo nikdy za posledních 420 000 let. Rychlost růstu koncentrace CH4 se v posledním desetiletí mírně zpomalila. Odhady na příští století se pohybují v rozmezí od 1570 do 3730ppb, přičemž nynější koncentrace metanu v atmosféře činí 1760ppb.
•
Oxid dusný: Koncentrace oxidu dusného v atmosféře stoupla o 17% - nyní činí 316ppb - a nadále roste. Lidská činnost, kterou reprezentují hlavně zemědělská hnojiva, chemický průmysl a krmení pro dobytek, však způsobuje pouze třetinu aktuálních emisí N2O.
•
Halogenované uhlovodíky: Díky dohodě o jejich regulaci kvůli ozónové díře koncentrace těchto plynů vesměs buď klesají, nebo se jejich nárůst zbrzdil. Výjimkou jsou CHF2Cl, CF3CH2F, PFC či SF6, které se používají jako náhražky plynů likvidujících ozón.
•
Ozón: Stratosférického ozónu díky lidské činnosti ubylo a vznikla ozónová díra, nárůst ozónu v troposféře je však silnější, a tak i tento plyn způsobuje spíše oteplování. Ozón se ovšem v atmosféře promíchává daleko pomaleji než ostatní skleníkové plyny, a proto se jeho koncentrace v jednotlivých oblastech mohou značně lišit. Předpokládané zvýšení množství troposférického ozónu v ovzduší by tedy
5
postihlo hlavně severní polokouli. Tento plyn vzniká mimo jiné z automobilové dopravy. •
Aerosoly: Aerosoly, drobné částečky poletující v atmosféře, ovzduší značně znečišťují, zároveň však zpomalují globální oteplování. Jejich hlavním zdrojem je pálení fosilních paliv a biomasy. Množství aerosolů v jednotlivých oblastech se může značně lišit. V posledních letech jich však v atmosféře hromadně ubývá, což obnáší jak čistší ovzduší, tak rychlejší průběh klimatických změn.
•
Saze: Objevují se dohady o tom, že velký podíl na oteplování mají saze. Poblíž jejich zdrojů totiž dochází k úbytku oblačnosti a na Zemi tedy dopadá velké procento slunečního záření. K tomuto jevy dochází hlavně v tropech, zvláště silný je pak nad Indickým oceánem.
Lidstvo a jeho vliv na atmosféru Lidstvo svou činností stabilně zvyšuje množství skleníkových plynů v atmosféře. Přitom tyto plyny mají zcela zásadní vliv na podnebí na Zemi. Jejich nárůst zaviněný lidmi se nazývá antropogenní změna nebo také přídatný skleníkový efekt. Emise oxidu uhličitého mají největší zastoupení na znečišťování ovzduší. Vše začalo před 200 lety průmyslovou revolucí, kdy se v parních strojích začalo spalovat uhlí a do vzduchu se jako vedlejší produkt reakce uvolňoval oxid uhličitý - CO2. Dnes se uhlí stále používá jako palivo v tepelných elektrárnách. Mnohem větší emise oxidu uhličitého se však uvolňují při spalování dalších fosilních paliv, totiž zemního plynu a hlavně ropných produktů, jako je benzín či nafta. Největší díl viny tedy nese doprava a chemický a energetický průmysl. Využívání fosilních paliv včetně uhlí tvoří 75% emisí CO2. Zbylou čtvrtinu přírůstku oxidu uhličitého způsobily činnosti jako je intenzivní využívání půdy či kácení a vypalování lesů, při kterých se tento plyn rovněž uvolňuje. Při likvidaci lesů, hlavně amazonského pralesa a pralesů rozkládajících se v zadní Indii a na přilehlých ostrovech, nejenže vypouštíme do atmosféry další zásoby oxidu uhličitého, ale navíc se zbavujeme pomocníků v boji proti globálnímu oteplování. Rostliny mají totiž schopnost oxid uhličitý z atmosféry samy odčerpávat. Množství oxidu uhličitého v atmosféře již bylo zvýšeno z 285 na 368ppm. V současnosti se do ovzduší vypouští 7 miliard tun CO2 ročně a jeho koncentrace za tuto dobu stoupá o 1.5ppm. (1ppm je jedna miliontina vzduchu v atmosféře.) Toto jsou určitě alarmující fakta, ale daleko horší je to, že ať chceme či ne, budeme muset v tomto znečišťování atmosféry ještě nějakou dobu pokračovat. Politici a vědci mohou pouze ovlivnit, jak intenzivní tato nebezpečná činnost bude a kdy se nám podaří najít a uvézt do provozu alternativní čisté technologie. Pokud by například byly roční emise sníženy pod úroveň roku 1990 během jednoho století, ustálila by se atmosférická koncentrace oxidu uhličitého na čísle 650ppm. A to je jistě pozitivní konstatování, jenže víme, jak politici v dnešní době plní své závazky…..
Jevy působící na klima [5] Kromě nárůstu množství skleníkových plynů v atmosféře, který způsobuje současné klimatické změny, mohou oteplení planety způsobit ještě další jevy: Vnitřní proměnlivost klimatu; Vnitřní proměnlivost klimatu, často také označovaná jako přirozené či dlouhodobé klimatické výkyvy, je důsledkem dějů odehrávajících se v samotném klimatickém systému bez zásahu jakýchkoliv vnějších činitelů. Celý proces by se možná dal souhrnně označit jako interakce oceánů a atmosféry. Někteří vědci se domnívají, že by vnitřní proměnlivost klimatu 6
mohla mít na dosavadním oteplení jistý podíl, nikdo ji však nepokládá za jeho hlavní příčinu. Potvrzují to i klimatické modely, ze kterých se dá vysledovat naopak výrazný vliv skleníkových plynů.Příjem sluneční energie; změna množství sluneční energie, která dopadá na Zemi, může být zapříčiněna různou excentricitou oběžné dráhy Země, změnou sklonu zemské osy, či samotným snížením či zvýšením slunečního výkonu. První dva faktory se mění řádově během desítek tisíc let a nemohou mít s dnešním oteplováním pranic společného. Zato proměnlivost sluneční aktivity, která je způsobena změnami magnetického pole Slunce, můžeme pozorovat velmi často - dokázány jsou zatím pravidelné cykly o délce 11 a 80 let. Pod pojem sluneční aktivita spadá například známý sluneční vítr nebo sluneční skvrny, které mají zdá se schopnost ovlivňovat klima na Zemi i v mnohem delších časových obdobích. Jde o oblasti na povrchu Slunce, jejichž jas je o zhruba 60% nižší než jas jejich okolí. Na každou skvrnu přitom připadají čtyři fakulová pole. To jsou naopak oblasti s jasem zvýšeným přibližně o 20%. V konečném součtu převažuje efekt fakulových polí. To znamená, že čím více skvrn, tím je Slunce jasnější.Největší sluneční skvrna (6131 miliontin slunečního povrchu) se objevila ve středověku. A vskutku, 11.až 13.století bylo abnormálně teplé. Dokládají to cesty mořeplavců ze Skandinávie, kteří se plavili na Island, Grónsko a dopluli až do Ameriky. Poslední obchodní loď přistála u grónského pobřeží roku 1369.Naopak, tuhá grónská zima zavítala roku 1422 a 1423 do Evropy, kdy dvakrát za sebou zamrzlo Baltské moře i anglická řeka Temže. To byl příchod tzv. Malé doby ledové, jejímiž nejchladnějšími obdobími bylo Spörerovo (1400-1510) a Maunderovo (1645-1715) minimum.Sluneční skvrny vědci zaznamenávají i ve dvacátém století. V roce 1991 se objevila skvrna o velikosti zhruba 700 miliontin slunečního povrchu, rekord 20.st. drží se svými 2140 miliontinami skvrna z roku 1947. To nejsou nijak výjimečné hodnoty a ani žádný další ukazatel nenaznačuje, že by sluneční aktivita mohla v současné době nějak výrazněji měnit zemské klima. Sopečná činnost; Jisté teplotní výkyvy mohou způsobit i sopky. Při erupci se totiž do ovzduší dostává velké množství prachu a oxidu siřičitého. V atmosféře tyto příměsi odcloní část slunečního záření, čímž způsobí ochlazení, nicméně nejpozději do deseti let klesnou všechny zpět na zem. Po mohutném výbuchu sopky Pinatubo na Filipínách roku 1991 byly skutečně během následujících dvou let globální teploty nižší o čtvrt stupně. Podobné následky měla i erupce sopky Krakatoa v roce 1883.Tím ovšem role sopek nekončí. Kromě prachu se totiž při erupcích do ovzduší uvolňuje i menší množství skleníkových plynů. Díky tomu se v minulosti v zemské atmosféře udržovalo stabilní množství oxidu uhličitého, což zajišťovalo pro život přijatelnou teplotu.
Odhad teplot Je velice obtížné odhadovat další vývoj klimatických změn, jelikož nejde o žádný neměnný proces. Dosavadní oteplení se například odehrálo převážně v letech 1910 -1947 a 1976 - 2000 a vědci v těchto trendech očekávají další změny. Občas se mluví o katastrofické možnosti strmého oteplení, které by přineslo daleko horší následky, než dnes očekáváme. Tuto variantu bohužel zcela vyloučit nemůžeme. Stejně tak však nemůžeme vyloučit jiný vývoj, který by dnešní předpoklady ukázal jako příliš pesimistické. Proto se nemůžeme divit, že Mezivládní panel pro klimatické jevy - IPCC předpovídá pro příští století nárůst teploty v rozpětí od 1.4 do 5.8°C. Nejpravděpodobnější je oteplení přibližně ve výši dvou až tří stupňů. Pro porovnání, v době ledové byla průměrná globální teplota o 5 nebo 6° C nižší než je dnes. Předpokládané oteplení 7
bude tedy znamenat větší či menší posunutí podnebných pásem. Nejvíce postižené by tak bylo tropické a subtropické pásmo, kde leží nejchudší světové státy. Naopak subarktické oblasti by se staly obyvatelnějšími.Jak se oteplení projeví: Budeme registrovat vyšší maximální teploty a více teplých dní.Minimální teploty budou nižší a chladných dní i dní s teplotou pod bodem mrazu bude ubývat.Zmenší se rozdíly denních a nočních teplot.Vzroste teplotní index, který udává stupeň pohodlí pro člověka - zahrnuje jak okolní teplotu, tak vlhkost vzduchu. Všechny scénáře počítají s dlouhodobým vzestupem teplot, někdy dokonce i s mírnou akcelerací. Jinak řečeno, i kdyby lidstvo v tuto chvíli přestalo produkovat skleníkové plyny, oteplování by pokračovalo i nadále. Klimatický systém má totiž v současné době něco jako teplotní deficit. V atmosféře je určité množství skleníkových plynů, které však odpovídá ještě o něco vyšší teplotě, než máme dnes. Navíc, emise těchto plynů nelze eliminovat či zbrzdit v krátkém čase, protože je to technologicky a finančně velmi náročné.Rychlost oteplování se nebude pravděpodobně snižovat, dokonce tomu může být i naopak. Způsobí to hlavně předpokládaná intenzivní produkce skleníkových plynů, ale velký vliv může mít také úbytek Zemi ochlazujících aerosolů, nebo větší vlhkost ovzduší. Vyšší teploty by totiž mohly způsobit větší odpařování a tím také vyšší atmosférickou koncentraci vodní páry, která nebude součástí mraků a posílí tedy výsledný, skleníkový efekt. Kdy se tedy lidstvo tohoto problému konečně zbaví? V prvé řadě to závisí na tom, kdy přestane produkovat skleníkové plyny. Podle většiny odhadů to bude trvat ještě dlouho, v nadcházejícím století bude spotřeba fosilních paliv pravděpodobně ještě stoupne. Za povšimnutí však stojí námitka, že zásoba ropy a uhlí by mohla dojít během několika desetiletí. V tom případě by byli lidé zřejmě nuceni opustit tento způsob výroby energie o něco dříve.Až teprve potom se růst teploty značně zpomalí, nikoliv však zastaví. Bude činit pouze několik desetin stupně během jednoho století. To proto, že zvýšení koncentrace skleníkových plynů v atmosféře proběhne příliš rychle na to, aby se globální průměrná teplota stihla zvednout na úroveň, která by korespondovala s novým množstvím skleníkových plynů v ovzduší. Bude to tedy muset nejprve dohnat. Teprve až se teplota a množství inkriminovaných plynů stabilizuje, může začít ochlazování.Potrvá však velmi dlouho, protože většina skleníkových plynů bude z atmosféry mizet hodně pomalu. Například čtvrtina lidmi vyprodukovaného oxidu uhličitého zůstane v ovzduší ještě několik století po vlastní exhalaci.
IPCC Mezivládní panel pro změny klimatu je organizace, která zkoumá klimatické změny, jejich příčiny a odhaduje další vývoj. Působí v ní špičkoví klimatologové z celého světa. Toto jsou výsledky jejich měření:Průměrná teplota celé planety se během 20.st. zvýšila o 0.6°C plus mínus 0.2°C. To je o 0.15°C víc, než IPCC odhadovala roku 1994. Rozdíl je způsoben teplým koncem 20.století i přesnějším zpracováním meteorologických dat.Nejvyšší roční průměrná teplota od roku 1861 byla zaznamenána roku 1998. Světová meteorologické organizace WMO doplňuje, že jako druhý se umístil rok 2001, potom rok 1997,1995,1990 a 2000. Dosavadní oteplování není příliš rovnoměrné, někde se dokonce mírně ochlazuje. Teplota 90. let i rychlost oteplování 20. století jsou v rámci posledního tisíciletí velmi pravděpodobně rekordní. Dosavadní oteplování není příliš rovnoměrné, někde se dokonce mírně ochlazuje. Noční teploty rostou rychleji než denní.Nad mořem se oteplilo dvakrát více než nad pevninou.Vědci z amerického Národního úřadu pro pozorování oceánu a atmosféry - NOAA zjistili, že teplota oceánu v hloubce 3000 metrů se od roku 1948 zvedla o 6 setin stupně. V hloubce 300 metrů se pak stačilo oteplit dokonce o 0.31°C. Nutno podotknout, že oceány jsou vůči změnám teploty mnohem odolnější než atmosféra. 8
Přírodní katastrofy Samotná vyšší teplota by zas tak velké obtíže nepřinesla, nebezpečí klimatických změn však leží někde jinde. Procesy v klimatickém systému jsou navzájem těsně provázané, zvýšení průměrné teploty tedy vyvolá spoustu reakcí a ovlivní mnoho dalších jevů. V jejich výčtu jsou na prvním místě jednoznačně přírodní katastrofy, které budou s největší pravděpodobností doprovázet oteplení ve všech částech světa. Když je na Zemi vyšší teplota, znamená to, že v klimatickém systému naší planety je koncentrováno více energie, kterou nám dodává Slunce a která je pak ve formě tepla zadržována v atmosféře skleníkovými plyny. Co však uvádí do pohybu veškeré meteorologické děje? Právě sluneční energie. Logicky tedy, nárůst energie tyto děje zesílí. Tlakové níže a výše budou výraznější a budou pomaleji měnit svoji polohu. Když se například taková výrazná statická tlaková níže zastaví nad Českou republikou, budeme muset počítat s tím, že nás katastrofální povodně, jaké nás potkali letos v Čechách nebo před pěti lety na Moravě. Naopak v okolních oblastech dojde vinou nedostatku srážek k nepříjemným suchům. K vydatnějším dešťům může vést i další okolnost související s oteplením: Z oceánů se vypaří více vody, takže více vody musí nutně také v podobě srážek spadnout dolů. Silné deště a s nimi spojené povodně a záplavy ničí infrastrukturu, způsobují sesuvy půdy, půdní erozi, v zimě sněžné kalamity a po zbytek roku škody zemědělcům. Těm decimuje úrodu ještě více opačný extrém – sucha.U nás se projeví vyššími cenami potravin, v méně šťastné části světa hladomorem.Znamená to tedy že, povodní a dlouhých období sucha se klimatologové v souvislosti se změnou klimatu obávají nejvíc. Další nepříjemností zřejmě budou silnější větry vznikající mezi výraznými tlakovými nížemi a výšemi. S tím souvisejí bouře, vichřice, tornáda, tropické cyklony (neboli hurikány a tajfuny) a silný mořský příboj ohrožující pobřežní oblasti. Každá přírodní katastrofa způsobuje velké škody ekonomické a bohužel také škody na životech. Musíme tedy počítat s tím, že globální oteplení nebude procházka růžovou zahradou. Nejvražednějšími katastrofami jsou zřejmě sucha, počet jejích obětí se však dá těžko zjišťovat, protože mají dlouhodobý účinek. O ekonomických škodách vypovídají pro změnu statistiky pojišťoven, které mluví o zdevateronásobení výdajů za pojištění proti přírodním vlivům během pár desítek let. Některé ústavy již dokonce přestaly toto pojištění nabízet. Není to však zřejmě vinou oteplení planety. Lidí přibývá a nová výstavba probíhá i na místech, které budou případnou nepřízní počasí ohroženy jako první. Samozřejmě nesmíme zapomenout na inflaci. Doopravdy se zřejmě zatím žádný podstatný nárůst počtu přírodních katastrof neodehrál, o čemž ostatně svědčí i hodnotící zprávy Mezivládního panelu pro změny klimatu - IPCC, ve kterých se mluví o podstatně nenápadnějších změnách:Četnost srážek se zvýšila zhruba o 0.5% a bylo zaregistrováno o 3% více silných srážkových událostí.Oblačnosti pravděpodobně přibylo zhruba o 2%.Od roku 1950 bylo naměřeno méně extrémně nízkých a více extrémně vysokých teplot.Zvýšila se frekvence a síla jevu El Niňo.IPCC nabízí i prognózy do bukontinentálním podnebím. V některých oblastech budou tropické cyklony pravděpodobně silnější a intenzivnější.
Problémy s oteplováním [7] 9
Největší problémy způsobí globální oteplování v tropickém a subtropickém podnebném pásmu - tam je dost teplo už teď. Naopak subarktické pásmo se může stát díky oteplení o něco obyvatelnějším. Na jižní polokouli by se teploty měly měnit pomaleji než na severní. Je tam totiž větší plocha oceánů, jejichž oteplení bude trvat déle. Antarktida: Klimatická změna zasáhla Antarktidu podle všeho jen na jednom citlivém místě, o to však silněji. Antarktický poloostrov, výběžek ledového kontinentu směřující k Jižní Americe, zaznamenal za posledních 50 let oteplení o 2.5°, zatímco celá planeta se dosud oteplila v průměru "jen" o 0.6°C. Zbylá část Antarktidy na globální oteplování zatím zdá se nereaguje. Podle posledních výzkumů se na většině území kontinentu dokonce ochladilo. V Antarktidě je sice uloženo ohromné množství vody, které by hladinu světových moří zvedlo až o desítky metrů, vědci se však žádného extrémního tání ledu v této oblasti neobávají. Při zvýšené teplotě by totiž mělo v jižních polárních oblastech začít více sněžit, čímž by se objem ledu vyrovnával. Tento mechanismus by se měl zastavit až při teplotě 20°C nad normálem, což je nemyslitelné. Zatím jsou však naše znalosti o tomto kontinentu skromné a probíhá zde intenzívní výzkum. Můžeme se tedy dočkat i nových překvapení. Afrika: Černý kontinent bude zřejmě jedním z nejpostiženějších. Odborníci očekávají šíření pouští a erozi v některých pobřežních oblastech. Obyvatelstvo bude ohroženo neúrodou a šířením tropických chorob. Zvládnout následky oteplování v této oblasti bude nesmírně těžké díky velké chudobě a ekonomické neschopnosti většiny afrických států čelit jakýmkoli větším problémům. Asie: Stoupající hladina moří zřejmě vypudí desítky milionů lidí z domovů. V jižní a střední Asii se období sucha projeví na úrodě. Naopak v severnějších oblastech se budou zemědělci radovat z vlhčího podnebí a velkých výnosů. Kromě šířících se tropických nemocí způsobí Asijcům potíže i extrémní počasí - povodně, vedra, lesní požáry a tropické cyklony. Austrálie: Pouště pátého kontinentu se rozšíří. Jiné oblasti budou naopak postiženy tropickými cyklony a povodněmi. Odborníci se strachují o přežití vzácných živočichů a rostlin. Oceánie: Tichomořské státy se čím dál tím více obávají cyklonů, dlouhých such a nemocí jako je malárie či horečka dengue. Ohroženy jsou příjmy z turistiky, ale také místní rybolov. Stoupající teplota oceánu by také mohla v některých oblastech zničit korálové útesy. Mnohem více se však mluví o tom, že mnohé tichomořské ostrovy se díky zvedání hladiny časem potopí a i pokud se tak nestane, budou beztak nadále zmenšovány všudypřítomnou erozí. Velmi ohrožené jsou například státy Kiribati a Tuvalu, v nichž žije celkem 100 000 obyvatel. Podle odhadů by se roční ztráta malého ostrovního státečku Kiribati měla pohybovat okolo 6 mil. dolarů, což je čtvrtina místního HDP. Rozlehlejší Fidži by v takové situaci tratila zhruba 45 mil. dolarů ročně, což by u tohoto bohatšího státu činilo 3% HDP. Jižní Amerika: Sucha, záplavy, tropické cyklony, snížení produktivity zemědělství a zhoršení kvality pitné vody. To vše čeká Latinskou Ameriku. Větší daň si vyberou též některé nemoci, například malárie nebo cholera. Biologická rozmanitost bude ohrožena. Když k tomu připočteme jev El Niňo, který ohrožuje právě zejména Jižní Ameriku, nemáme jejím obyvatelům co závidět.
10
Severní Amerika: Ani sever Nového světa se nevyhne šíření nemocí, vlnám veder a pobřežní erozi. Mírný nárůst teploty a zvýšená koncentrace CO2 v některých oblastech zvýší výnosy. V jiných částech kontinentu však měnící se klima zemědělcům spíše přidělá vrásky na čele. Evropa: Evropa se zatím otepluje velmi rychle. Světová průměrná teplota vzrostla o 0.6°C, v Evropě je však tepleji o celý jeden stupeň. Španělsko, Itálie a Řecko se bojí nízkého zájmu turistů a zřejmě mají proč. Srážek v jižní Evropě totiž stále ubývá a do příštího století se očekávají velká sucha a vedra. Výrazné změny čekají i přírodu severských zemí. Na rozdíl od jihu Evropy tam prší stále více. Rychlým oteplením budou ohroženi živočichové a rostliny obývající tundru, věčně zmrzlá půda bude tát. Relativně nejméně by měla být postižena střední Evropa, i když ani ta se nevyhne záplavám a letním vedrům.Podnebí v Evropě ovlivňuje do značné míry teplý Golfský proud. Bez něho by na našich zeměpisných šířkách panovaly teploty srovnatelné s teplotami v kanadském New Foundlandu nebo na jihu Kamčatky. Hrozí Golfskému proudu zastavení? V tomto století určitě ne. Spíše mírně zeslábne, tvrdí odborníci. Ochlazení nebude příliš citelné a tak jenom trochu zmírní očekávané oteplování. Zpomalení Golfského proudu mohou způsobit tající obří kry, které se vlivem zvyšující se teploty uvolňují a cestují Atlantikem k jihu. Pokud se do Atlantiku uvolní příliš mnoho ker, vytvoří pokličku studené a sladké vody, přičemž Golfský proud je závislý právě na slanosti a teplotě severní části Atlantického oceánu.
Česká Republika České země jakoby si své místo na Zemi vybírali s ohledem na budoucí globální oteplování. Země od nás na jih postihnou vedra a sucha, na severu zase bude mít potíže veškeré rostlinstvo a zvířata, zvyklá na tamní drsné podmínky. Otepluje se však i u nás, o čemž svědčí třeba výsledky měření z pražského Klementina, kde byla roku 2000 naměřena nejvyšší průměrná roční teplota od začátku monitorování počasí v roce 1775. Střední Evropa má sice o něco lepší vyhlídky než jiné oblasti, ale i ona se nevyhne záplavám a letním vedrům. Naštěstí si Česká republika nevybrala jen správné podnebné pásmo, ale i světadíl. Pro evropské státy jistě není financování například protipovodňových hrází neřešitelným problémem. Samotnou skutečnost, že vytrvalý déšť způsobí povodeň se však můžeme jenom naučit předpovídat. O něco vyšší teploty zamotají hlavu hlavně přírodě: Chladnomilné rostliny mohou zmizet, některé teplomilné by se u nás mohly naopak začít pěstovat. Není vyloučené, že si na jižní Moravě někdo zasadí fíkovník, nebo začne pěstovat jiné exotické rostliny. Měly by to umožnit hlavně očekávané menší teplotní rozdíly mezi létem a zimou. Stejně tak se na naše území mohou rozšířit někteří živočichové, kteří se zde dosud nevyskytovali. Kudlanku nábožnou, vlhu pestrou nebo šakala by měly přilákat menší rozdíly denních a nočních teplot. Už dnes začínají středoevropští ptáci hnízdit o 10 dní dříve než v minulém století a každým rokem pronikají o kilometr dále na sever.Zprávy o globálním oteplování sledují jistě velmi bedlivě zemědělci. Koncem jara a začátkem léta by mohly úrodu decimovat velká sucha. Srážkové maximum se totiž přesune z května a června, kdy také potřebují rostliny nejvíce vláhy, na zimní období. To by znamenalo nejen nedostatek vody v zemědělství, ale také možné problémy se zásobováním pitnou vodou. V teplejším podnebí se také může lépe dařit 11
polním škůdcům. Stejně tak by ale vyšší teploty mohly umožnit vyšší výnosy. Rozhodně ale nemůžeme počítat s tím, že se u nás začnou ve velkém pěstovat nějaké cizokrajné rostliny. Daleká budoucnost nám připraví určitě nějaká překvapení. V průběhu příštích desítkách tisíc let by měla voda stoupnout o nějakých 70 metrů. Byla by zaplavena ohromná část Francie, Polska a Německa. Benelux a Dánsko by prakticky zmizelo pod mořem a z Velké Británie by zbyly jen malé ostrůvky. Snad jediným nezmenšeným státem by zůstala Česká republika. Budou se skutečně naší potomci v roce 30 000 dívat ve školním atlase na okleštěnou Evropu? Dost těžko. Znamenalo by to totiž, že za čtyřnásobek našeho vývoje od pyramid ke kosmickým letům nedokážeme vymyslet nic, čím bychom si od globálního oteplení pomohli. Navíc vědci nemají rádi mechanické násobení aktuálního zvyšování hladiny oceánů. Nikdo totiž nemůže vědět, jak se budou klimatické změny dál vyvíjet. Dnes se tempo tání ledovců zrychluje, zítra se může zpomalovat.Potvrzuje to i jedna zvláštní vlastnost antarktického ledovce, který tvoří 90% veškerého ledu na planetě. Tato mraznička světa nemůže roztát, dokud se teplota nezvedne o 20°C. Vysvětluje to RNDr. Radan Huth z Ústavu fyziky atmosféry Akademie věd ČR: "Když teplota vzduchu stoupá, začne v jižních polárních oblastech sněžit a led se opět akumuluje." Výsledný vliv na zvyšování hladiny by tedy byl spíše záporný. Na otázku, zda je stoupnutí teploty o 20°C reálné, odpovídá doktor Huth, že tak dramatický vývoj je velmi nepravděpodobný. Nestačila by na to ani nynější koncentrace CO2 vynásobená osmi. Další otázka by byla, jestli by v takové situaci bylo zaplavení třetiny Evropy tím nejvážnějším problémem… [6]
Doprava a životní prostředí Doprava působí řadou účinků na životní prostředí. Účinky dopravy jsou podle druhu intenzity dlouhodobé a kumulativní. Doprava jako základní služba každé společnosti má zabezpečit trvale udržitelný rozvoj i z hlediska působení na životní prostředí regionu. Analýza vlivu dopravy na životní prostředí spočívá na řadě kritérií, které souvisejí s kvalitou jednotlivých složek životního prostředí. Moderní doprava umožňuje pohyb obyvatel, přístup k místům, službám, surovinám, zboží, pracovním příležitostem. Různé druhy dopravy se historicky rozvíjely nerovnoměrně, a to spíše pod vlivem ekonomicko- obchodních aspektů, aniž byl vzat v úvahu vzrůstající negativní vliv dopravy na životní prostředí. Tyto rozpory vyvrcholily zejména v posledních desetiletích. Zejména automobilová doprava přináší velké znečištění ovzduší, hlukovou zátěž, bariérové účinky, klade značné prostorové nároky spojené s degradací ekosystémů a krajiny a je spojena také s dopravními nehodami přinášející velké lidské a hmotné ztráty. V období 1990-1998 se u nákladní dopravy snížil celkový přepravní výkon o 12 %, ale téměř na dvojnásobek vzrostl podíl silniční dopravy na úkor železniční. U osobní dopravy zůstal celkový přepravní výkon zachován, ale cca 1,5 násobek vzrostl podíl individuální automobilové dopravy na úkor veřejné dopravy. Vývoj počtu silničních motorových vozidel v ČR je pa1mý z následující tabulky.
12
Tabulka 1: Vývoj počtu silničních vozidel a stupně motorizace v ČR [1]. Ukazatel
Rok 1993
Osobní automobily
2833143 2923916 3043316 3192532 3391541 3492961
Nákladní automobily
Rok 1994
Rok 1995
Rok 1996
Rok 1997
Rok 1998
169531
184278
202929
225477
246621
260276
Silniční tahače
14433
15357
16382
17482
18751
20035
Autobusy a mikrobusy
19203
19756
20474
21200
21476
19960
900688
912356
915229
918159
929627
927080
Počet osobních automobilů na 1 000 obyvatel
274
283
295
310
329
339
Počet nákladních automobilů na 1 000 obyvatel
16
18
20
22
24
25
Počet speciálních automobilů na 1 000 obyvatel
1,4
1,5
1,6
1,7
1,8
2
Počet autobusů na 1 000 obyvatel
2
2
2
2
2
2
Počet motocyklů na 1000 obyvatel
88
88
89
89
90
90
Motocykly
Pro pokles železniční dopravy (nejen v ČR) v minulém období je mnoho důvodů. Nejdůležitější byl nárůst ostatních druhů dopravy, které nabídly pružnější a méně drahou dopravu. Tradiční obory těžkého průmys1u, jejichž produkty se přepravovaly po železnici, poklesy na významu. Železnice nenalezla nové trhy nákladní dopravy, aby tuto ztrátu vyrovnaly, nabízené služby nejsou vždy pružné, spolehlivé. Výsledkem bylo omezení služeb železnice, přesun cestujících i zboží na silnici, což se promítlo také na jejich dodavatelé, kteří ztratili část svých trhů a to i s dopadem na zaměstnanost nejen u železnice, ale i u jejich dodavatelů. Přesto si i železnice zachovala svoji tradiční pověst prostředku šetrného vůči okolní přírodě a životnímu prostředí. Ve střednědobém horizontu let 2000-2015 lze očekávat, mimo jiné po zkušenostech z vyspělých států Evropy, jisté oživení a návrat k ekologicky šetrnější železniční dopravě, zejména pokud jde o dálkovou nákladní, i osobní dopravu. Dojde k tomu výstavbou železničních koridorů a dále pak i výraznějším uplatněním železniční dopravy v rámci regionální dopravní infrastruktury při řešení tzv. dopravní obslužnost. Svůj podíl významnosti rozhodně železnice neztratí při progresivní kombinované dopravě v rámci tzv. Projektů multimodulárních koridorů (silnice-železnice). Nepochybně se stejným způsobem železnice prosadí i v rozvoji kontejnerové dopravy. Význam železnice bude postupně narůstat i při vytváření integrovaných dopravních systémů velkých měst a průmyslových aglomerací.
13
Význam osobní hromadné dopravy Osobní doprava se neobejde bez dotací a je jednou z oblastí, která podporu z veřejných zdrojů vyžaduje. Tyto požadavky na dotace vyplývají z důvodu ¾ sociálního ¾ nedostatečné kapacity silniční infrastruktury ¾ ochrany životního prostředí.
Sociální důvod Doprava ze sociálního důvodu je definována jako základní dopravní obslužnost. Přibývá počet osob, které nejsou schopné řídit motorová vozidla, nebo si nemohou osobní automobil dovolit z finančních důvodů. Stát má právo (Komise ES, Brusel 30.7.1996, COM (96) 4211 final) a povinnost poskytováni veřejných služeb v dopravě. Občan má právo na zabezpečení dopravy (včetně dopravy zpět) .do zaměstnání do škol za vzděláním k dosažení občanské vybavenosti do zařízeni poskytujícím základní a doplňující zdravotní péči do úřadů Státní správy k soudům Jedná se o dopravu bez ohledu na její konkurenční schopnost vůči individuální dopravě. Hromadná doprava z hlediska sociálního zajišťuje základní funkce obcí a je nezbytným prostředkem k zachování trvalého .sídlení venkova a v mnoha případech i regionů.
Nedostatečná kapacita silniční infrastruktury Individuální doprava požaduje značnou kapacitu silniční infrastruktury, což představuje zábor půdy, které se zejména ve městech nedostává. Zvětšování kapacity silniční infrastruktury problém nevyřeší a nadále dochází ke kongescím. Dalším problémem při nárůstu individuální osobní dopravy je nehodovost a nárůst externích nákladů individuální dopravy.
Ochrana životního prostředí Individuální doprava se největší mírou podílí na znečišťování životního prostředí zejména exhalacemi a je odpovědná i za další škody. Řešení lze Spatřovat zajištěním hromadné dopravy v dopravních špičkách a v sídelních útvarech. Nedostatečná kapacita silniční infrastruktury vyžaduje konkurenční schopnost hromadné dopravy vůči dopravě individuální. Je však potřebné mít hromadnou dopravu konkurenceschopnou, která je schopná obsloužit potřebné území. Síť hromadné dopravy, pokud má být efektivní a šetrná k životnímu prostředí, musí být složena z několika částí. 14
Jednotlivé části budou tvořit: rozptylová hromadná doprava, kterou tvoří dopravní síť spojující jednotlivé obce ležící mimo .hlavní dopravní směry. Každá obec nebo její odlehlá místní část musí mít zajištěnou dopravní obsluhu. Tuto část sítě hromadné dopravy lze považovat za doménu autobusové dopravy a lze zde uplatnit malokapacitní autobusy. páteřní regionální doprava, kterou tvoří napojení spádových obcí na centra vyšších územních celků. Zde patří i dopravní napojení sousedních okresů, míst s vyšší koncentrací výroby, rekreačních oblastí apod. Tato část sítě hromadné dopravy je vhodná pro železniční dopravu. V místech, kde železniční doprava neexistuje, pak pro velké autobusy. Je zde možný i souběh železniční a autobusové dopravy, které se budou vzájemně doplňovat, zejména v době dopravního sedla. vnitrostátní dálková a mezinárodní doprava tvoří síť, kde jsou silnější přepravní proudy. Zde by měla mít dominantní postavení železniční doprava. Autobusová doprava má své opodstatnění na linkách do méně obydlených oblastí. I zde je třeba uvažovat o možnosti souběhu železniční a autobusové dopravy. městská hromadná doprava ve velkých městech a sídelních útvarech. V těchto městech je zpravidla síť rozdělena do páteřní dopravy zajišťovanou především elektrickou trakcí (tramvaje) a tam kde chybí, kapacitní autobusovou dopravou. Dále síť tvoří rozptylová doprava do okrajových částí, nebo za obvod těchto měst je vhodná pro autobusovou dopravu. Samostatným dopravním systémem je integrovaná doprava, která je zaváděna v okolí větších měst. Tento systém umožňuje v těchto městech a nejbližším okolí na jeden cestovní doklad využívat železniční, tak i autobusovou a městskou hromadnou dopravu. Veřejnost vnímá některé výhody individuální dopravy jako nedostižné pro dopravu hromadnou. Pro konkurenceschopnost hromadná doprava na to musí reagovat např. intervalovou dopravou. Stávající vývoj však ukazuje, že i kvalitní hromadná doprava není schopna výrazně redukovat rozvoj individuální silniční dopravy. Vývoj stupně motorizace je patrný z předešlé tabulky 1. Snížení dopadu individuální silniční dopravy na životní prostředí bude proto nutné řešit omezením zejména exhalací technickými prostředky, vyšším přechodem na alternativní paliva a alternativní pohony, zejména pak v městských aglomeracích a v chráněných územích.
Environmentální požadavky na dopravu Nezbytným předpokladem pro integraci do evropských struktur je postupný a úplný přechod na ustanovení předpisů EU a soustavu norem a standardů vztahujících se k vlivům dopravy na životní prostředí, jakož i aplikace kritérií a podmínek stanovených mezinárodními dopravními organizacemi. Cílem environmentálních požadavků na dopravu je postupné snižování negativních vlivů dopravní infrastruktury a dopravního provozu na stav životního prostředí, což představuje: V územně plánovací dokumentaci a dopravních koncepcích prosazovat opatření ke snižování přepravních nároků, podporovat intermodální a integrované přístupy k plánování dopravní infrastruktury, které vezmou v úvahu ekologické, prostorové, ekonomické a sociální aspekty. V činnosti veřejné správy podporovat rozvoj a preferování veřejné dopravy, zavádění integrovaných dopravních systémů spolu s rozvojem její infrastruktury a ekologicky přijatelných vozidel, s cílem zatraktivnění tohoto druhu dopravy pro veřejnost pří současném tlaku na omezování soukromých automobilů v některých oblastech.
15
V městských aglomeracích podporovat kombinovaný systém automobilové a veřejné dopravy, tzv. systém P+R (Park and Ride -kombinovaný systém automobilové a veřejné dopravy) uvnitř velkých měst, doplněný regulací parkování i přístupu osobních automobilů k centrům sídel, zlepšit organizaci silniční dopravy zejména při realizaci efektivnějších systémů řízení provozu. Zlepšovat podmínky a budovat vybavení pro cyklistickou dopravu včetně kombinace s veřejnou dopravou, tzv. systém B+R (Bike and Ride -kombinovaný systém cyklistické a veřejné dopravy). Podporovat postupnou změnu podílu osobní a nákladní přepravy ve prospěch železniční, kombinované a vodní vnitrozemské dopravy. Dosáhnout výraznějšího podílu železnice v rámci koncipování regionální dopravní infrastruktury, tj. při tvorbě rozvojových plánů jednotlivých regionů. Podporovat vývoj a zavádění standardů dopravních prostředků silniční, železniční. vodní a letecké dopravy, které by odpovídaly standardům stanoveným příslušnými mezinárodními orgány v oblasti vlivu na životní prostředí i bezpečnost a podporovat rozvoj alternativních druhů pohonů dopravních prostředků. Pokračovat v modernizaci kondorových železničních tratí s cílem dosáhnout jejich začlenění do evropské železniční sítě. Zvyšovat pozornost přepravě nebezpečných věcí, připravit zavedení povinného pojištění pro případ havárií pří rizikových přepravách a chránit zejména vodní zdroje před vlivem dopravy. Podporovat vhodná technická a infrastrukturní opatření (obchvaty měst, protihlukové bariéry) vedoucí k minimalizaci zdravotních rizik a negativních vlivů na životní prostředí působených nadměrným zatížením sídel hlukem a emisemi škodlivých látek. Budovat komplexní integrované systémy v okolí velkých měst s výraznějším uplatněním železnice jako ekologicky šetrnějšího druhu veřejné hromadné dopravy. Při modernizaci silniční sítě více využívat stávající silnice a omezit fragmentaci krajiny novými trasami. Podporovat postupné zavádění ekonomických nástrojů, včetně internalizace externích nákladů, s cílem posílit uplatňování dopravních systémů a dopravních prostředků, které jsou ekonomicky přijatelné a snižují zátěž životního prostředí. Podporovat opatření ke zvýšení bezpečnosti dopravy a ochrany pěších, cyklistů i zvěře. Působit na veřejnost k preferenci veřejné osobní a cyklistické dopravy. Realizovat opatření k redukci nadměrného dopravního hluku, vymezit hluková ochranná pásma kolejišť v souladu s doporučením EU s cílem eliminovat či kompenzovat vliv leteckého provozu na okolí. Soustavně monitorovat vlivy jednotlivých druhů dopravy na stav životního prostředí. Podporovat vědecko-výzkumnou činnost, zejména v souvislosti s prohlubováním a rozšiřováním projektů zaměřených ke snižování nepříznivých vlivů dopravy na jednotlivé složky životního prostředí včetně kvantifikace externalit. Rozvíjet mezinárodní spolupráci pří řešení problematiky ochrany životního prostředí před nepříznivými vlivy dopravy. Zpracovat systém podpory hromadné dopravy v chráněných územích.
16
Složky životního prostředí ovlivňované dopravou Veškerý dopravní provoz způsobuje zatěžování životního prostředí. Provozování dopravních prostředků na dopravních cestách a jejich údržba se různě liší svým dopadem na jednotlivé složky životního prostředí. Ovzduší Znečišťující látky jsou tuhé, kapalné a plynné, které přímo a/nebo po chemické nebo fyzikální změně v ovzduší nebo po spolupůsobení s jinou látkou nepříznivě ovlivňují ovzduší, a tím ohrožují a poškozují zdraví lidí nebo ostatních organismů, zhoršují jejich životní prostředí, nadměrně je obtěžují nebo poškozují majetek. Kritériem pro hodnocení znečišťování ovzduší jsou: emisní limity, tj. nejvýše přípustné množství znečišťující látky vypouštěné do ovzduší ze zdroje znečišťování, imisní limity, tj. nejvýše přípustná hmotnost koncentrace znečišťující látky obsažené v ovzduší, depozitní limity, tj. nejvýše přípustné množství znečišťující látky usazené po dopadu na jednotku plochy za jednotku času, přípustná tmavost kouře, tj. nejvýše přípustný stupeň znečištění ovzduší pří spalování paliv, který je vyjádřen zbarvením kouřové vlečky např. podle Ringelmannovy stupnice (stupně 0 až 5).
Zdroje znečišťování ovzduší a) technologické objekty obsahující stacionární zařízení ke spalování paliv, b) zařízení technologických procesů, uhelné lomy a jiné plochy s možností zapařeni, hořeni a/nebo úletu znečišťujících látek nebo plochy, na kterých jsou prováděny práce, které mohou způsobovat znečišťování ovzduší, c) sklady a skládky paliv, surovin. produktů a odpadů a jiné stavby, zařízení a činnosti, pro které , bylo vydáno kolaudační nebo jiné obdobné rozhodnutí, na jehož základě lze zdroj znečišťování provozovat. d) mobilní (pohyblivá) zařízeni se spalovacími nebo jinými motory, která znečišťují ovzduší (mobilní zdroje znečišťování). Stacionární zdroje znečišťování se členi podle tepelného výkonu, míry vlivu technologického procesu i na ovzduší nebo rozsahu znečišťování na: a) technologické objekty obsahující stacionární zařízeni ke spalováni paliv o tepelném výkonu vyšším než 5 MW a zařízeni zvlášť závažných technologických procesů (velké zdroje znečišťování ovzduší), b) technologické objekty obsahující stacionární zařízení ke spalováni paliv o tepelném výkonu od 0;2. do 5 MW, zařízení závažných technologických procesů. jakož i uhelné lomy a obdobné plochy s možností hoření, zapaření nebo úletu znečišťujících látek (střední zdroje znečišťování ovzduší),
17
c) technologické objekty obsahující stacionární zařízení ke spalování paliv o tepelném výkonu nižším než 0,2 MW, zařízeni technologických procesů nespadajících do kategorie velkých a středních zdrojů znečišťování, plochy, na kterých jsou prováděny práce, které mohou způsobovat znečišťování ovzduší, skládky paliv, surovin, produktů a odpadů a zachycených exhalátů a jiné stavby, zařízení znečišťující ovzduší (malé zdroje znečišťování ). Dále dochází k emisím, které vznikají v závislosti na charakteru a kvalitě dopravní cesty, při skladování a tankování pohonných hmot, při údržbě a opravách vozidel. Nelze zanedbat ani emise částic při brzdění (otěr dvojkolí,brzdových materiálů apod.). Při spalování stávajících fosilních (uhlovodíkových) paliv vznikají škodliviny, které jsou emitovány do ovzduší. Příčinou vzniku škodlivin je nedokonalé spalování. ke kterému dochází v závislosti na režimu práce tepelného zdroje. V emisích tepelných zdrojů (stacionárních i mobilních) se nalézají mezi jinými následující škodliviny: .oxid uhelnatý, který se uvolňuje při nedokonalém spalování paliva s nedostatkem kyslíku, nespálené uhlovodíky a těkavé organické sloučeniny, které vznikají při nedokonalém spalování paliva. Zvlášť nebezpečné jsou polyaromatické uhlovodíky, které vznikají při chodu nezatíženého spalovacího motoru. Řada z nich (např. benzopyren) jsou karcinogenní, polycyklické aromatické uhlovodíky (PAU) vznikají při nedokonalém spalování. PAU jsou rozpustné v tucích, pronikají snadno a rychle tkáněmi vstupních cest (dýchací, trávicí, kožní ústrojí), ukládají se v tkáních a orgánech, obsahující tuk. U PAU byla prokázána karcinogenita. Nitroderiváty PAU, emitované do ovzduší především s výfukovými plyny, jsou mnohonásobně aktivnějšími mutageny než benzo(a)pyren. oxidy dusíku (Nox), které vznikají při vysokých teplotách spalování. Při koncentracích 3 až 9 mg.m-3 vyvolávají změny plicních funkcí u zdravých osob již po 10 až 15-ti minutách. Oxidy dusíku patří do skupiny fotochemických oxidantů spolu s Ozónem, peroxyacylnitráty a četnými dalšími sloučeninami. U lidí již při koncentracích kolem 0,2 mg.m-3 dochází k dráždění očí. Oxidy dusíku se částečně vstřebávají -v horních cestách dýchacích. avšak převážná část se dostává až do plic, kde se sorbují a rozpouštějí se v tělních tekutinách a působí dráždivě, snižují -.obranyschopnost organismu proti infekcím dýchacích cest, mají přímý vliv na nervovou soustavu, váží se na červené krevní barvivo. oxid siřičitý (SO2), který se uvolňuje ze síry v palivu. Oxid se podílí na tvorbě kyselých dešťů, narušuje proces fotosyntézy u rostlin, mění nerozpustný vápenec na rozpustný sádrovec. Oxid siřičitý postihuje h1avně dýchací cesty. jemné částice; které mají povahu aerosolu, prachu, popílku, sazí' a na které se vážou další škodliviny, zejména polyaromatické uhlovodíky. formaldehyd a jiné aldehydy. polychlorované dibenzo(p)dioxiny vznikají při činnosti spalovacích motorů. Obsah dioxinů ve výfukových plynech souvisí s obsahem olova a dichlorethanu. olovo, dibrom a dichlorethylen, které se přidávají do benzinových směsí, aby se dosáhlo požadované oktanové číslo a vyšší prchavosti vedlejších produktů spalování. Obsah olova v benzinu pravděpodobně zvyšuje krevní tlak a riziko kardiovaskulárních onemocnění.
18
Oxid uhličitý, metan a některé oxidy dusíku přispívají ke vzniku "skleníkového efektu" přímo, jiné jako např. oxid uhelnatý a uhlovodíky nepřímo. Oxid siřičitý a oxidy dusíku se podílejí na vzniku "kyselých dešťů". Nespálené uhlovodíky, prchavé organické sloučeniny a oxidy dusíku, olovo, aldehydy, dibrom a dichlorethylen jsou potenciálními karcinogeny. Emise, zejména mobilních zdrojů znečišťování ovzduší a jejich následná hodnota v bezprostředním okolí dopravní cesty (městská aglomerace, zastávky a stanice, seřaďovacích nádraží apod.) jsou ovlivněny mnoha faktory. Mezi emisní faktory patří druh a režim práce hnacích vozidel, počet jejich průjezdů, výkon a otáčky spalovacích motorů apod. Imisní faktory jsou geomorfologie terénu, orientace dopravní cesty a míst oproti převládajícím směrům větrů. Emise stacionárních zdrojů znečišťování ovzduší jsou ovlivněny druhem spalovaného paliva resp. používané. technologie, druhem zařízení k zachycování škodlivin ze spalování resp. z používané technologie. Imisní faktory jsou geomorfologie terénu, výška vývodu škodlivin (komína) a míst oproti převládajícím směrům větrů. V dopravě znečišťování ovzduší vzniká odvodem chemických substancí z provozu spalovacích motorů do atmosféry. Vyvolané atmosférické změny mají účinky na lidské zdraví i svět fauny a flóry. Účinky některých škodlivin zůstávají omezeny na okolí jejich zdroje, kde jsou největší koncentrace, a mají tedy převážně lokální, efekt. Účinky jiných škodlivin však zdaleka přesahují okolí zdrojů, které jsou spoluodpovědné za "kyselý déšť-). Exhalace však mohou mít i účinky přesahující místo úniku. Platí to např. pro oxid uhličitý a jiné plynné exhalace ovlivňující prostředně klima planety směrem k oteplení ("skleníkový efekt"), což ovlivňuje klima v širším měřítku.
Emise mobilních prostředků Stanovení množství látek emitovaných do prostředí při provozování dopravních prostředků je obtížné. Vztah mezi spotřebou paliva u motorových hnacích vozidel a emisemi je všeobecně nízký s výjimkou emisí CO2. Množství emisí závisí na typu a technickém stavu spalovacího motoru, jeho zatížení, na poměru spalovacího vzduchu a paliva, kvalitě paliva apod. U elektrické trakce budou rozhodující emise z výroby elektrické energie tepelnými zdroji spalující fosilní palivo.
Měrné emise motorových hnacích vozidel Stanovení měrných emisí nových spalovacích motorů pro železniční motorová hnací vozidla podle UIC Kodexu 6231, vychází z tříbodového modelu. Naměřeným hodnotám emisí v jednotlivých měřicích bodech je přidělen váhový faktor, takže výsledná hodnota měrných emisí je váženým průměrem tří naměřených hodnot. Kouřivost spalovacího motoru se měří při 60 % jmenovitých otáček a 100 % krouticího momentu motoru. Váhové faktory a schéma tříbodového modelu jsou uvedeny v tabulce 2. a na grafu 2. Tabulka 2 Váhové faktory tříbodového modelu měření emisí. Měřicí Kroutící Otáčky spalovacího motoru bod moment 1 Volnoběh 2 60% jmenovitých otáček spalovacího motoru 50%
19
Váhový faktor 0,60 0,15
3 4
jmenovité otáčky spalovacího motoru 60% jmenovitých otáček spalovacího motoru (*) (*) jen při měření tmavosti kouře
100%
0,25
100%
1,00
Graf2 Schéma tříbodového modelu měření emisí. Mezní hodnoty měrných emisí nových spalovacích motorů motorových lokomotiv se pravidelně zpřísňují. Tabulka 3: Mezní hodnoty pro tříbodový test podle UIC Kodexu 6232. Škodlivina Jednotka Od roku 1973 Od roku 1997(*) -l CO g.(kW.h) 40 3,0 -l Nox g.(kW.h) 16,00 12,0 -l CxHx g.(kW.h) 1,6 0,8 (*) pro motorové lokomotivy s instalovaným výkonem větším než 600 kW. Při měření emisí na provozovaných motorových hnacích vozidlech nelze docílit takové podmínky jako. na zkušebně výrobního podniku. Technický Stav spalovacího motoru provozovaných hnacích vozidel je dále ovlivněn provozním využíváním motoru, dobou provozu mezi periodickými prohlídkami a opravami a kvalitou údržby, což se nutně projeví na hodnotách emisí těchto motorových lokomotiv. Tabulka 4: Údaje vzorku provozovaných motorových lokomotiv ČD z měření emisí v roce 1998 [2]. Hodnota emisí v Typ spalovacího Řada hnacího motoru
opravy (km)
vozidla
CO Min
K 6 S310 DR
749,751
g.(kW.h)-l
Proběh od poslední periodické
3770
Max 309497 20
Průměr
NOx
Min Max Min
Max
140626 3,37 5,29 15,17 15,71
K 12V230 DR
750,753
18659
464 000
K 6 S 230 DR
742
3460
31393
177531
8,86 (*)
19,51(*)
141447 5,37 6,95 13,95 15,34
(*) Střední hodnota
Výpočet emisí z provozu motorových hnacích vozidel Výpočet emisí podle metodiky UIC Kodexu 6233 je použitelný pro hodnocení technického stavu vozidla, jeho technických parametrů z hlediska konstrukce, ale je nepoužitelný pro výpočet celkových emisí motorových hnacích vozidel, které jsou provozovány za jiných podmínek než definovaný model měření. Tabulka 5: Střední časové využití regulačních (jízdních) stupňů motorových hnacích vozidel. Použito ze studie SUDOP Praha 1991.
Časové využití regulačních (jízdních) stupňů (%) Druh provozu 0
1
2
3
4
5
6
7
8
Osobní vlak
54,3
2,1
2,2
3,6
4,6
6,8
7,2
4,9
14,3
Rychlík
42,3
1,4
2,1
2,3
4,1
5,8
8,3
10,0
23,5
Nákladní vlak
52,5
0,2
1,1
1,9
3,2
4,1
6,3
7,6
23,1
Posun
63,7
11,8
8,6
5,5
4,2
3,1
1,7
0,8
0,6
Při řešení emisí z provoz železničních motorových hnacích vozidel se proto vychází ze spotřeby paliva a emisních součinitelů. K tomu, aby palivo mohlo být hnacím vozidlem spotřebováno, je nutné k vlastní spotřebě připočíst i spotřebu paliva a z toho plynoucí emise, které vznikají při stáčení, skladování a výdeji paliva. Nezanedbatelná je i spotřeba a následně i emise, které vznikají při dopravě paliva v řetězci od výrobce (rafinerie) do skladu pohonných hmot dopravce. Výpočet vychází ze spotřeby trakčního paliva a to včetně spotřeby pro předtápění a klimatizaci vozových souprav. Stáčení a výdej paliva představuje ztráty 0,4 % (Odhad). Např. [3] uvádí úniky VOC vztažené na dvě manipulace (stáčení a výdej paliva) ve výši 0,02 kg.m-3. Ztráty ve formě emisí při skladováni paliva ("dýcháni nádrže") jsou podle autorizovaných měřeni prováděných pro ČD zanedbatelné (střední emisní tok ropných uhlovodíků je cca (2 až 9).10-5 g.hod-1). Ztráty.při dopravě paliva jsou odhadovány na 2,5 %. Při výpočtu emisi se vyjádří ze vztahu : Gimtr = (Bcmtxk1xkimt )/ (100 – z1) kde Gimtr - je množství i-té škodliviny emitované do ovzduší při provozování motorové trakce (t), Bcmt -celková spotřeba trakčního paliva,
21
k1
-součinitel převodu objemu spotřebovaného paliva na jeho výhřevnost a použitých
kimt z1
jednotek -emisní součinitel i-té škodliviny emitované do ovzduší při provozu motorové trakce - jsou ztráty při dopravě, stáčení, skladování a výdej paliva (%)
Výpočet emisí z provozu elektrických hnacích vozidel Při stanovení emisí z provozu železničních elektrických hnacích vozidel včetně emisí, které vznikají při klimatizací vozových souprav napájené z trakčního vedení, se vychází ze spotřeby elektrické energie na vstupu do napájecích stanic ČD. Pro výpočet je rozhodující spotřeba elektrické energie z tepelných elektráren spalujících fosilní paliva. Při řešení lze vycházet ze Senkeyova diagramu energetických přeměn lze stanovit hodnoty ztrát energetických přeměn u tepelného zdroje, ztrát při transformaci a při přenosu elektrické energie do napájecího bodu ČD na straně energetiky. Vzhledem ke složitosti výpočtu ztrát jednotlivých energetických přeměn při výrobě a distribuci elektrické energie je vycházeno z odborného odhadu. a) vlastní spotřeba při výrobě elektrické energie je odhadována na 7,2 %. b) ztráty při transformaci a přenosu elektrické energie jsou odhadovány na 3,8 %. Vzhledem ke složitosti stanoveni elektrické energie čerpané z jednotlivých, zdrojů pro elektrickou trakci, je volen koeficient k2 pro spotřebu elektrické energie z tepelných elektráren spalujících pevné palivo z celkové výroby elektrické energie. Odhad je odvozen z hrubé a čisté výroby elektrické energie v roce 1997. Při výpočtu emisí se dále vychází z emisních součinitelů podle výroční zprávy SPEZO, ČEZ 1997 uvedených v následující tabulce 6. Při výpočtu emisí elektrické trakce je vycházeno ze vztahu : Bieltr = (Bcetr x k2 x kielt x 107)/(100-z2) x (100-z3) kde . Bcetr - je celková spotřeba trakční elektrické energie (MWh), Bieltr - množství i-té škodliviny emitované do ovzduší při provozování elektrické trakce (t), K2 - koeficient vyjadřující poměr výroby elektrické energie v tepelných zdrojích spalujících fosilní paliva a celkové výroby elektrické energie, kjet - emisni součinitel. i-té škodliviny emitované tepelným zdrojem spalující fosilní paliva při elektrické energii (kg.MWh-1). Z2 - jsou ztráty vyjádřené jako vlastní spotřeba při výrobě elektrické energie (%), Z3 - ztráty při transformaci a přenosu elektrické energie (%),
22
Emisní součinitele Emisní součinitele pro silniční a železniční dopravu podle literárních pramenů jsou uvedeny v následující tabulce č.6. Emisní součinitele podle druhu dopravy Železnice Nákladní doprava Škodlivina Jednotka [2] [3] CO2 CO Nox CxHy SO2 Částice
Silnice
Emisní součinitele podle druhu paliva [4]
[2]
Jednotka
207 2,40 3,60 1,10
Tis.t.TJ-1 t.TJ-1 t.TJ-1 t.TJ-1 t.TJ-1 t.TJ-1
g.tkm-1 g.tkm-1 g.tkm-1 g.tkm-1 g.tkm-1 g. tkm-1
41 0,05 0,20 0,08
0,03 0,20 0,01
CO2 CO Nox CxHy Částice
g. oskm-1 g. oskm-1 g. oskm-1 g. oskm-1 g. oskm-1
0,04 Osobní doprava 78 0,13 0,06 0,46 0,43 0,30 0,03 0,08
Emisní součinitel 0,0710 1,032 1,877 0,244 0,0965 0,096
180 11 2,1 2,3
Měrné emise silničních vozidel Specifickými testy se stanoví měrné emise jednotlivých typů silničních motorových vozidel. Skutečné emise z provozu motorových vozidel však ovlivňují podmínky, za kterých jsou tato vozidla provozována. Zkušební testy sice umožňují hodnotit technický stav spalovacích motorů, ale neumožňují stanovit skutečné množství emisí, které znečišťují ovzduší. Emise z dopravy motorovými vozidly lze stanovit "emisními součiniteli" na podkladě a) dopravních výkonů jednotlivých druhů dopravy a koeficientů charakterizující konkrétní podmínky dopravně přepravního procesu. b) na podkladě chemického složeni motorových paliv, předpokládané účinnosti jeho spalování a dalších podmínek, které určují vznik emisí dopravních prostředků Emise železniční dopravy ze spotřeby paliva a trakční elektrické energie
23
Při výpočtu emisí z provozu železničních motorových hnacích vozidel se vychází z celkové spotřeby trakčního paliva motorové trakce a ze vztahu (I.). Výsledky výpočtů emisí z provozu motorových hnacích vozidel jsou uvedeny v následující tabulce.
Tabulka 7: Výsledky výpočtů emisí z provozu motorových hnacích vozidel ČD.
Rok
Škodliviny emitované provozem motorových hnacích vozidel ČD do ovzduší CO2
CO
Nox
CxHy
SO2
Částice
1994
487 372
6 592
12 434
1 623
541
541
1995
469 095
6 344
11 961
1 562
520
521
1996
425 128
5 750
10 846
1 416
471
471
1997
418 054
5 655
10 666
1 392
473
463
1998
377 006
5 099
9 619
1 256
417
418
Technické prostředky ke snížení emisí a spotřeby paliva U silničních vozidel se zážehovými spalovacími motory, které splňují normu EURO I až IV, tvoří emisní systémy s elektronicky řízenými procesy přípravy směsi a řízenými třícestnými katalyzátory výfukových plynů s tzv. sondami lambda. Tyto sondy s dalšími snímači poskytuji informace řídícímu počítači a ten dává pokyny elektronickému zařízení pro přípravu směsi. V třícestném katalyzátoru se přeměňuji oxidaci a redukci škodlivé látky na látky neškodné. Povrch katalyzátoru je nasycen vzácnými kovy (mimo jiné platinou a rhodiem). Platina povzbuzuje oxidaci uhlovodíků a oxidu uhelnatého na vodu a oxid uhličitý. Rhodium podporuje změnu oxidu dusíku na dusík a vodní páry. Dalším technickým zařízením zážehových spalovacích motorů je přímý vstřik paliva do válců spalovacího motoru (GDI resp. FDI). Tímto technickým opatřením lze snížit spotřebu paliva a snížení emisí. U vznětových motoru převládal názor, že jsou z hlediska emisí výhodnější než motory zážehové, neboť zplodiny hoření obsahují jen minimum oxidu dusíku a částice. Množství toxicky nebezpečných NOx není výrazně méně než u zážehových motorů. Třícestné katalyzátory, které jsou používány u zážehových spalovacích motorů, nelze použít u vznětových motorů. Ke snížení.exhalací je snaha používat vznětové spalovací motory s minimální spotřebou paliva. Zde se využívá pro snížení exhalací přímý vstřik paliva do válců motoru (DI) a pro zvýšení výkonu a točivého momentu pak turbodmychadel. Vstřikovací tlak dosahuje hodnot 1300 až 1 600 barů. Vysoký tlak vstřikovaného paliva pak vyžaduje vzhledem k pružnosti palivového potrubí mezi čerpad1em a vstřikovačem speciální řešení vstřikovacího zařízení.
24
Tento problém je řešen systémem, kdy každý válec má své jednoduché vstřikovací čerpadlo spojené přímo s tryskou. Přesné dávkování paliva je zabezpečováno elektronickou řídící jednotkou. Tyto vznětové motory tak mají proti motorům s nepřímým vstřikem paliva spotřebu o cca 10-15 % nižší, což se projevuje i na nižším objemu produkovaných emisí.
Vliv dopravy na kvalitu vod Doprava přispívá emisemi motorových vozidel, technickým stavem vozidel, provedením a technickým stavem skladů a tankovacích stanic paliva, technickým a technologickým zázemím pro údržbu a opravy dopravních prostředků, k znečišťování vod . Emise ze zdrojů znečišťování ovzduší mají vliv na změnu kvality a povahu půdy. Tím, že je půda ;současně vodním rezervoárem a funguje jako vodní filtr, může :mít zamoření kontaminace) nebo její poškození dopravní činností přímé nebo nepřímé účinky nakvalitu povrchových a zejména podzemních vod. Kromě emisí z dopravních prostředků jsou nebezpečím pro povrchové a podzemní vody znečištěné vody, které vznikají při čištění a údržbě dopravních prostředků. Potencionálním zdrojem ohrožení kvality podzemních a povrchových vod jsou úkapy např. ropných látek z vozidel, zejména pak v místech pravidelných stání vozidel (zastávky,- odstavná stání, křižovatky apod.); znečištění dopravní cesty přepravovanými substráty vlivem netěsnosti vozidel, substráty v místech nakládky a vykládky, u železniční dopravní cesty pak látkami které jsou používány pro mazání stoliček výměn apod. dopravní nehody a přeprava nebezpečného zboží. Dopravní nehody mohou způsobit velmi závažné ohrožení nebo zhoršení kvality podzemních a povrchových vod a mohou způsobit vážné poškození, ekosystému, které nemusí být lokalizováno jen na místo nehody.
Hluk Hluk je nežádoucí zvuk, který vyvolává nepříjemný nebo rušivý vjem anebo škodlivý účinek na člověka. Zvuk je mechanické kmitáni částic, které je nebo není (infra nebo ultra zvuk) v pásmu slyšitelnosti člověka. Akustické prostředí je charakterizováno velkou rozmanitostí a proměnlivostí zvuku, z nichž praktický každý se může za určitých okolnosti stát hlukem, který člověka obtěžuje, ruší nebo přímo poškozuje na zdraví.
25
Základní fyzikálními veličiny používané pro kvantifikaci zvuku
akustický t1ak(Pa), akustická rychlost (ms-2), frekvence (Hz), intenzita zvuku (W.m-2).
V praxi se používá pojem -"hladina akustického tlaku", která je logaritmem poměru určité akustického tlaku k referenční hodnotě akustického tlaku a její jednotkou je decibel (dB). Z hlediska životního prostředí je možno hovořit o negativních účincích hluku všude tam, kde působí nepříznivě na člověka, kvalitu příslušného území, ovlivňuje chováni fauny nebo nepříznivě působí na stavby apod. Z výsledků studií o vztahu hluku k nemocnosti lze odvodit, že při vzestupu Leq o 10 dB(A) je možno předpokládat vzestup nemocnosti o 6 %. Rušení spánku nastává při hladinách hluku okolo 3740 dB(A) v ložnici, tj. při venkovních hladinách 50-55 dB(A), Počet probuzených v rozmezí hladin 745 dB(A) prudce stoupá z 10 na 60 %, při 60 dB(A) v ložnici se probudí až 85 % osob. Je možno odhadnout, že zvýšení hladiny hluku o každých 5 dB(A) nad limitní noční hladiny způsobit zvýšení počtu osob, u nichž se projeví poruchy spánku, asi o 8-10 %. Podle definice Světové zdravotnické organizace (WHO) hladina hluku 55 -65 dB(A) je hladina, která může způsobit vážné potíže obyvatel. Příznivé akustické klima z hlediska akustické pohody pro regeneraci pracovní schopnosti je dáno ve venkovním prostoru pro pobyt lidí ekvivalentní hladinou nižší než 50 až 55 dB(A) ve dne a 40 dB(A) v noci. Požadavek k noční hladině hluku v ložnici je pod hladinou 37-35 dB(A). O negativním působení hluku nerozhoduje jen jeho intenzita, ale důležité je i jeho trvání.
Hlučnost dopravy je zapříčiněna a) činnosti hnacích a pomocných agregátů a jejich bezprostředním vztahem k vnitřnímu prostoru vnějším hlukem, a to - stykem kola s dopravní cestou - aerodynamickým hlukem, který vzniká samotným pohybem, - hlukem kolem jedoucích vozidel, b) hlukem ze součásti (např. nedostatečně upevněné kryty, sedla apod.) Celkovou hladinu hluku v dopravě lze rozdělit na hluk I. vyvolaný naftovými nebo jinými pohonnými motory; II. odvalováním kol po dopravní cestě, III. jinými intervalově se vyskytujícími hluky. Nepříznivě na člověka působí jak počet, tak i intenzita hlukových špiček. Hodnoty hluku ve venkovním prostoru se vyjadřuji ekvivalentní hladinou hluku LAeq a maximální hladinou hluku LAmax. Nejvyšší přípustná hladina hluku LAeq ve venkovním prostoru (s výjimkou pulzního hluku) se stanoví součtem základní hladiny hluku LAz = 50 dB(A) a korekci přihlížející k místním podmínkám v denní a noční době.
26
Vibrace Vibrace lze charakterizovat jako mechanické kmitáni, šířící se v pružném tělese nebo prostředí. Zvláštní skupinu kmitání tvoří mechanické otřesy, které jsou charakteristické při průjezdu vozidel po dopravní cestě. Při dopravě je zdrojem kmitání dopravní prostředek a dopravní cesta. Pro vibrace generované pozemní dopravou je charakteristický jejich výskyt ve frekvenčním pásmu 3 až 100 Hz, nejčastěji v pásmu 50 -100 Hz. Kmity mohou mít pravidelný i nepravidelný, náhodný charakter. Negativní vliv dopravou generovaných vibrací na životní prostředí je především: ¾ v nepříjemném působení na člověka; v některých případech mohou mít vibrace i patologické účinky na zdraví člověka, ¾ ve změně chování fauny v okolí dopravních cest, ¾ vnitřní změna v materiálu objektů, na které vibrace působí, a tím může docházet k i postupnému snižování jejich pevnosti a stability, a tím i snižování životnosti stavebních objektů. Vibrace s frekvencemi do 500 Hz při dlouhodobém působení vyvolávají únavu a zhoršení reakcí na vnější podněty. Nejdůležitější je oblast okolo 5 Hz,. kdy dochází obvykle k rezonančním pohybům hlavy a celého těla.
Požadavky na konstrukci vozidel z hlediska ochrany životního prostředí Při návrhu konstrukce vozidel se setkáváme s řadou problémů, které je třeba řešit kompromisem z hlediska technických parametrů a požadavků na životní prostředí v průběhu celého životního cyklu vozidla.
Obecně požadavky na vozidla Výběr materiálů z hlediska ochrany zdraví a ochrany životního prostředí .těsná spolupráce s dodavateli, vyžadovat dokumentaci ekologických a zdravotních dodávaných komponentů požadavek na používání surovin a materiálů, které jsou důkladně prozkoumány z hlediska zdravotních a ekologických, vyhnout se toxickým látkám a komponentům s obsahem těžkých kovů, užívat materiály, které tlumí hluk, vibrace a omezující ostatní fyzikální pole (na druhé straně je nutné zabezpečit, aby bylo zajištěno spojení vozidla s ostatním okolím), užívat materiá1y, které umožňují recyklaci, vyhnout se směsným materiálům, které nemohou být demontovány bez rizika kontaminace prostředí, minimalizovat obsah kovů, které jsou ekologicky nebezpečné nebo vzácné, omezit používání materiálů z ohrožených dřevin a živočišných druhů, zvažovat perspektivu životního cyklu vozidla, snižovat počet užitých materiálů.
27
Výběr materiálů z hlediska energetické náročnosti provozu vozidla materiály, které umožní dostatečnou pevnost konstrukce vozidla a minimalizující jeho hmotnost, a tím i spotřebu energie při provozu vozidla. Ostatní požadavky konstrukce vozidla vedoucí k omezení spotřeby energie při zachování stanoveného standardu u osobní dopravy a požadavků na rychlost přepravy zboží, emisí z provozu spalovacích motorů a zdrojů energie, hluku, vibrací a elektromagnetického pole, spotřeby energie při nakládce a vykládce zboží, volba zařízení s velkou účinností, umožnění řízení hnacích vozidel tak, aby byly minimalizovány požadavky na spotřebu primární energie, usnadněni demontáže tak, aby se zlepšila možnost separace částí a materiálů, vyvarovat se používání chlorovaných organických rozpouštědel při konstrukci a při údržbě vozidla, vyvarovat se pojivu, které obsahují izokyanáty, při výrobě a údržbě minimalizovat množství těkavých organických rozpouštědel, používat materiály a barvy na vnější a vnitřní konstrukci, interiéry, které nevyžadují chemických přípravků na údržbu, vybírat trvanlivý sytém barev, vyhnout se nerafinovaným minerálním olejům. Pokud je nutné používat minerální olej, pak dát přednost olejům vysoce rafinované jakostní třídy. zabezpečit zachycování případných úkapů nebezpečných látek přímo. na vozidle.
Celkové emise z dopravy 28
Podíl dopravy na celkových emisích hlavních škodlivin do ovzduší a podíl jednotlivých druhu doprav na emisích z dopravy je uveden v následující tabulce 8. CO2
Emise z dopravy
Podíl dopravy na celkových emisích (%) Celkové emise dopravy (kt/rok) Silniční doprava celkem (%) ¾ individuální doprava (%) ¾ Veřejná osobní (%) ¾ MHD (autobusy) (%) ¾ Doprava nákladní (%) Žel. Doprava (motor. Trakce) (%) Letecká doprava (%) Vodní doprava (%)
CO Nox CxHy
7,8 28,2 43,3 9662 93,0 47,4 2,7 1,3 41,6 4,4 2,3 0,3
250 187 95,4 92,8 70,6 31,5 1,5 3,6 0,7 1,7 22,6 56 2,3 5,8 2,1 0,8 0,2 0,6
SO2
Tuhé částice
Pb
40,2
0,7
3,2 81,2
70,8 97,4 76,4 1,2 0,6 19,2 2 0,4 0,2
6,28 91,3 12,4 4,6 2,2 72,1 7,5 0,5 0,7
5,84 0,13 90,1 95,7 4,8 0 5 0 2,4 0 78,8 0 8,2 0 0 4,3 0,8 0
Výpočet celkových objemů emisí jednotlivých druhů doprav je odvozen z celkových emisí z dopravy. Emise jednotlivých druhů doprav v roce 1996 jsou uvedeny v následující tabulce 9. Emise z dopravy
CO2
CO
Nox
CxHy
SO2
Silniční doprava celkem (%) 8985,660 238,500 173,5 68,959 5,734 ¾ individuální doprava 4259,203 168,381 54,664 52,685 0,711 (%) ¾ Veřejná osobní (%) 242,613 3,578 6,247 0,856 0,254 ¾ MHD (autobusy) (%) 116,814 1,670 2,950 0,414 0,126 ¾ Doprava nákladní 3738,035 53,901 97,180 13,240 4,134 (%) Žel. Doprava (motor. trakce) 425,128 5,750 10,846 1,416 0,471 (%) Letecká doprava (%) 222,226 5,250 1,496 0,283 0,034 Vodní doprava (%) 28,986 0,500 1,122 0,142 0,044
Tuhé Pb částice 5,223 0,122 0,251 0,000 0,264 0,000 0,125 0,000 4,116 0,000 0,471 0,000 0,000 0,006 0,046 0,000
GLOBÁLNÍ OTEPLOVÁNÍ .................................................................................................. 4
29
SKLENÍKOVÉ PLYNY .......................................................................................................... 4 EMISE DALŠÍCH PLYNŮ [5]....................................................................................................... 5 LIDSTVO A JEHO VLIV NA ATMOSFÉRU...................................................................... 6 JEVY PŮSOBÍCÍ NA KLIMA [5]................................................................................................... 6 ODHAD TEPLOT.................................................................................................................... 7 IPCC .......................................................................................................................................... 8 PŘÍRODNÍ KATASTROFY................................................................................................... 9 PROBLÉMY S OTEPLOVÁNÍM [7] .............................................................................................. 9 ČESKÁ REPUBLIKA ........................................................................................................... 11 DOPRAVA A ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ ............................................................................... 12 VÝZNAM OSOBNÍ HROMADNÉ DOPRAVY ................................................................. 14 SOCIÁLNÍ DŮVOD .................................................................................................................. 14 NEDOSTATEČNÁ KAPACITA SILNIČNÍ INFRASTRUKTURY........................................................ 14 OCHRANA ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ ......................................................................................... 14 ENVIRONMENTÁLNÍ POŽADAVKY NA DOPRAVU .................................................. 15 SLOŽKY ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ OVLIVŇOVANÉ DOPRAVOU .................................................. 17 Ovzduší ............................................................................................................................. 17 ZDROJE ZNEČIŠŤOVÁNÍ OVZDUŠÍ ........................................................................................... 17 EMISE MOBILNÍCH PROSTŘEDKŮ ............................................................................... 19 MĚRNÉ EMISE MOTOROVÝCH HNACÍCH VOZIDEL................................................................... 19 Výpočet emisí z provozu motorových hnacích vozidel ..................................................... 21 Výpočet emisí z provozu elektrických hnacích vozidel..................................................... 22 Emisní součinitele ............................................................................................................ 23 Technické prostředky ke snížení emisí a spotřeby paliva................................................. 24 VLIV DOPRAVY NA KVALITU VOD............................................................................... 25 HLUK ...................................................................................................................................... 25 VIBRACE ............................................................................................................................... 27 POŽADAVKY NA KONSTRUKCI VOZIDEL Z HLEDISKA OCHRANY ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ .................................................................................................. 27 OBECNĚ POŽADAVKY NA VOZIDLA ........................................................................................ 27 Výběr materiálů z hlediska ochrany zdraví a ochrany životního prostředí ..................... 27 Výběr materiálů z hlediska energetické náročnosti provozu vozidla............................... 28 Ostatní požadavky ............................................................................................................ 28 CELKOVÉ EMISE Z DOPRAVY ....................................................................................... 28 POUŽITÁ LITERATURA .................................................................................................... 31
30
Použitá literatura [1] - DIRNER, V. a kolektiv Ochrana životní prostředí, Ostrava: VŠB-TUO 1997, ISBN 807078-490-3 [2] - HLAVŇA, V., KUKUČA, P., ZVOLENSKÝ, P., STUCHLÝ, V. Dopravný prostriedok a životné prostredie. VŠDaS: Žilina, 1996. ISBN 80-7100-306-9. [3] Škapa, P Vliv dopravy na životní prostředí, Ostrava, 1 vydání, vydala VŠB-Technická Univerzita Ostrava. ISBN 80-7078-805-4 [4] - Ministerstvo Životního Prostředí, Ochrana ovzduší, Čistota ovzduší [on line] c 2000, poslední revize 21.09.2000 [cit. 2002-17-10], dostupné z: < http:// www.env.cz >. [5] - Český hydrometeorologický ústav, inventarizace skleníkových plynů, 3. národní zpráva [on line] c 1995, poslední revize 16.06.2000 [cit. 2002-17-10] dostupné z: < http:// www.chmi.cz/cc/start.html >. [6] - Český hydrometeorologický ústav, Národní centrum Rámcové úmluvy OSN o změně klimatu, 3.národní sdělení [on line] c 1995, poslední revize 22.10.2000 [cit. 18-10-2002], dostupné z: < http:// www.chmi.cz//cc/sdělení/1str.html >. [7] - Globální oteplování, Jan Votava, Jevy ovlivňující klima [on line] c 1999, poslední revize 03.02.2002 [cit. 2002-20-10], dostupné z: < http:// www.klima.ecn.cz >.
31