Generální rozptylová studie Zlínského kraje

Generální rozptylová studie Zlínského kraje Rozptylová studie pro posouzení stávajícího imisního zatížení na území Zlínského kraje Zpracováno dle ust. §17 zákona č.86/2002 Sb., o ochraně ovzduší ve znění p.p.

Zpracoval: Mgr. Jakub Bucek Autorizace č.: 4365/820/09KS Brno, prosinec 2011

Generální rozptylová studie Zlínského kraje

1. Úvod V předložené závěrečné zprávě předkládáme popis zpracování generální rozptylové studie Zlínského kraje, stavu v emisích jednotlivých znečišťujících látek a jejich krátkodobém vývoji. Řešení zakázky bylo strukturováno do následujících etap: 

Datové vstupy a jejich zpracování - příprava emisních a dalších potřebných dat ke zdrojům REZZO 1, 2, 3 a 4, ostatní potřebná data k výpočtu emisních bilancí a k jejich prezentaci, údaje a podklady pro zpracování rozptylové studie a její výstupy.;



Vypracování rozptylové studie pro tyto znečišťující látky: PM 2,5 , NO x , NO 2 , PM 10 , benzen, BaP; dále byl proveden výpočet sekundární prašnosti pro kvalitnější vyhodnocení imisního pozadí pro škodliviny PM 2,5 a PM 10 .



Vyhodnocení kvality ovzduší v grafické, tabelární i textové formě ve vztahu ke všem limitním imisním hodnotám stanoveným legislativou v ochraně ovzduší jak ve vztahu k ochraně zdraví lidí, tak k ochraně ekosystémů; vyhodnocení příspěvků jednotlivých skupin zdrojů ke koncentracím škodlivin;



Výpočet předpokládaného vývoje v emisní situaci kraje pro období nejbližších let, které zahrne očekávaný vývoj v emisích ze stacionárních zdrojů znečištění a z dopravy;



Výstupy do GIS ZL kraje pro potřeby řízení kvality ovzduší a územního plánování; mapové výstupy ve formátech sjednaných s objednatelem.

Dílem je rozptylová studie imisního zatížení zóny Zlínský kraj na základě dat z 2010 dle standardních metodik užívaných pro jejich zpracování, v souladu s platnou legislativou a metodikou Ministerstva životního prostředí ČR.

STRANA - 3 - z 130


2.

Vstupní údaje

2.1.

Kategorie dat

Data, shromažďovaná za účelem sestavení emisní bilance a následně modelového vyhodnocení kvality ovzduší v podobě rozptylové studie Zlínského kraje, lze obecně rozdělit do následujících hlavních skupin: 

Převzatá (primární) data – údaje spravované správci souvisejících informačních systémů, ať již systémů veřejné správy (ČHMÚ, ČSÚ), nebo ostatních systémů (např. zákaznické systémy distribučních společností, technické mapy apod.). Tato skupina dat se dále dle věcného obsahu a souvztažnosti ke zpracovávané problematice dělí na:



Data pro výpočet bilancí – např. provozní údaje zdrojů (výkon, spotřeba, emise), data obchodního charakteru od distribučních společností apod. obvykle v tabelárním (.xls) nebo databázovém (.dbf, .mdb, .txt) formátu



Informace technického charakteru



Mapové podklady – např. členění území do správních celků, budovy, adresní body, silnice, železnice, trasování energetických rozvodných sítí, umístění energetických bodových prvků, apod. většinou ve formátech ESRI (.shp - státní správa),.dgn (distribuční společnosti) nebo mapových zákresech.



Doplňkové informace ke geografickým vrstvám (bližší popis atributů) nebo ostatní údaje technického charakteru nemající přímou návaznost na územně váza né informace (tabulky, texty, obrazové přílohy)



Ostatní informace



Textové informace, konzultace, jednání – např. záměry distribučních společností, výhledové plány rozvoje, priority řešení apod.



Odvozená (pořízená) data – jedná se o nesledované nebo chybějící údaje, které je možno získat buď výpočtem z primárních převzatých údajů za použití přepočítacích vztahů (fyzikální převody, normované faktory, koeficienty, účinnosti apod.) nebo modelově stanovit (odhadnout) na základě předem definovaných předpokladů a zjednodušení (např. spotřeba paliv v lokálních topeništích). V případě chybějících mapových podkladů sem patří jejich digitalizace.



Podpůrné databáze – registry, číselníky, tabulky přepočítacích koeficientů, faktorů atd. Provázáním s nadřazenými nebo souvisejícími informačními systémy, u kterých je zajištěna pravidelná aktualizace, bude v budoucnu usnadněna aktualizace bilanční části. Využití standardizovaných číselníků dovoluje převod výstupů popř. kategorizaci výstupů do typizované všeobecně užívané podob y a formy. Volitelné (měnitelné) přepočítací koeficienty umožňují zachytit změny limitních omezení (např. emisní faktory), popř. usnadňují zpracování citlivostních analýz či vyladění variantních scénářů rozvoje.

STRANA - 4 - z 130


2.2.

Popis a způsob zpracování vstupních dat

2.2.1. Převzatá data Jedná se o data shromažďovaná (sběr) nebo spravovaná (zpracování, distribuce) „centrální“ formou. Tato data jsou buď ve správě státních (nebo státem spravovaných) orgánů nebo jsou majetkem soukromých společností regionálního významu. Forma „vlastnictví“ dat determinuje i úroveň jejich dostupnosti a rozsah jejich následného využití (zveřejňování, šíření, publikace atd.). Základní podmínkou pro zajištění aktualizace modelového řešení je detailní zmapování datových toků – vstupů. Aby byla zachována kontinuita prací je třeba co nejpečlivěji ošetřit předávací podmínky s majoritními správci datových podkladů - smluvní zajištění vstupních podkladů v dlouhodobém horizontu. Většina správců má v současné době upraveno poskytování informací pro obdobné účely státní správy interními směrnicemi, jejichž obsah však z pohledu zpracovatele (popř. uživatele) nemusí odpovídat potřebám. Projednání a přijetí jakékoliv změny v takovýchto směrnicích je časově velmi náročnou akcí, kterou zpravidla není možno vměstnat do harmonogramu již probíhající studie. Proto je nutné definovat předávací podmínky dlouho v předstihu před samotnou plánovanou aktualizací. Samozřejmou součástí smluvních předávacích podmínek by měly být záruky přejímatele, týkající se ochrany a zabezpečení přebíraných dat před zneužitím (ochrana individuálních údajů, strategické informace obchodního charakteru atd.). Podmínkou smysluplného naplnění tohoto požadavku je však rozčlenění dat ze strany správce datových podkladů do následujících skupin: 

Data nepřístupná (utajovaná) – chráněné, nezveřejnitelné detailní podklady z databází jednotlivých distributorů paliv a energií popř. další údaje (např. z ČSÚ), které slouží pouze zprostředkovaně k modelovým výpočtům a v originální podobě jsou poskytovány příslušným správcem dat za úplatu. Tyto podklady přebírá zhotovitel bilanční části studie se závazkem jejich absolutní ochrany (zakotvené a blíže definované ve smluvních předávacích podmínkách) – tj. nesmí je (ani jejich část) v této detailní podobě bez přímého souhlasu správce datových podkladů předat třetím osobám. Zpracovatel je oprávněn použít detailní data pouze pro provedení normalizace (připojení na GIS, kategorizace, úpravy apod.) a kumulace do zveřejnitelné podoby (na územní celek, kategorii odběru, sektor spotřeby, oddíl OKEČ). Podle dalších individuálních podmínek správce datových podkladů jsou tato data buď dále spravována a archivována zpracovatelem bilanční části studie pro následné akce (aktualizace, citlivostní analýzy apod.), nebo jsou po z pracování zničena.



Data omezeně přístupná odborníkům (pracovní data) – data s možností cirkulace v rámci odborných skupin zpracovatelského kolektivu a sloužící i pro účely rozhodovacích procesů (např. intranetové řešení s odstupňovanými přístupovými právy).



Data volně přístupná všem uživatelům výstupů informačního systému (tj. i „konkurenci“ - např. v podobě internetové aplikace – i zde s možností přístupových práv ale z hlediska např. komerčního využití výstupů – rozděleno na informace „zadarmo“ a informace poskytované „za úplatu“)

Majoritními správci dat, potřebných k sestavení emisní bilance Zlínského kraje jsou:

STRANA - 5 - z 130

Generální rozptylová studie Zlínského kraje Tabulka 1: Hlavní správci dat (zdroje dat) pro řešení GRS Zlínského kraje Správce dat

Adresa

Bodově sledované zdroje znečišťování ovzduší kategorie REZZO 1, REZZO 2.

Český hydrometeorologický ústav (ČHMÚ)

Na Šabatce 17, 143 06 Praha 12

Český statistický úřad (ČSÚ)

Na padesátém 81, 100 82 Praha 10 – Strašnice

Výsledky sčítání lidu, domů a bytů k 1.3.2001 v Zlínském kraji - Trvale bydlící osoby, trvale obydlené domy a byty (v členění na ZSJ)

Tř. T. Bati 21 761 90 Zlín

Mapové podklady pro zakreslení sledovaných entit, datové podklady o evidovaných zvláště velkých, velkých a středních zdrojích z poplatkové agendy

Čerčanská 12, 140 00 Praha 4

Údaje ze sčítání intenzity dopravy

Krajský úřad Zlínskéhokraje Změna obrázku!!!!!!!! Ředitelství silnic a dálnic ČR

STRANA - 6 - z 130

Okruh spravovaných údajů (rámcově)

Plošně sledované zdroje REZZO 3 (ZSJ), REZZO 4. Průměrné kvalitativní znaky tuhých paliv.

Generální rozptylová studie Zlínského kraje 2.2.2. Bilanční údaje (alfanumerická data) Pro sestavení emisní bilance Zlínského kraje byly využity následující vstupy: 

REZZO 1 - databáze zvláště velkých a velkých zdrojů znečišťování ovzduší, Zlínský kraj, ČHMÚ pracoviště Praha, stav 2010



REZZO 2 - databáze středních zdrojů znečišťování ovzduší, Zlínský kraj, ČHMÚ, pracoviště Milevsko, stav 2009/10



Tabulky ze SLBD 2001, Zlínský kraj, ČSÚ, Krajský úřad Zlínského kraje



Průměrné kvalitativní znaky spalovaných tuhých paliv v jednotlivých sférách spotřeby v Zlínského kraji, TEKO Praha, stav 2010

2.2.3. Geodata (mapové podklady) Geodata jednak doplňují informaci o rozložení emisní zátěže daného územního celku sledovanými škodlivinami (např. lokalizace bodově sledovaných zdrojů REZZO), jednak umožňují přehlednější vizualizaci bilančních údajů jejich přímým promítnutím do řešeného území (např. prezentační bilanční výstupy v členění dle správních celků, výsledky modelování koncentrací sledovaných škodlivin ve formě imisních map apod.). Geodata dále významně rozšiřují škálu analytických operací s daty – usnadňují vzájemné „konfrontace“ dat v konkrétním území, selekci dat jak z hlediska jejich atributů, tak z hlediska územních souvztažností atd. Vzhledem ke zvolenému způsobu jejich zpracování (dynamické propojení „mapové“ složky v GIS s číselnými atributy v datovém skladu) je zaručena i jejich parciálně automatizovaná aktualizace současně s aktualizací alfanumerické části bilančních dat. Geografický informační systém (GIS) se tak stává „jednotícím“ prostředím, ve kterém se ve formě geodat mohou setkávat výsledky z nejrůznějších výstupů (územní plánování, infrastruktura, chráněná území, životní prostředí, energetika atd.) a kde mohou být sledovány a vyhodnocovány vzájemné vazby či prolínání jinak obtížně porovnatelných entit. Mapové podklady (vrstvy GIS) obsahují následující údaje a informace: 

Hranice územních jednotek v řešeném území – hranice Zlínského kraje (NUTS3), hranice obcí s rozšířenou působností (ORP3), hranice katastrálních území (KU), hranice obcí (ZUJ) a hranice základních sídelních jednotek (ZSJ), rok 2010



Trasování komunikací (pozemní komunikace v členění dle druhu - třídy, drážní komunikace, cesty, mosty atd.)



Adresní body – využití pro digitalizaci lokalizace bodově sledovaných zdrojů REZZO



Výškopis – vrstevnice DMU25, digitální model terénu



Rastrové mapy – podkladové mapy pro projekci bodově sledovaných veličin



Referenční body – síť referenčních bodů, ve kterých jsou vypočteny charakteristiky znečištění ovzduší pro sledované znečišťující látky

STRANA - 7 - z 130

Generální rozptylová studie Zlínského kraje 

Velké bodové zdroje znečišťování ovzduší – vrstva zvláště velkých a velkých zdrojů kategorie REZZO 1, ČHMÚ, stav dle databáze REZZO z roku 2010



Střední bodové zdroje znečišťování ovzduší – vrstva významných středních zdrojů kategorie REZZO 2, ČHMÚ, stav dle databáze REZZO z roku 2009/10



Plošné zdroje znečišťování ovzduší – vrstva méně významných středních zdrojů kategorie REZZO 2 v součtu za jednotlivé ÚTJ, vrstva neevidovaných malých stacionárních zdrojů REZZO 3 v součtu za obce, modelově vypočteno z dat SLBD 2001, ČHMÚ, stav roku 2010

Data geografického charakteru v rozsahu týkajícím se zpracování GRS jsou uložena v prostředí ArcGIS Desktop v.9.x v modulu ArcMap (mapové výstupy v projektech .MXD Esri ArcMap Document). V souladu se zadáním jsou geografická data v projektu uložena ve formátu ESRI shapefile (.SHP). V atributových tabulkách geografických dat nově vytvořených vrstev byly ponechány jen informace vztahující se k polohopisným údajům sledované entity (výměry, souřadnice), popř. údaje nutné pro základní popis (Labels) prvku (např. název obce) a slinkování s doplňkovými údaji v alfanumerické části projektu („cizí klíč“ – např. identifikátor zdroje apod. - Joins). Doplňkové atributové informace k jednotlivým geovrstvám jsou uloženy v Accesové databázi (.MDB). Z geodat byly dále vytvořeny vrstvy (.LYR), které obsahují nastavení vrstev v mapových projektech (.MXD) – souřadný systém, popis legendy, popis a nastavení formátu atributů vrstvy, navázání (join) geografických informací na doplňkové atributy v alfanumerické databázi (tabulky datového skladu v MS Access) apod. Z věcně příbuzných vrstev byly dále vytvořeny skupiny (Group Layers), které usnadní tvorbu samotných mapových výstupů. S ohledem na přenositelnost celého projektu byl při zpracování vrstev (.LYR) a samotných mapových projektů (.MXD) kladen důraz na relativní adresaci ke zdrojovým geografickým datům. 2.2.4. Odvozená data Na základě upravených a opravených převzatých dat byl navržen model výpočtu nesledovaných, chybějících a odvozených údajů, vč. tvorby a způsobu využití přepočítacích koeficientů za účelem sestavení bilancí výchozího roku. Jedná se o nesledované nebo chybějící údaje, které byly získány buď výpočtem z primárních převzatých údajů za použití přepočítacích vztahů (fyzikální převody, normované faktory, koeficienty, účinnosti apod.) nebo stanoveny modelově na základě předem definovaných předpokladů a zjednodušení. Modelový výpočet spotřeby paliva (a následně emisí sledovaných škodlivin) byl použit především pro stanovení spotřeby paliv v lokálních topeništích. Datovými podklady pro výpočet byly statistické údaje z ČSÚ z roku 2001 (ze sčítání lidu, bytů a domů), které byly aktualizovány a verifikovány z podkladů plynárenských společností na skutečnou úroveň stavu skladby paliv v hodnoceném roce (2010). Ve spotřebě paliva a emisích byly zohledněny kvalitativní znaky spalovaných tuhých paliv na řešeném území (podklady TEKO Praha). Výsledky jsou agregovány za území jednotlivých obcí.

STRANA - 8 - z 130

Generální rozptylová studie Zlínského kraje Pro stanovení spotřeby byly využity následující údaje: 

Počet trvale obydlených bytů v rodinných domech, bytových domech a ostatních budovách. Počet bytů obydlených přechodně, počet bytů sloužících k rekreačním účelům a počet bytů v rekonstrukci.



Průměrná výměra trvale obydlených bytů v členění na byty v rodinných domcích a byty v bytových domech a ostatních budovách



Počet bytů v členění dle způsobu vytápění (ústřední, etážové, kamna)



Počet bytů v členění dle energie použité k vytápění (uhlí, dřevo, elektřin a, plyn)



Skladba spotřeby tuhých paliv v lokalitě (% zastoupení jednotlivých druhů tuhých paliv)



Průměrné kvalitativní znaky tuhých paliv (výhřevnost, popelnatost, sirnatost)



Uvažovaná potřeba tepla na 1 m 2 vytápěné plochy v členění na rodinné domky a bytové domy



Celková účinnost pro daný způsob spalování paliv (přepočet potřeby tepla na spotřebu paliva)

Počet odběratelů z podkladů plynárenských společností – členění dle pásem odběru Pro výpočet emisí u lokálních topenišť s tuhými palivy byly použity kvalitativní znaky průměrného hypotetického tuhého paliva spalovaného v Zlínském kraji v roce 2010, které byly stanoveny na základě údajů z materiálů ČHMÚ, zpracovaných pro účely emisních bilancí v TEKO Praha: 

Tabulka 2: Průměrné kvalitativní znaky tuhých paliv, spalovaných v REZZO 3, Zlínském kraj, 2009

Druh paliva

Obsah vody v Výhřevnost původním paliva palivu v % Qr i hm. Wrt [MJ/kg]

[%]

Obsah popelovin v bezvodém stavu (v sušině) v % hm. Ad [%]

Obsah síry v bezvodém stavu (v sušině) v % hm. Sdt

Obsah popelovin v původním palivu v % hm. Ap

Obsah síry v původním palivu v % hm. Sp

%z celkové spotřeby v GJ

[%]

[%]

[%]

[%]

Koks

27,319

9,171

9,165

0,476

8,325

0,433

6,39%

Černé uhlí tříděné

31,920

3,900

4,400

0,410

4,228

0,394

7,13%

Hnědé uhlí tříděné

17,747

30,100

9,729

1,107

6,800

0,774

81,59%

Brikety hnědouhelné

23,808

11,460

8,790

0,512

7,783

0,453

4,90%

Celkem

19,011

27,328

9,441

1,027

6,861

0,746

100,00%

STRANA - 9 - z 130


Průměrné tuhé palivo vykazuje následující kvalitativní znaky: Qi = 19,011 MJ/kg, AP = 6,861, Sp = 0,746 Emisní faktor pro výpočet roční emise NOx byl stanoven jako hmotnostní vážený součin jednotlivých druhů tuhých paliv a činí 2,870. 2.2.5. Výpočet emisních bilancí Sestavení emisí bilance sledovaných znečišťujících látek záviselo na kategorii zdroje znečišťování ovzduší. Emise základních znečišťujících látek u bodově sledovaných zdrojů (velké a střední zdroje REZZO 1 a REZZO 2) byly ve výchozím roce převzaty ve výši evidované a ověřené ČHMÚ v databázích REZZO. Tyto údaje byly dále verifikované a popř. doplněné z poplatkové agendy, poskytnuté KÚ Zlínského kraje, a v případě největších zdrojů i dotazníkovou formou přímo s provozovateli zdrojů. Výpočet emisí ostatních sledovaných znečišťujících látek a emisí z ostatních neevidovaných malých zdrojů znečišťování ovzduší byl proveden ze spotřeby paliva, druhu paliva, příslušných emisních faktorů, jakostních parametrů paliv, typu roštu, účinnosti odlučovacího zařízení a výkonu kotle popř. druhu technologické výroby. Emisní faktory základních škodlivin (polétavý prach, SO2, NOx, CO, CxHy) byly převzaty z Přílohy č.2 k vyhlášce č. 205/2009 Sb. „Emisní faktory“. Pro ostatní sledované škodliviny byly použity vztahy (vzorce) a emisní faktory dodané pro výpočet z ČHMÚ. U tuhých paliv byly pro výpočet použity jakostní parametry ze zprávy TEKO Praha - průměrné parametry (vážené průměry znaků jakosti). Vypočtené (resp. převzaté) emise jsou u bodově sledovaných zdrojů součástí podrobných databází. U plošně sledovaných zdrojů (méně významné střední stacionární zdroje REZZO 2, neevidované malé stacionární zdroje REZZO 3) byly emise kumulovány za území jednotlivých obcí (ZÚJ) v zájmovém území Zlínského kraje. 2.2.6. Podpůrné databáze Jejich obsahem jsou především číselníky, dekódující příslušné položky v převzatých datech (REZZO), dále pak přepočítací koeficienty a faktory, umožňující úpravu vstupů do podoby potřebné ve výstupních bilancích nebo z disponibilních podkladů odvozujících nesledované či chybějící hodnoty (emisní faktory, měrné hodnoty apod.), a „kategorizační“ číselníky a převodníky, zajišťující součet vstupních dat do požadované strukturalizované podoby (kategorizace zdrojů pro bilanční výstupy apod.): 

Číselníky k databázím REZZO 1 a REZZO 2 (druhů topenišť, roštů, paliv, výroby, kódů znečišťujících látek, měrných jednotek apod.)



Emisní faktory základních škodlivin (polétavý prach, SO 2 , NO x , CO, C x H y ) - Příloha č.2 k vyhlášce č. 205/2009 Sb. „Emisní faktory“



Emisní faktory pro ostatní sledované škodliviny (PM 10 , PM 2,5 , BaP, Benzen), ČHMÚ

STRANA - 10 - z 130


Číselníky umožňující strukturování (kategorizaci) kumulovaných bilančních výstupů v souladu s potřebami uživatele



Měrné hodnoty potřeby energie pro modelový výpočet spotřeby paliv v lokálních topeništích

Schematické znázornění datových toků a provázanost dat ukazuje následující obrázek:

Obrázek 1: Modelový výpočet emisní bilance

2. 3. Vyhodnocení datových podkladů 2.3.1. Kategorizace REZZO Zdroje, emitující do ovzduší znečišťující látky, jsou celostátně sledovány v rámci tzv. Registru emisí zdrojů znečišťování ovzduší (REZZO). Podle zákona č. 86/2002 Sb. o ochraně ovzduší se zdroje znečišťování člení na zdroje mobilní a stacionární. Zdroje stacionární jsou dále členěny podle míry vlivu na kvalitu ovzduší (zvláště velké, velké, střední a malé zdroje) a podle technického a technologického uspořádání (spalovací zdroje, spalovny odpadů a ostatní zdroje). Spalovací zdroje se zařazují do kategorie podle tepelného příkonu nebo výkonu. Stacionární zdroje jsou zahrnuty v dílčích souborech REZZO 1 - 3, mobilní zdroje jsou začleněny v dílčím souboru REZZO 4.

STRANA - 11 - z 130

Generální rozptylová studie Zlínského kraje Správou databáze REZZO za celou Českou republiku je pověřen Český hydrometeorologický ústav (ČHMÚ). Jednotlivé dílčí databáze REZZO 1-4, které slouží k archivaci a prezentaci údajů o stacionárních a mobilních zdrojích znečišťování ovzduší, tvoří součást Informačního systému kvality ovzduší (ISKO) provozovaného rovněž ČHMÚ jako jeden ze základních článků soustavy nástrojů pro sledování a hodnocení kvality ovzduší ČR. Výchozím podkladem pro emisní bilanci velkých zdrojů jsou údaje ze Souhrnné provozní evidence velkých zdrojů znečišťování za rok 2009, ověřované Českou inspekcí životního prostředí (ČIŽP) a KÚ Zlínského kraje. Aktualizace databáze REZZO 1, tj. dalších technických údajů o zdrojích a jejich provozu (údaje o kotlích, palivu, technologiích a odlučovačích) byla provedena z formulářů předložených provozovateli zdrojů jako souhrnné vyhodnocení údajů provozní evidence. Aktualizace údajů o emisích středních zdrojů je prováděna z údajů Souhrnné provozní evidence středních zdrojů znečišťování, ověřovaných příslušnými odbory ŽP úřadů obcí s rozšířenou působností. Emisní bilanci středních zdrojů za celou ČR a verifikaci údajů provádí z podkladů poplatkových agend obcí s rozšířenou působností ČHMÚ - oddělení emisí a zdrojů, pracoviště Milevsko. Pro celostátní emisní bilance malých zdrojů je využíván model aktualizace údajů ze Sčítání lidu, domů a bytů, provedeného ČSÚ v roce 2001, jehož výstupem jsou údaje o spotřebě základních druhů fosilních paliv spalovaných v domácnostech. Poprvé byly do SLDB zahrnuty také údaje o počtech bytů, používajících jako převažující palivo dřevo. Tyto údaje jsou průběžně aktualizovány ve spolupráci s regionálními dodavateli paliv a energií (plynárenské a.s., energetické a.s., teplárenské podniky). Konečným produktem modelu jsou údaje o emisích znečišťujících látek z domácích topenišť (REZZO 3) na úrovni jednotlivých obcí. Celková emisní bilance malých zdrojů nezahrnuje údaje o emisích z drobných provozoven zpoplatňovaných obecními a městskými úřady. Vykazování emisí uhlovodíků (CxHy) je od r. 2002 nahrazeno vykazováním emisí těkavých organických látek (VOC). Emisní bilance VOC však není prováděna pouze z podkladů REZZO 1–4, ale zahrnuje také bilanci emisí z používání rozpouštědel a nátěrových hmot u zdrojů, které nejsou v REZZO sledovány (venkovní použití, spotřeba v domácnostech, apod.).

STRANA - 12 - z 130

Generální rozptylová studie Zlínského kraje Tabulka 3.

Typ Druh zdroje

Obsahuje souboru

Charakter zdroje

Způsob evidence

bodové zdroje

zdroje jednotlivě sledované

plošné zdroje

zdroje hromadně sledované

Zvláště velké spalovací zdroje o jmenovitém tepelném příkonu 50 MW a vyšším bez přihlédnutí ke jmenovitému tepelnému výkonu. Zvláště velké stacionární

zdroje znečišťování

Spalovny nebezpečného odpadu, jejichž jmenovitá provozní kapacita množství odstraňovaného odpadu je větší než 10 tun za den, spalovny komunálního odpadu, pokud jejich jmenovitá provozní kapacita množství odstraňovaného odpadu je větší než 3 tuny za hodinu a REZZO 1 jiné spalovny pokud jejich jmenovitá provozní kapacita množství odstraňovaného odpadu je větší než 50 tun za den. Velké spalovací zdroje o jmenovitém tepelném výkonu vyšším než 5 MW do 50 MW.

Velké stacionární zdroje znečišťování

Střední stacionární zdroje znečišťování

Spalovny odpadů nepatřící do kategorie zvláště velkých zdrojů. Střední spalovací zdroje o jmenovitém tepelném výkonu od 0,2 MW do 5 MW. REZZO 2 Zařízení závažných technologických procesů, uhelné lomy a plochy s možností hoření, zapaření nebo úletu znečišťujících látek. Malé spalovací zdroje o jmenovitém tepelném výkonu nižším než 0,2 MW.

Malé stacionární zdroje znečišťování

Zařízení technologických procesů nespadajících do kategorie zvláště velkých, velkých a středních zdrojů, REZZO 3 plochy, na kterých jsou prováděny práce, které mohou způsobovat znečišťování ovzduší, skládky paliv, surovin, produktů a odpadů a zachycených exhalátů a jiné stavby, zařízení a činnosti, výrazně znečišťující ovzduší.

STRANA - 13 - z 130

Generální rozptylová studie Zlínského kraje Dopravní prostředky, kterými jsou silniční vozidla, drážní vozidla a stroje, letadla a plavidla.

Mobilní zdroje

Nesilniční mobilní zdroje, kterými jsou kompresory, přemístitelné stavební stroje a zařízení, buldozery, REZZO 4 vysokozdvižné vozíky, pojízdné zdvihací plošiny, zemědělské a lesnické stroje, zařízení na údržbu silnic, sněžné pluhy, sněžné skútry a jiná obdobná zařízení. Přenosná nářadí vybavená spalovacím motorem, např. motorové sekačky a pily, sbíječky a jiné obdobné výrobky.

STRANA - 14 - z 130

liniové zdroje

Generální rozptylová studie Zlínského kraje 2.3.2. Podklady REZZO 1 Databázi zvláště velkých a velkých zdrojů znečišťování ovzduší spravuje ČHMÚ Praha - úsek ochrany čistoty ovzduší, oddělení emisí a zdrojů. Výchozím podkladem pro údaje o zvláště velkých a velkých zdrojích byly údaje Souhrnné provozní evidence zdrojů znečišťování ovzduší, ověřované Českou inspekcí životního prostředí (ČIŽP), ve stavu k roku 2010.(ale databáze je výše psaná jako za rok 2009)? Výsledná databáze zdrojů REZZO 1 je na ČHMÚ k dispozici ve formě relační databáze typu .dbf ve struktuře typizované sestavy E 333 v členění na jednotlivé komíny (průduchy). Následující obrázky dokumentují vývoj středních teplot v rámci topné sezóny a vývoj počtu denostupňů v posledních letech. Obrázek 2: Střední teplota topných sezón ČR, topná sezóna 1991/1992-2008/2009

STRANA - 15 - z 130

Generální rozptylová studie Zlínského kraje Obrázek 3: Denostupně D21 za topná období 2001-2010 5 000

Denostupně D21

4 500

Normál 1971 - 2000 4 000

3 500

3 000 1992 1994 1998 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

V řešeném území bylo ve výchozím roce 2010 lokalizováno 223 zvláště velkých a velkých zdrojů znečišťování ovzduší REZZO 1, které emitují škodliviny prostřednictvím 1 135 ti výduchů (komínů). Emise z těchto zdrojů jsou obsahem vykazovaných emisních bilancí. Obrázek 4: Mapa umístění bodových zdrojů REZZO 1, členěno dle výše roční emise NO x (t/r), stav 2009

Následující obrázek ilustruje vývoj emisí u zvláště velkých a velkých zdrojů mezi roky 2005, 2006 a 2009. STRANA - 16 - z 130


Emise základních škodlivin [t/r]

Obrázek 5: Porovnání emisí základních škodlivin ze zdrojů REZZO 1, 2005, 2006 a 2009 7 000 6 000 5 000 4 000 3 000

rok 2001 rok 2005 rok 2009

2 000 1 000 0 Tuhé látky

SO2

NOx

CO

VOC

NH3

Největší pokles, jak v relativní tak absolutní výši, zaznamenaly od roku 2001 (ÚEK ZLK) emise oxidu siřičitého SO2 (index 2009/2001 = 0,73, absolutní pokles o cca 1647 t/r). Na snížení emisí SO2 se nejvíce podílely teplárenské zdroje v Otrokovicích a ve Zlíně a zdroj DEZA, a.s. ve Valašském Meziříčí. Emise oxidů dusíku NOx poklesly v období od roku 2001 do 2010 na cca 74 % (v absolutní výši o cca 783 t/r). Na poklesu mají opět největší vliv teplárny Zlín a Otrokovice a zdroj DEZA, a.s. ve Valašském Meziříčí. V menší míře (pokles mezi cca 22 - 34 t/r) se na snížení emisí NOx podílejí sklárna v Karolince, zdroj Aircraft Industries, a.s. v Kunovicích, Energetika Chropyně, a.s., výtopna Rožnov pod Radhoštěm a teplárna Holešov. (neměli by jsme tu dát přesné názvy)? Pokles produkce emisí VOC ve sledovaných letech 2005-2010 byl zaznamenán nejvyšší u zdrojů TON a.s. závod Bystřice pod Hostýnem, Barum Continental, spol. s r.o. v Otrokovicích a MITAS a.s., výrobní úsek Zlín. Výrazný nárůst emisí NH3 mezi lety 2001 a 2010 je dán metodickými změnami ve způsobu kategorizace REZZO (změny v evidenci zdrojů chovů zvířat a vykazování emisí NH3 dané zákonem 86/2002 a jeho prováděcími předpisy). Obrázek 6: Mapa umístění bodových zdrojů REZZO 1, vstupujících do modelového hodnocení kvality ovzduší, stav 2010

STRANA - 17 - z 130


2.3.3. Podklady REZZO 2 Emisní bilanci středních zdrojů a verifikaci údajů provádí z podkladů poplatkových agend ČHMÚ oddělení emisí a zdrojů, pracoviště Milevsko. Výchozím podkladem pro údaje o emisích středních zdrojů byly údaje Souhrnné provozní evidence zdrojů znečišťování ovzduší, ověřované příslušnými odbory ŽP úřadů obcí s rozšířenou působností. V řešeném území bylo v roce 2009 evidováno 1 674 středních zdrojů REZZO 2, z toho 878 spalovacích procesů a 769 technologií. Pro účely modelového hodnocení kvality ovzduší (rozptylové studie) byly z této kategorie zdrojů vybrány zdroje s významnými emisemi sledovaných škodlivin, které do modelu vstupují jako bodové. Ostatní, méně významné střední stacionární zdroje znečišťování ovzduší, pak byly zahrnuty do plošných zdrojů a do modelového hodnocení kvality ovzduší vstupují v podobě součtových údajů (hypotetických zdrojů) za území ÚTJ (územně technická jednotky) Z celkového počtu 1 674 středních zdrojů REZZO 2 bylo jako bodové vybráno 100 zdrojů. Podíl emisí základních škodlivin bodových zdrojů na celkových emisích v této kategorii zdrojů ukazují následující grafy:

STRANA - 18 - z 130

Generální rozptylová studie Zlínského kraje Obrázek 7: Emise základních škodlivin z REZZO 2, Zlínský kraj, 2009/2010 250 Plošné zdroje REZZO 2 Bodové zdroje REZZO 2

Emise [t/r]

200 150 100 50 0

Tuhé látky

SO2

NOx

CO

VOC

Obrázek 8: Procentuální vyjádření podílu významných středních bodových zdrojů REZZO 2 na celkových emisích z REZZO 2, Zlínský kraj, 2009/2010 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%

Plošné zdroje REZZO 2 Bodové zdroje REZZO 2

Tuhé látky

STRANA - 19 - z 130

SO2

NOx

CO

VOC

Počet zdrojů

Generální rozptylová studie Zlínského kraje Obrázek 9: Mapa umístění významných bodových zdrojů REZZO 2, členěno dle výše roční emise SO 2 (t/r), stav 2009/2010

STRANA - 20 - z 130

Generální rozptylová studie Zlínského kraje Obrázek 10: Mapa rozmístění méně významných plošných zdrojů REZZO 2, členěno dle výše roční emise SO 2 (t/r), ÚTJ, stav 2009/2010

Po výběru emisně významných bodově sledovaných středních stacionárních zdrojů znečišťování ovzduší REZZO 2 byly emise zbylých, méně významných, 1 574 zdrojů sečteny za území ÚTJ (443 ÚTJ). Výsledkem je vrstva, tvořená 240-ti plošnými zdroji, obsahujícími kumulované údaje méně významných středních stacionárních zdrojů znečišťování ovzduší REZZO 2.

STRANA - 21 - z 130

Generální rozptylová studie Zlínského kraje Obrázek 11: Mapa umístění bodových a plošných zdrojů REZZO 2, vstupujících do modelového hodnocení kvality ovzduší, stav 2008/2009

STRANA - 22 - z 130

Generální rozptylová studie Zlínského kraje 2.3.4. Podklady REZZO 3 Datovými podklady pro výpočet emisí z neevidovaných malých stacionárních zdrojů znečišťování ovzduší REZZO 3 – spalovacích procesů byly emise REZZO 3 vypočtené v ČHMÚ ze statistických údajů ze sčítání lidu bytů a domů ČSÚ z roku 2001, které byly aktualizovány a verifikovány z podkladů plynárenských společností na úroveň stavu skladby paliv v topné sezóně 2009/10. Ve vypočtených emisích jsou zohledněny kvalitativní znaky spalovaných tuhých paliv na území Zlínského kraje (podklady TEKO Praha). Výsledky jsou agregovány za území jednotlivých obcí. V případě emisí VOC a benzenu z používání rozpouštědel a nátěrových hmot u zdrojů, které nejsou v evidenčních databázích REZZO sledovány (venkovní použití, spotřeba v domácnostech, apod.). – tj. v malých plošných zdrojích REZZO 3, byly podkladem odborné odhady ČHMÚ z celostátní bilance, rozpočtené v poměru počtu obyvatel na jednotlivé obce. Obrázek 12: Mapa rozmístění malých plošných zdrojů REZZO 3 - použití rozpouštědel a nátěrových hmot, členěno dle výše roční emise VOC (t/r), území obcí, stav 2010

STRANA - 23 - z 130

Generální rozptylová studie Zlínského kraje Obrázek 13: Mapa rozmístění malých plošných zdrojů REZZO 3 - spalovací procesy, členěno dle výše roční emise SO (t/r), stav 2010

Obrázek 14: Spotřeba paliv v malých plošných zdrojích REZZO3 - spalovací procesy, členěno dle druhu paliva (GJ/r), stav 2010

STRANA - 24 - z 130

Generální rozptylová studie Zlínského kraje Obrázek č. 15: Mapa umístění plošných zdrojů REZZO 3, vstupujících do modelového hodnocení kvality ovzduší, stav 2009/10

2.3.5. Podklady REZZO 4 Do modelového hodnocení kvality ovzduší Zlínského kraje byla zahrnuta komunikační síť z výsledků Sčítání dopravy 2010, doplněná o nové komunikace (D1 Kroměříž - Hulín - Řikovice, R55 Hulín – Otrokovice, I/50 obchvat Bánova).

STRANA - 25 - z 130

Generální rozptylová studie Zlínského kraje Obrázek 156: Mapa intenzity individuální OSOBNÍ dopravy, (vstupní údaje pro výpočet emisí z REZZO 4)

STRANA - 26 - z 130

Generální rozptylová studie Zlínského kraje Obrázek 167: Mapa intenzity NÁKLADNÍ dopravy, výhled 2013 (vstupní údaje pro výpočet emisí z REZZO 4)

2. 4. Dopravní model Dopravní model je nástroj určený pro dopravní plánování. Jeho hlavním úkolem je poskytnout co nejpřesnější podklady určené pro rozhodovací procesy v dopravě – tedy zejména k otázkám kde a kdy realizovat vylepšení stávajícího dopravního systému, aby bylo možné dosáhnout požadovaných cílů co nejefektivnějším způsobem. Základním předpokladem pro takový model je existence úzké pevné vazby mezi prostorovým rozmístěním lidských aktivit v území a poptávkou po dopravě. Tato vazba je kvantifikována pomocí matematických modelů kalibrovaných na data získaná pomocí terénních šetření, ať už na straně faktorů socioekonomických, tak i na straně informací o dopravním systému řešeného území. V konceptu dopravního modelu jsou všechny procesy ovlivňující poptávku po dopravě reprezentovány pomocí soustavy matematických funkcí, které představují zobecněné vyjádření reality. V rámci matematického konceptu dopravního modelu lze rozlišit tři základní samostatné vrstvy, jež se však v reálném prostředí navzájem významně ovlivňují: 

Model využití území – představuje prostorovou strukturu města vyjádřenou pomocí zonace řešeného území do jednotek nejnižší hierarchické úrovně, které jsou následně seskupovány do dopravních zón, jež reprezentují části území homogenní v kontextu poptávky po dopravě. Klasifikace jednotek nejnižší hierarchické úrovně je založena na hodnocení využití krajiny z pohledu funkčního a urbanistického. Dopravní význam každé dopravní zóny je charakterizován dopravní produkcí a dopravní atraktivitou, jejichž hodnoty jsou funkcí souboru proměnných popisujících ekonomické a sociální aktivity v dané zóně.



Model prostorových interakcí – vyjadřuje vzájemné prostorové vazby mezi jednotlivými dopravními zónami ve vazbě na tok dopravy v řešeném území jako funkce produkcí a atraktivit (tedy poptávky po dopravě) a dopravní infrastruktury

STRANA - 27 - z 130

Generální rozptylová studie Zlínského kraje (nabídka dopravy). Toky mezi jednotlivými zónami symbolizuje matice přepravních vztahů, která může být dále disagregována na základě účelu přepravy, druhu použité dopravy a časových variací v průběhu dne. 

Model dopravní sítě – řeší přiřazení toků dopravy na danou dopravní síť, která je často tvořena navíc více subsystémy představujícími jednotlivé druhy dopravy (individuální doprava vs. hromadná doprava). Výsledkem je předpokládaná dopravní intenzita na každé jednotlivé komponentě dopravní sítě.

Jednotlivé vrstvy modelu jsou provázány formou sdílení informací – například produkce a atraktivity jednotlivých zón jsou vstupem pro model prostorových interakcí. Jeho výstupem je matice přepravních vztahů, která je zase klíčovým vstupem pro model dopravní sítě. Přesnost výsledků každého modelu je daná dostupností a přesností vstupních údajů a dostatkem dopravních dat z reálného provozu pro kalibraci modelu. Nikdy nelze považovat výsledky z modelu za přesnější, než jsou data využitá pro jeho sestavení a kalibraci. Využití matematického modelování v dopravě vychází ze základů, které byly položeny v druhé polovině padesátých let minulého století v USA (např. CATS, 1959). Pro rovnovážné zatěžování, které je používáno pro stanovení modelových dopravních intenzit, platí pro každou dvojici zón (neboli pár zdroj – cíl, angl. „OD pair“) několik předpokladů (Mekky, 2001): 

každý účastník dopravy se snaží minimalizovat svůj cestovní čas



jestliže se v průběhu cesty objeví časově kratší cesta, účastník ji použije,



rovnováha v systému nastane, nemůže-li si již žádný účastník zlepšit cestovní čas své cesty



čas všech použitých cest je stejný



čas všech nepoužitých cest je vyšší než čas všech cest použitých



dopravní poptávka je konstantní během časové periody modelování.

Proces samotného modelování se skládá z celkem čtyř základních kroků: 

vznik cest (trip generation) – stanovení počtu cest, které v každé jednotlivé zóně vznikají (dopravní produkce), a které v dané zóně končí (dopravní atraktivita). A to pro každý ze základních účelů cest samostatně (dojížďka do zaměstnání, nakupování, příp. volnočasové aktivity).



rozdělení cest (trip distribution) – stanovení matice dopravních vztahů mezi jednotlivými dopravními zónami na základě jejich produkce a atraktivity. Nejčastěji se využívá gravitačních modelů.



podíl jednotlivých druhů dopravy (modal split) – známý celkový počet cest mezi dvěma zónami je rozdělen mezi jednotlivé modelované druhy dopravy.

STRANA - 28 - z 130


zatěžování sítě (assignment) – objemy poptávky po dopravě stanovené ve třetím kroku jsou přiděleny na implementované dopravní sítě, samostatně pro každý z modelovaných dopravních módů. Přidělení dopravy na síť je iteračním procesem, při kterém je hledána taková rovnováha (equlibrium), při které již není možné zlepšit cestovní čas pro žádný z dopravních vztahů. Tento proces je kapacitně závislý – zohledňuje kapacitu jednotlivých komunikací, v případě, že tato je na dané komunikaci překročena, snižuje se cestovní rychlost, č ímž dochází k prodloužení času nutného k překonání daného úseku a tím i ke snížení jeho atraktivity. Tento přístup odráží výskyt kongescí na přetížených úsecích sítě.

Výsledkem výše popsaného procesu jsou dopravní objemy přidělené k dané dopravní síti a to samostatně v jednotlivých dopravních módech. Mezi další údaje, které lze zjistit, patří kapacitně závislá rychlost nebo čas, který je potřebný k překonání jednotlivých úseků i celé trasy, mezi zdrojovou a cílovou zónou. Doprava realizovaná na krátké vzdálenosti v rámci jednotlivých zón (intrazonální) není součástí modelu. 2.4.1. Využitý dopravní model a popis jeho úprav Pro stanovení produkce emisí z dopravy v řešeném území byl využit dopravně-emisní model, vycházející z již dříve zpracovaného dopravního modelu Zlínského kraje (Dufek et al., 2009. Tento základní model byl rozšířen na celé území Zlínského kraje - základní síť komunikací byla mimo území doplněna o dálniční síť, silnice I. třídy, II. třídy a vybrané komunikace III. třídy; doplněn byl samozřejmě také systém dopravních zón a rozšířeny příslušné matice přepravních vztahů mezi zónami. Na úrovni těchto matic došlo k přepočtu z původně základního roku 2008 o předpokládaný nárůst dopravy pro rok 2013 na základě aktuálně platných technických podmínek Ministerstva dopravy (Bartoš et al., 2010). Tento proces byl proveden samostatně pro osobní a samostatně pro nákladní dopravu. Modelové dopravní intenzity byly vypočítány pro období 24 hodin běžného dne s pomocí zatěžování modelové dopravní sítě maticí dopravních vztahů. Dopravní vztahy byly přiděleny na časově nejkratší trasy. Cestovní čas je vypočítán pro každou dvojici zón (tj. OD pár) s pomocí funkce, která zohledňuje zpomalení dopravního proudu vlivem narůstání objemu dopravy a přibližování se kapacitě dané komunikace. Kalibrace byla provedena na výsledky Sčítání dopravy 2005 navýšené o příslušné koeficienty dle výše zmíněných technických podmínek. Výsledky Sčítání dopravy 2010 budou k dispozici až v přibližně v polovině roku 2011, proto musely být využity ke kalibraci tyto starší údaje. 2.4.2. Stanovení emisního toku Na každém úseku modelové sítě (cca 4700 úseků včetně konektorů spojujících zóny a modelovou síť) byl vypočítán emisní tok pro stanovené škodliviny. Jako vstupní údaje byly použity emisní faktory v programu MEFA, pro definované rychlosti: 5, 20, 40, 60, 80, 100 a 120 km/h, v jednotlivých kategoriích vozidel lišících se druhem dopravy (osobní, nákladní, používaným palivem (benzín, nafta, LPG, CNG) a emisní normou, kterou musí daná kategorie vozidel splňovat (před-EURO, EURO1 - 4). Tyto údaje byly následně agregovány dle podílu jednotlivých kategorií v provozu tak, že pro každé rychlostní pásmo vznikl 1 emisní faktor pro osobní a 1 faktor pro nákladní dopravu. Tyto 2 „vážené“ emisní faktory byly zadány do dopravně emisního modelu jako atributy úseku a následně byl vypočítán emisní tok na daném úseku vynásobením faktoru a modelové dopravní intenzity. Vzhledem k velkému počtu dat -

STRANA - 29 - z 130

Generální rozptylová studie Zlínského kraje cca 4700 úseků, byl postup zadávání emisních faktorů i výpočty emisí zautomatizován pomocí maker. Přehled agregovaných emisních faktorů pro výpočet emisní zátěže pro osobní a nákladní vozidla je uveden v následujících tabulkách 4 a 5. Tabulka 4: Agregovaný emisní faktor pro výpočet emisní zátěže - osobní vozidla

rychlost [km.h-1] škodlivina jednotka 5

20

40

60

80

100

120

rok 2013 NOx

g.km

-1

0,8427 0,6406 0,5437 0,4971 0,5412 0,6742 0,8825

SO2

g.km-1

0,0374 0,0109 0,0112 0,0037 0,0035 0,0038 0,0050

g.km

-1

0,0911 0,0296 0,0271 0,0212 0,0215 0,0267 0,0387

g.km

-1

PM10 C6H6 B(a)P

0,0598 0,0201 0,0162 0,0072 0,0067 0,0077 0,0113 -1

μg.km

0,0609 0,0312 0,0373 0,0586 0,1260 0,2424 0,3966

Tabulka 5: Agregovaný emisní faktor pro výpočet emisní zátěže - nákladní vozidla

rychlost [km.h-1] škodlivina jednotka 5

20

40

60

80

100

120

rok 2013 g.km

-1

51,9941 16,8304 10,8523 9,1682 10,4727 12,8195 -

g.km

-1

0,0462

0,0174

0,0121

0,0110 0,0123

0,0150

-

g.km

-1

3,7514

1,0720

0,6272

0,4694 0,5195

0,6710

-

C6H6

g.km

-1

0,1814

0,0487

0,0285

0,0234 0,0231

0,0272

-

B(a)P

μg.km-1

0,1435

0,1700

0,2288

0,4402 0,9036

2,0299

-

NOx SO2 PM10

Emisní faktory pro sledované škodliviny, jakožto jeden ze základních vstupních údajů pro celkový výpočet, byly vypočteny statistickým zhodnocením databáze emisních faktorů MEFA, která soustřeďuje naměřené hodnoty různých vozidel, v závislosti na používaném palivu, přítomnosti a typu katalyzátoru, režimu a rychlosti jízdy, stáří vozidel, způsobu měření, atd. Do výpočtu váženého Ef byly dále zahrnuty informace o skladbě vozového proudu na dané lokalitě. Rychlost dopravního proudu pro jednotlivé výpočtové úseky byla stanovena na základě kapacitně závislé rychlosti vypočtené v dopravním modelu. Tato rychlost byla konfrontována s reálným měřením rychlosti na vybraných úsecích pro zobjektivizování výsledků. Jelikož pro NO2 není v současnosti dostatek dat pro stanovení emisních faktorů jednotlivých typů vozidel, byl vypočten emisní tok pro NOx a následně zadán do programu SYMOS, který umožňuje přepočet na NO2. Emisní vydatnost zdroje, která vstupuje dále do výpočtu v programu SYMOS 97, je vypočtena jako množství emisního toku v g.m-1.s-1 podle následujícího vztahu: n

E p ,u 

STRANA - 30 - z 130

 E p ,u , k k 1

lu  86400

n



 (I k 1

k

 Ef p ,k )

lu  86400

Generální rozptylová studie Zlínského kraje E p,u

emise NOx polutantu p, úseku u [g.m-1.s -1]

E p,u,k

emise NOx polutantu p, na úseku u, kategorie k [g.km -1.]

Ik

průměrná 24-h intenzita dopravy kategorie k

Efp,k

emisní faktor polutantu p kategorie k [g.km- 1]

lu 86400

délka úseku u [m] počet vteřin za den

STRANA - 31 - z 130


3. Celková emisní bilance Inventarizace emisí znečišťujících látek byla provedena pro škodliviny NO2, tuhé znečišťující látky, PM10 (vč. sekundární prašnosti), PM2,5, SO2, benzen a benzo(a)pyren. Tabulka 6: Emisní bilance stacionárních a mobilních zdrojů znečišťování ovzduší v členění dle kategorie zdroje, Zlínský kraj, stav 2009/2010

Kategorie zdroje

Skupina

oxid dusičitý NO2 (t/r)

REZZO 1

Bodové zdroje

222,39

139,12

Bodové zdroje

8,88

Plošné zdroje REZZO 3

REZZO 4

tuhé znečišťující látky (t/r)

polétavý prach PM10 (t/r)

polétavý prach PM2,5 (t/r)

oxid siřičitý SO2 (t/r)

benzen (t/r)

94,88

61,73 4 511,25

2,26

0,091

59,56

37,29

26,43

76,82

0,05

0,004

7,93

11,74

7,02

5,07

10,63

0,03

0,002

Plošné zdroje

36,34

758,97

632,73

421,61 1 004,74

11,46 222,609

Liniové zdroje

189,63

272,26

190,58

133,41

18,98

465,17

1 241,64

962,50

648,25 5 614,33

B(a)P (kg/r)

REZZO 2

Celkový součet

10,89

32,77 223,130

Obrázek 17: Emise sledovaných škodlivin, členěno dle kategorie zdroje (REZZO 1 – 4), stav 2009/2010

STRANA - 32 - z 130

0,424


Obrázek 18: Emise sledovaných škodlivin (tun/rok resp. kg/rok), stacionární zdroje REZZO 1-3, členěno dle ORP, stav 2009/2010

STRANA - 33 - z 130

Generální rozptylová studie Zlínského kraje Obrázek 19: Emise sledovaných škodlivin (tun/rok resp. kg/rok),stacionární a mobilní zdroje celkem REZZO 14, členěno dle ORP, stav 2009/2010

Tabulka 7: Emisní bilance stacionárních zdrojů znečišťování ovzduší dle obcí s rozšířenou působností (ORP) – sledované škodliviny (t/r resp. kg/r), Zlínský kraj, stav 2009/2010

Kód ORP 3

Název ORP3



polétav ý prach PM10 (t/r)

polétav ý prach PM2,5 (t/r)


benze n (t/r)

B(a)P (kg/r)

7201

Bystřice pod Hostýnem

7,61

44,22

37,43

29,36

113,54

0,82

12,991

7202

Holešov

9,95

31,97

24,28

16,72

64,40

1,16

5,463

7203

Kroměříž

40,79

108,34

83,60

58,07

77,43

4,16

16,622

7204

Luhačovice

8,52

37,37

28,71

18,92

56,02

1,17

7,609

7205

Otrokovice

91,94

61,52

45,45

28,39 2 176,01

2,11

6,166

7206

Rožnov pod Radhoštěm

13,53

101,61

83,61

59,01

1,71

26,396

STRANA - 34 - z 130

148,87

Generální rozptylová studie Zlínského kraje 7207

Uherské Hradiště

50,67

127,39

98,82

68,90

290,22

5,29

18,941

7208

Uherský Brod

27,05

88,84

67,47

45,99

109,50

3,07

12,858

7209

Valašské Klobouky

7,02

82,86

62,11

38,47

103,23

0,95

17,057

7210

Valašské Meziříčí

111,79

126,94

96,75

63,31 1 517,27

2,30

18,951

7211

Vizovice

8,37

39,34

31,38

21,33

46,75

1,20

7,859

7212

Vsetín

34,62

228,03

181,10

123,47

307,41

3,43

54,749

7213

Zlín

53,30

163,21

121,80

76,29

603,68

5,41

17,468

Celkový součet

465,17

1 241,64

962,50

648,25 5 614,33

32,77

776,82

Tabulka 8: Emisní bilance stacionárních zdrojů znečišťování ovzduší dle obcí s rozšířenou působností (ORP) a kategorie REZZO – sledované škodliviny (t/r resp. kg/r), Zlínský kraj, stav 2009/2010 Nesedím součty v setinách Název ORP3






7,61

44,22

37,43

29,36

113,54

0,82

12,991

REZZO 1

1,97

2,20

1,35

0,81

83,37

0,06

0,001

REZZO 2

0,48

1,32

1,16

1,08

1,24

0,00

0,000

REZZO 3

1,24

34,74

30,74

24,56

28,70

0,31

12,985

REZZO 4

3,92

5,97

4,18

2,92

0,24

0,44

0,006

9,95

31,97

24,28

16,72

64,40

1,16

5,463

REZZO 1

1,33

4,11

2,22

0,80

46,06

0,02

0,000

REZZO 2

0,44

0,80

0,49

0,35

0,06

0,00

0,000

REZZO 3

1,27

16,53

14,20

10,41

17,87

0,41

5,453

REZZO 4

6,91

10,53

7,37

5,16

0,39

0,73

0,010

40,79

108,34

83,60

58,07

77,43

4,16

16,622

REZZO 1

3,20

2,45

1,95

1,51

4,72

0,14

0,000

REZZO 2

1,88

9,67

6,57

4,35

4,51

0,01

0,000

REZZO 3

4,01

53,94

45,49

31,49

66,50

1,33

16,506

Bystřice pod Hostýnem

Holešov

Kroměříž

STRANA - 35 - z 130

benzen (t/r)

B(a)P (kg/r)

Generální rozptylová studie Zlínského kraje Název ORP3






REZZO 4

31,71

42,27

29,59

20,71

1,70

2,68

0,115

Luhačovice

8,52

37,37

28,71

18,92

56,02

1,17

7,609

REZZO 1

0,36

0,94

0,06

0,06

0,61

0,15

0,011

REZZO 2

0,93

0,50

0,10

0,09

17,44

0,00

0,001

REZZO 3

1,33

26,95

22,27

14,37

37,63

0,38

7,589

REZZO 4

5,90

8,98

6,29

4,40

0,34

0,64

0,009

Otrokovice

91,94

61,52

45,45

28,39

2 176,01

2,11

6,166

REZZO 1

73,11

7,53

6,21

5,00

2 133,90

0,17

0,025

REZZO 2

1,61

8,17

4,61

1,56

1,00

0,00

0,000

REZZO 3

1,42

24,84

19,95

11,55

40,29

0,67

6,087

REZZO 4

15,81

20,98

14,68

10,28

0,82

1,28

0,053

13,53

101,61

83,61

59,01

148,87

1,71

26,396

REZZO 1

1,51

1,40

1,15

0,92

39,96

0,05

0,004

REZZO 2

1,06

4,18

2,96

2,43

7,37

0,00

0,000

REZZO 3

2,65

84,01

71,08

49,77

101,02

0,71

26,375

REZZO 4

8,30

12,02

8,41

5,89

0,53

0,95

0,017

50,67

127,39

98,82

68,90

290,22

5,29

18,941

REZZO 1

10,69

8,87

6,30

4,13

201,09

0,40

0,015

REZZO 2

1,87

7,54

6,07

5,44

5,72

0,02

0,001

REZZO 3

5,40

63,56

53,26

36,09

81,60

1,72

18,862

REZZO 4

32,72

47,41

33,19

23,23

1,81

3,15

0,063

Uherský Brod

27,05

88,84

67,47

45,99

109,50

3,07

12,858

REZZO 1

3,80

10,99

7,75

5,15

53,32

0,31

0,000

REZZO 2

1,06

8,61

5,26

3,12

2,63

0,00

0,000

REZZO 3

3,32

42,22

35,55

24,49

52,53

1,02

12,819

REZZO 4

18,87

27,01

18,91

13,24

1,02

1,74

0,039

Rožnov pod Radhoštěm

Uherské Hradiště

STRANA - 36 - z 130

benzen (t/r)

B(a)P (kg/r)

Generální rozptylová studie Zlínského kraje Název ORP3






7,02

82,86

62,11

38,47

103,23

0,95

17,057

REZZO 1

0,30

1,19

0,24

0,15

0,33

0,00

0,001

REZZO 2

0,59

9,95

4,37

3,31

1,13

0,00

0,000

REZZO 3

2,09

65,75

53,31

32,09

101,53

0,49

17,049

REZZO 4

4,04

5,98

4,18

2,93

0,25

0,46

0,007

111,79

126,94

96,75

63,31

1 517,27

2,30

18,951

REZZO 1

95,47

32,79

22,55

15,60

1 389,10

0,14

0,020

REZZO 2

1,31

5,93

4,20

3,39

22,39

0,01

0,001

REZZO 3

2,82

70,62

57,68

35,69

105,04

0,84

18,904

REZZO 4

12,19

17,61

12,33

8,63

0,74

1,31

0,025

8,37

39,34

31,38

21,33

46,75

1,20

7,859

REZZO 1

0,29

1,92

1,68

1,52

1,01

0,21

0,000

REZZO 2

0,52

1,14

0,74

0,40

9,17

0,01

0,001

REZZO 3

1,21

26,98

22,45

14,84

36,20

0,33

7,846

REZZO 4

6,36

9,31

6,51

4,56

0,37

0,65

0,012

34,62

228,03

181,10

123,47

307,41

3,43

54,749

REZZO 1

6,41

7,71

2,70

1,47

60,62

0,04

0,000

REZZO 2

4,14

10,05

6,25

5,28

9,88

0,01

0,001

REZZO 3

5,24

182,46

152,69

103,09

235,79

1,37

54,716

REZZO 4

18,84

27,81

19,47

13,63

1,11

2,01

0,033

53,30

163,21

121,80

76,29

603,68

5,41

17,468

REZZO 1

23,96

57,03

40,74

24,60

497,17

0,57

0,013

REZZO 2

0,94

3,43

1,52

0,72

4,90

0,00

0,000

REZZO 3

4,33

66,37

54,08

33,15

100,05

1,88

17,420

REZZO 4

24,08

36,38

25,46

17,82

1,56

2,96

0,034

465,17

1 241,64

962,50

648,25

5 614,33

32,77

223,130

Valašské Klobouky

Valašské Meziříčí

Vizovice

Vsetín

Zlín

Celkový součet

STRANA - 37 - z 130

benzen (t/r)

B(a)P (kg/r)


4. Klimatické faktory a vyhodnocení automatického imisního monitoringu 4.1. Klimatické vyhodnocení za běžných klimatických podmínek Jako typický rok pro klimatické podmínky ČR lze například považovat roky 2007 či 2008. Blíží se k nim i rok 2009, který však v lednu měl jednu déletrvající epizodu zvýšené prašnosti vlivem teplotních inverzí a rovněž se na zvýšených koncentracích PM projevil extrémně suchý duben. V Zlínském kraji by tedy za běžných podmínek nemělo docházet k překračování imisních limitů. Výjimkou jsou pouze dopravní lokality. Pokud nedochází k extremitám počasí, jsou zpravidla škodliviny v ovzduší dostatečně rozptylovány. Překračování imisních limitů je především způsobeno špatnými rozptylovými podmínkami při déletrvajících teplotních inverzích, kdy škodliviny vypouštěné do ovzduší nejsou v stabilní atmosféře pod hranicí teplotní inverze dostatečně rozptylovány prouděním větru. Tyto teplotní inverze jsou často doprovázeny nízkými teplotami, které způsobují vyšší emise z vytápění. Mimo teploty a teplotní inverze má na kvalitu ovzduší vliv i rychlost a směr větru (resuspenze, dálkový přenos) či nepřítomnost srážek (sucho, resuspenze).

4.2. Vyhodnocení ovzduší za extrémních klimatických podmínek V Zlínském kraji nedochází často k situacím, kdy by z důvodu překročení zvláštních imisních limitů musel být vyhlášen signál regulace dle vyhlášky č. 373/2009 Sb. V posledních letech by se jednalo prakticky o jedinou epizodu začátkem roku 2006. To ovšem neznamená, že se v Zlínském kraji nevyskytují epizody, kdy byla po delší dobu zhoršená kvalita ovzduší. Za tímto účelem byla prozkoumána data od roku 2003, byly identifikovány déletrvající epizody se zvýšenými koncentracemi škodlivin a tyto epizody byly blíže studovány. K jednotlivým epizodám pak byly přiřazeny meteorologické podmínky z profesionálních klimatologických stanic. Byly vybrány následující období, kdy byla v Zlínském kraji zaznamenána zhoršená kvalita ovzduší:      

únor a březen 2003 únor a březen 2005 říjen a listopad 2005 leden a únor 2006 leden 2009 leden 2010

4.2.1. Epizoda v únoru a březnu roku 2005 Dne 4.2. ovlivňovala počasí u nás nevýrazná oblast vyššího tlaku vzduchu, ve které se rozpadalo frontální rozhraní oddělující teplejší vzduch nad západní Evropou od chladnějšího nad východní STRANA - 38 - z 130

Generální rozptylová studie Zlínského kraje Evropou. Od 5.2. se do střední Evropy rozšířila oblast vysokého tlaku vzduchu od severovýchodu. Dne 6.2. se navíc v Zlínském kraji projevoval inverzní charakter počasí, což dokládá měření ze stanice Prostějov na obrázku 20, kde je zobrazena teplotní inverze ze dne 7.2.2005 (teplota – červená křivka). V období inverze zůstávaly škodliviny vypouštěné do ovzduší díky stabilitě atmosféry nerozptýleny a jejich koncentrace postupně narůstaly, v případě PM10 dosáhly svého maxima ve stanici Uherské Hradiště dne 6.2. 126,4 g.m-3, ve stanici Zlín bylo ve stejný den naměřeno 109 g.m-3. Nejbližší regionální pozaďová stanice Mikulov – Sedlec naměřila dne 6.2. koncentraci 63,3 g.m-3. K vysokým koncentracím PM10 přispívala i velmi nízká teplota hluboko pod bodem mrazu, profesionální stanice Holešov naměřila dne 6.2. průměrnou denní teplotu -11°C. Závislost koncentrace PM10 na teplotě je zobrazena na obrázku 21. Obrázek 20: Sondáž teploty na stanici Prostějov ze dne 7.2.2005, 0.00 UTC

Obrázek 21: Srovnání 24hodinové koncentrace PM 10 s teplotou ve stanici Zlín a Uherské Hradiště

STRANA - 39 - z 130


160

2

140

0

120 100

-4 80 -6 60 -8

40 20

-10

0

-12

Zlín

Uherské Hradiště

Obrázek 22: Průměrné 24hodinové koncentrace PM10 , ČR, 10.2.2010

STRANA - 40 - z 130

Teplota

Teplota (°C)

-2

3. 2. 20 5. 0 5 2. 20 7. 0 5 2. 20 9. 0 5 2. 2 11 00 5 .2 .2 13 0 05 .2 .2 15 0 0 .2 5 .2 17 0 05 .2 .2 19 0 05 .2 .2 21 0 0 .2 5 .2 23 0 05 .2 .2 25 0 05 .2 .2 27 0 0 .2 5 .2 0 1. 05 3. 20 3. 0 5 3. 20 5. 0 5 3. 20 7. 0 5 3. 20 9. 0 5 3. 20 05

Koncentrace PM10 (  g/m 3)

Srovnání 24hodinové koncentrace PM10 s teplotou (denní průměr) na stanici Zlín a Uherské Hradiště

Generální rozptylová studie Zlínského kraje Dne 8.2. ovlivňovala počasí u nás tlaková výše nad Ukrajinou a Běloruskem. Na Vysočině a v Zlínském kraji bylo dosti větrno, což mělo za následek rozptýlení škodlivin a pokles koncentrace PM10. Dne 10.2. tlaková výše zeslábla, od západu začal postupovat do střední Evropy frontální systém. Počasí mělo mírně inverzní charakter, což dokládá záznam ze dne 12.2. Koncentrace PM10 dosáhly vysokých hodnot – přes 100 µg*m-3 – situace v celé ČR dne 10.2. viz. obrázek 22. V období od 14.2. do 19.2. se vlivem tlakové níže objevovaly na našem území sněhové přeháňky. Průměrné 24hodinové koncentrace PM10 se pohybovaly v rozmezí od 10 do 40 g.m-3.

Obrázek 23: Sondáž teploty na stanici Prostějov ze dne 12.2.2005, 0.00 UTC

Od 21.2. do 25.2. počasí u nás ovlivňovala tlaková níže nad Itálií a Alpami, která se postupně přesouvala z jižní do střední Evropy a dále k severu. Bylo zataženo až oblačno, ve Zlínském kraji postupně místy přechodně polojasno. Jak je patrné z obrázku 240 (v obrázku kromě stanic doplněna regionální pozaďová lokalita Mikulov-Sedlec z důvodu chybějící stanice tohoto typu ve Zlínském kraji), koncentrace PM10 se v tomto období pohybovaly v rozmezí 50 až 100 g.m-3. Od 28.2. se do střední Evropy začal rozšiřovat výběžek vyššího tlaku vzduchu od západu a po jeho přední straně vrcholil příliv arktického vzduchu od severu. Výběžek vyššího tlaku vzduchu u nás ovlivňoval počasí až do 3.3., kdy se k nám začala rozšiřovat brázda nízkého tlaku vzduchu. Počasí mělo inverzní charakter, jak je zřejmé z obrázku 25, kde je zobrazena inverze ze dne 2.3. naměřená ve stanici Prostějov. Navíc nízká teplota STRANA - 41 - z 130

Generální rozptylová studie Zlínského kraje pohybující se pod bodem mrazu přispívala k nárůstu koncentrace PM10 v ovzduší. Koncentrace PM10 dosáhly maxima dne 5.3. a měly hodnotu 124,2 g.m-3 v Uherském Hradišti, 135,5 g.m-3 ve Znojmě, 102 g.m-3 ve Vsetíně a 88,7 g.m-3 v Mikulově – Sedleci. K rozptýlení škodlivin došlo až dne 6.3., kdy postupovala prohlubující se tlaková níže z Balkánu nad Ukrajinu a v jejím týlu proudil na naše území studený a vlhký vzduch. Bylo dosti větrno, což mělo za následek postupné snížení koncentrace PM10 až pod imisní limit.

Obrázek 24: Srovnání koncentrací PM10 ve stanicích Zlínského kraje a stanice Mikulov-Sedlec

Srovnání průměrných 24h koncentrací PM 10 na stanicích Zlínského kraje a regionální pozaďové stanice Mikulov - Sedlec 160

Koncentrace (µg*m -3)

140 120 100 80 60 40 20

3. 2. 20 05 5. 2. 20 05 7. 2. 20 05 9. 2. 20 05 11 .2 .2 00 5 13 .2 .2 00 5 15 .2 .2 00 5 17 .2 .2 00 5 19 .2 .2 00 5 21 .2 .2 00 5 23 .2 .2 00 5 25 .2 .2 00 5 27 .2 .2 00 5 1. 3. 20 05 3. 3. 20 05 5. 3. 20 05 7. 3. 20 05 9. 3. 20 05

0

UHERSKÉ HRADIŠTĚ

VSETÍN

ZLÍN


STRANA - 42 - z 130

MIKULOV


4.2.2. Epizoda v říjnu a listopadu roku 2005 Na podzim roku 2005 se v Zlínském kraji objevila epizoda s vysokými koncentracemi PM10. Překročení limitní koncentrace pro průměrnou 24hodinovou koncentraci PM10 bylo zaznamenáno nejen na všech stanicích Zlínského kraje, ale také na regionální pozaďové stanici Mikulov – Sedlec (regionální pozaďová lokalita Mikulov-Sedlec použita z důvodu chybějící stanice tohoto typu ve Zlínském kraji). Koncentrace PM10 jsou uvedeny na obrázku 26.

STRANA - 43 - z 130

Generální rozptylová studie Zlínského kraje Obrázek 26: Úroveň 24hodinových koncentrací ve stanicích Zlínského kraje a regionální pozaďové lokality Mikulov-Sedlec Srovnání průměrných 24h koncentrací PM 10 na stanicích Zlínského kraje a na regionální pozaďové stanici Mikulov-Sedlec 160 140


120 100 80 60 40 20

26 .1 0. 20 05 28 .1 0. 20 05 30 .1 0. 20 05 1. 11 .2 00 5 3. 11 .2 00 5 5. 11 .2 00 5 7. 11 .2 00 5 9. 11 .2 00 5 11 .1 1. 20 05 13 .1 1. 20 05 15 .1 1. 20 05 17 .1 1. 20 05 19 .1 1. 20 05 21 .1 1. 20 05 23 .1 1. 20 05 25 .1 1. 20 05

0

UHERSKÉ HRADIŠTĚ

VSETÍN

ZLÍN

MIKULOV

Obrázek 27: Průměrné 24hodinové koncentrace PM10 , ČR, 3.11.2005

V tomto období převládalo typicky inverzní počasí – slabé mrholení, nízká oblačnost a mlhy.

STRANA - 44 - z 130

Generální rozptylová studie Zlínského kraje Vliv inverze se začal projevovat již od 27.10. a od té doby postupně narůstaly. Ve stanici Mikulov bylo překročení limitní koncentrace pro 24hodinovou koncentraci PM10 (50 g.m-3) a nárůst koncentrace PM10 zaznamenáno od 31.10. První maximum 24hodinových koncentrací PM10 bylo naměřeny dne 3.11. (133,6 g.m-3 ve stanici Uherské Hradiště a 103,3 g.m-3 ve stanici Mikulov – Sedlec. Na obrázku 28 je zobrazena teplotní inverze ze dne 3.11. (teplota - červená křivka). Druhé maximum bylo naměřeno 10.11.2011, rovněž během silné teplotní inverze – obrázek 29. Všechny lokality Zlínského kraje naměřily koncentrace vyšší než 100 µg*m-3, lokalita Uherské Hradiště dosáhla hodnoty 142,3 µg*m-3. Situace v celé ČR je zobrazena na obrázku 30. Z následujícího obrázku 31 je pak patrný vliv teplotních inverzí a s nimi spojenou stabilní atmosférou (nízká rychlost větru) na koncentrace PM10 – maxima koncentrací jsou dosažena za nejnižších měřených rychlostí větru.


STRANA - 45 - z 130

Generální rozptylová studie Zlínského kraje Obrázek 29: Sondáž teploty na stanici Prostějov ze dne 10.11.2006, 0.00 UTC

STRANA - 46 - z 130

Generální rozptylová studie Zlínského kraje Obrázek 30: Průměrné 24hodinové koncentrace PM10 , ČR, 10.11.2005

Obrázek 31: Srovnání 24hodinové koncentrace PM 10 s teplotou ve stanici Zlín a Uherské Hradiště

4,0

140

3,5

120

3,0

100

2,5

80

2,0

60

1,5

40

1,0

20

0,5

0

0,0

Zlín

STRANA - 47 - z 130

Uherské Hradiště

Rychlost větru

Rychlost větru (m/s)

160

26 .1 0. 20 28 05 .1 0. 20 30 05 .1 0. 20 0 1. 11 5 .2 00 3. 11 5 .2 00 5. 11 5 .2 00 7. 11 5 .2 00 9. 11 5 .2 00 11 5 .1 1. 20 13 05 .1 1. 20 15 05 .1 1. 20 17 05 .1 1. 20 19 05 .1 1. 20 21 05 .1 1. 20 23 05 .1 1. 20 25 05 .1 1. 20 05

Koncentrace PM 10 ( g*m -3)

Srovnání 24hodinové koncentrace PM 10 s rychlostí větru (denní průměr) na stanici Zlín a Uherské Hradiště

Generální rozptylová studie Zlínského kraje 4.2.3. Epizoda v lednu a únoru roku 2006 Od 5.1. 2006 začala počasí u nás ovlivňovat mohutná tlaková výše se středem nad Pobaltím, kolem které k nám proudil chladný vzduch od východu. Od 8.1. se v Zlínském kraji začal projevovat inverzní charakter počasí, přičemž nejvýraznější teplotní inverze byla pozorována v období od 9.1. do 13.1. Na obrázku 32 je patrná teplotní inverze ze dne 11.1 (teplota - červená křivka).


V období teplotní inverze zůstávaly škodliviny vypouštěné do ovzduší díky stabilitě atmosféry (nízká rychlost větru – viz. obrázek 34) nerozptýleny a jejich koncentrace postupně narůstaly, v případě PM10 až do 12.1., kdy koncentrace dosáhly svého maxima (stanice Zlín 299 g.m-3, stanice Uherské Hradiště 266 g.m-3, stanice Vsetín – hvězdárna 122 g.m-3 a regionální pozaďová stanice Mikulov – Sedlec 158 g.m-3). Situace v ČR dne 12.1.2010 dokumentuje obrázek 35. K vysokým koncentracím PM10 přispívala i velmi nízká teplota hluboko pod bodem mrazu, profesionální stanice Holešov naměřila dne 12.1. průměrnou denní teplotu -12,4°C. Závislost koncentrace PM10 na teplotě je zobrazena na obrázku 33.

STRANA - 48 - z 130

Generální rozptylová studie Zlínského kraje Obrázek 33: Srovnání 24hodinové koncentrace PM 10 s teplotou ve stanicích Zlín a Uherské Hradiště Srovnání 24hodinové koncentrace PM 10 s teplotou (denní průměr) na stanici Zlín a Uherské Hradiště 5

350

0

250

-10 150

Teplota (°C)

-5 200

-15 100

0

-25

06

2. 20

6 1.

3.

2. 20

00

6 30

28

26

.1 .2

00

6 .1 .2

00

6 .1 .2

00

6 24

22

20

.1 .2

00

6 .1 .2

00

6 .1 .2

00

6 18

16

14

.1 .2

00

6 00

6 .1 .2

00

6 .1 .2

00

10

12

.1 .2

06

1. 20 8.

1. 20 6.

1. 20 4.

.1 .2

Uherské Hradiště

Zlín

06

-20

06

50

06

Koncentrace PM

10

( g*m-3)

300

Teplota

Obrázek 34: Srovnání 24hodinové koncentrace PM 10 s rychlostí větru ve stanicích Zlín a Uherské Hradiště

0

0

STRANA - 49 - z 130

Uherské Hradiště

Rychlost větru

2. 20 3.

1.

2. 20

6 00 .1 .2

00 30

.1 .2

00 28

.1 .2

00 26

.1 .2

00 24

.1 .2

00 22

.1 .2

00 20

.1 .2

00 18

.1 .2

00 16

.1 .2 14

.1 .2

00

6 00 12

.1 .2 10

1. 20 8.

1. 20 6.

1. 20 4.

Zlín


1

06

50

06

2

6

100

6

3

6

150

6

4

6

200

6

5

6

250

6

6

6

300

06

7

06

350

06

Koncentrace PM

10

( g*m-3)

Srovnání 24hodinové koncentrace PM10 s rychlostí větru (denní průměr) na stanici Zlín a Uherské Hradiště

Generální rozptylová studie Zlínského kraje Obrázek 35: Průměrné 24hodinové koncentrace PM10 , ČR, 12.1. 2006

Inverzní ráz počasí se projevoval i v období od 14. 1. 2006 a trval do 19. 1. 2006. V tomto období se 24hodinové koncentrace PM10 na výše uvedených stanicích pohybovaly v rozmezí od 40 do 70 g.m-3. Od 22. 1. postupovala přes naše území k jihovýchodu vyplňující se tlaková níže a v jejím týlu k nám začal pronikat arktický vzduch od severovýchodu, který s sebou přinesl velmi mrazivé počasí. Nejnižší průměrná denní teplota byla naměřena na profesionální stanici Holešov dne 24. 1. a měla hodnotu 20,8°C (viz obrázek ). S prudkým ochlazením došlo k rapidnímu zvýšení koncentrací PM10, které dosáhly maxima dne 24.1. (Uherské Hradiště 265 g.m-3, Zlín 233 g.m-3, Vsetín – hvězdárna 122 g.m-3 a Mikulov – Sedlec 157,7 g.m-3). Situaci v ČR dne 24. 1. dokumentuje obrázek 36.

STRANA - 50 - z 130

Generální rozptylová studie Zlínského kraje Obrázek 36: Průměrné 24hodinové koncentrace PM10 , ČR, 24. 1. 2006

Od 28. 1. ovlivňovala počasí u nás oblast vysokého tlaku vzduchu, která zasahovala z Britských ostrovů přes střední Evropu až nad Balkán. Ve vyšších vrstvách atmosféry k nám proudil teplejší vzduch od jihu. Počasí vykazovalo inverzní charakter, jak je patrné z obrázku 37. Obrázek 37: Sondáž teploty na stanici Prostějov ze dne 29.1.2006, 0.00 UTC

STRANA - 51 - z 130


Inverzní charakter počasí přetrvával až do 3. 2. V tomto období se průměrné 24hodinové koncentrace PM10 pohybovaly v rozmezí od 50 do 140 g.m-3. Srovnání koncentrací PM10 na jednotlivých stanicích je uvedeno na obrázku 38. Obrázek 38: Srovnání 24hodinových koncentrací PM 10 na jednotlivých stanicích

Srovnání průměrných 24h koncentrací PM 10 na stanicích Zlínského kraje a na regionální pozaďové stanici Mikulov-Sedlec 350


300 250 200 150 100 50

UHERSKÉ HRADIŠTĚ

VSETÍN

ZLÍN

00 6 2. 20 06 4. 2. 20 06 6. 2. 20 06 8. 2. 20 06 2.

6 31

.1 .2

00

6 29

.1 .2

00

6 27

.1 .2

00

6 25

.1 .2

00

6 .1 .2 23

21

.1 .2

00

6

6

00

19

.1 .2

00

6 17

.1 .2

00

6 15

.1 .2

00

6 00

.1 .2 13

06 11

.1 .2

06

1. 20 9.

06

1. 20 7.

1. 20 5.

3.

1. 20

06

0

MIKULOV

4.2.4. Epizoda v lednu roku 2009 V lednu 2009 se v Zlínském kraji objevila epizoda s vysokými koncentracemi PM10. Limitní koncentrace 50 µg.m-3 pro průměrnou 24hodinovou koncentraci PM10 byla překračována na všech stanicích Zlínského kraje i na regionální pozaďové stanici Mikulov-Sedlec (regionální pozaďová lokalita MikulovSedlec použita z důvodu chybějící stanice tohoto typu ve Zlínském kraji). Úroveň 24hodinových koncentrací je dobře patrná z obrázku 39. Od 8. 1. počasí ve Střední Evropě ovlivňovala od západu postupující tlaková výše, která se udržela až do 11. 1. Zpočátku bylo převážně jasno až polojasno, postupně se vytvářela nízká oblačnost, která se 10. 1. od východu rozšířila na celé území. Teplota se pohybovala pod bodem mrazu. Nejnižší průměrné denní teploty byly dosaženy dne 9. 1., kdy se teploty pohybovaly kolem -20°C. Téhož dne, tzn. 9. 1. byl pozorován prudký nárůst průměrné 24hodinové koncentrace PM10 na stanicích Zlín a Uherské Hradiště, např. na stanici Zlín došlo proti předchozímu dni ke zvýšení o 55 µg.m-3 (obrázek 41). Od 12. 1. k nám kolem slábnoucí tlakové výše začal proudit ve vyšších vrstvách atmosféry teplejší vzduch od jihozápadu. Nad Moravou se udržoval inverzní charakter počasí, jak je patrné i z obrázku 40, kde je znázorněna teplotní inverze ze dne 13. 1. (teplota - červená křivka). Bylo zataženo s nízkou oblačností s ojedinělým slabým sněžením.

STRANA - 52 - z 130


STRANA - 53 - z 130


Vysoké 24hodinové koncentrace PM10 byly na všech stanicích pozorovány dne 10.1.2009 a pohybovaly se v intervalu 101 µg.m-3 v Mikulově – Sedleci až 164,5 µg.m-3 v Uherském Hradišti. Vysoké koncentrace pak byly naměřeny i kolem 15.1.2009 - nárůst koncentrace PM10 je zde úzce spojen s inverzním charakterem počasí – stabilní atmosférou s velmi nízkými rychlostmi větru. Závislost těchto dvou veličin je zobrazena na obrázku 41. Situaci v celé ČR dne 15.1.2009 dokumentuje obrázek 39. Oblačné až zatažené počasí se udrželo až do 16. 1., kdy k nám zasáhl výběžek vyššího tlaku vzduchu následovaný okluzní frontou. Bylo opět zataženo, ve Zlínském kraji s mrznoucími mlhami. Od 19. 1. začala přes naše území k východu postupovat teplá fronta. Místy byly zaznamenány slabé dešťové srážky. Koncentrace PM10 poklesly. Vysoké koncentrace PM10, překračující limitní koncentraci pro 24hodinovou koncentraci PM10 50 µg.m-3, byly pozorovány až koncem měsíce ledna, opět souvisely s inverzním charakterem počasí a hodnoty koncentrace se pohybovaly v rozmezí 50 až 110 µg.m-3.

Obrázek 41: Srovnání koncentrace PM10 a rychlosti větru na stanicích Uherské Hradiště a Zlín

STRANA - 54 - z 130


180

10

160

9

140

8 7

120

6 100 5 80 4 60

3

40

2

20

1

0

0




9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 09 09 09 09 09 .0 .0 .0 .0 .0 .0 .0 .0 .0 .0 1. 1. 1. 1. 1. .1 .1 .1 .1 .1 .1 .1 .1 .1 .1 1. 3. 5. 7. 9. 1 3 5 7 9 1 3 5 7 9 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2

Zlín

Uherské Hradiště

Rychlost větru

4.2.5. Epizoda v lednu roku 2010 V lednu 2010 se v Zlínském kraji objevilo několik epizod s vysokými koncentracemi PM10. Limitní koncentrace 50 µg.m-3 pro průměrnou 24hodinovou koncentraci PM10 byla překračována na všech stanicích Zlínského kraje i na regionální pozaďové stanici Mikulov-Sedlec (regionální pozaďová lokalita Mikulov-Sedlec použita z důvodu chybějící stanice tohoto typu ve Zlínském kraji). Avšak v lednu 2010 došlo i k jedné extrémní situaci s velmi vysokými koncentracemi PM10. Tyto extrémní koncentrace se vyskytovaly od 23. do 28. ledna s maximem 24.1.2010. Úroveň 24hodinových koncentrací je dobře patrná z obrázku 42.

Obrázek 42: Úroveň 24hodinových koncentrací ve stanicích Zlínského kraje a regionální pozaďové stanice Mikulov - Sedlec

STRANA - 55 - z 130

Generální rozptylová studie Zlínského kraje Srovnání průměrných 24h koncentrací PM10 na stanicích Zlínského kraje a na regionální pozaďové stanici Mikulov-Sedlec 350

Koncentrace (µg*m-3)

300 250 200 150 100 50

5. 1. 1 6. 0 1. 1 7. 0 1. 1 8. 0 1. 1 9. 0 1. 10 10 .1 . 11 10 .1 . 12 10 .1 . 13 10 .1 . 14 10 .1 . 15 10 .1 . 16 10 .1 . 17 10 .1 . 18 10 .1 . 19 10 .1 . 20 10 .1 . 21 10 .1 . 22 10 .1 . 23 10 .1 . 24 10 .1 . 25 10 .1 . 26 10 .1 . 27 10 .1 . 28 10 .1 . 29 10 .1 . 30 10 .1 . 31 10 .1 .1 0

0

UHERSKÉ HRADIŠTĚ

VSETÍN

ZLÍN

ZLÍN-SVIT

VALMEZ

MIKULOV

Od 20.1.2010 začal počasí u nás ovlivňovat okraj mohutné tlakové výše nad severovýchodní Evropou. Kolem ní k nám proudil studený vzduch od východu. Příliv studeného vzduchu od východu trval až do 26.1.2010, kdy se severovýchodní situace změnila na severozápadní.

Od 22.1. do 25.1. byl navíc inverzní charakter počasí, spodní hranice inverze se od 22.1. snižovala od 1000 m až na úroveň zemského povrchu, nejvýraznější inverze byla pozorována v noci z 24.1. na 25.1. (0), kdy byly rovněž zaznamenány nejvyšší koncentrace PM10. Škodliviny vypouštěné do ovzduší při zemi tak zůstávaly díky stabilitě atmosféry nerozptýleny a jejich koncentrace postupně narůstaly, v případě PM10 až do 24.1.2010, kdy koncentrace dosáhla svého maxima 319 µg*m -3 v lokalitě Zlín. Tato nepříznivá situace postihla prakticky celou Moravu (obrázek 43), kromě teplotní inverze však zřejmě také docházelo k dálkovému transportu ze severovýchodu a východu (0).

STRANA - 56 - z 130


STRANA - 57 - z 130


STRANA - 58 - z 130

Generální rozptylová studie Zlínského kraje Obrázek 45: Větrná růžice, Brno – Tuřany, 20.-24.1.2010, 15min intervaly Proudění, 20.-24.1.2010 N 50% 45% 40% NW

NE

35% 30% 25% 20% 15% 10% 5%

W

0%

E

SW

SE

S Proudění, 20.-24.1.2010

Pod hladinou inverze převládalo proudění ze severovýchodních až východních směrů (obrázek 45), rychlost proudění však byla velmi nízká. Při nejvýraznější inverzi v noci na 25.1. se proudění měnilo na jihovýchodní až jižní, bylo však při zemi velmi slabé (do 1 m/s). Z uvedeného obrázku vyplývá, že téměř 90 % prašnosti pocházelo ze severovýchodu a východu. Vzhledem k nízkým rychlostem větru a tomu, že dopravní stanice v centru Zlína naměřily podstatně nižší koncentrace PM10 (stanice je neakreditovaná, výsledky mohou být ovlivněny značnou chybou), lze předpokládat, že zdrojem vysokých koncentrací byly převážně malé zdroje – vytápění domácností. Na vině jsou zejména domácnosti nepoužívající k vytápění plyn, zvláště nebezpečné je pak spoluspalování odpadu, které kromě PM10 produkuje i spoustu karcinogenních látek včetně PAH a vybraných těžkých kovů. Svůj vliv však mohly mít i vzdálené zdroje, jejichž znečišťování mohlo být transportováno ve vyšších vrstvách atmosféry i na delší vzdálenosti. Této skutečnosti napovídá i trend koncentrací z hlediska geografie. Pokud se podíváme na kritický den 24.1.2010 z hlediska krajů Vysočina, Jihomoravský a Zlínský, je patrné, že čím západněji lokalita leží, tím nižší koncentrace PM10. Naměřené koncentrace jsou uvedeny v tabulce 9. Ještě vyšší koncentrace pak byly naměřeny na Ostravsku, tudíž severovýchod republiky byl znečištěn nejvíce. STRANA - 59 - z 130

Generální rozptylová studie Zlínského kraje Tabulka 9: Koncentrace PM10 dne 24.1.2010 v krajích Vysočina, Jihomoravském a Zlínském Lokalita

Koncentrace PM 10 dne 24.1.2010

Košetice

39,5

Jihlava

54,5

Třebíč

73,4

Znojmo

119,2

Mikulov-Sedlec

144,2

Brno-Tuřany

215,7

Uherské Hradiště

302,4

Zlín

319

Z tabulky 9 vyplývají také zajímavé informace – např. regionální pozaďová lokalita Mikulov – Sedlec, poblíž které nejsou téměř žádné zdroje znečištění naměřila v tento den vyšší koncentrace než stanice Znojmo, ležící cca 150 – 200 m od hlavní komunikace Znojmo – Vídeň. Je patrné, že velmi zásadní vliv zde mělo počasí a meteorologické podmínky. Mnohem horší situace však nastala na Ostravsku, kde se koncentrace pohybovaly v ještě vyšších hladinách – viz tabulka 10.

Tabulka 10: Koncentrace PM10 dne 24.1.2010 na Ostravsku

Lokalita

Koncentrace PM 10 dne 24.1.2010

Třinec-Kosmos

430,3

Bohumín

388,5

Ostrava-Zábřeh

352,6

Ostrava-Přívoz

320,8

Ostrava-Fifejdy

312,2

Věřňovice

306,9

Korelace koncentrací s meteorologickými podmínkami – rychlostí větru a teplotou – jsou zobrazeny na obrázku 46 a obrázku 47. Z grafů je patrné, že v případě extrémních koncentrací mezi 23. a 25. lednem STRANA - 60 - z 130

Generální rozptylová studie Zlínského kraje roku 2010 docházelo jak k teplotním inverzím (stabilní atmosféra, nízké rychlosti větru), tak se vyskytovaly velmi nízké teploty – průměrné denní teploty se pohybovaly kolem -10 až -15°C. Kombinace těchto jevů spolu s dálkovým přenosem zapříčinila tyto extrémní hodnoty PM10 na celém území Moravy. Obrázek 46: Srovnání koncentrace PM10 a rychlosti větru na stanicích Uherské Hradiště a Zlín

Srovnání 24hodinové koncentrace PM 10 s rychlostí větru (denní průměr) na stanici Zlín a Uherské Hradiště 350

10 9 8

250

7 6

200

5 150

4 3

100

2 50 1 0

10 1. 9.

0

11

0 .1 .1

13

0 .1 .1

15

0 .1 .1

Zlín

STRANA - 61 - z 130

17

0 .1 .1

19

0 .1 .1

21

0 .1 .1

Uherské Hradiště

23

0 .1 .1

25

0 .1 .1

27

0 .1 .1

Rychlost větru

29

0 .1 .1

31

0 .1 .1



300

Generální rozptylová studie Zlínského kraje Obrázek 47: Srovnání koncentrace PM10 a teploty na stanicích Uherské Hradiště a Zlín

350

0

300

-2

-6 200 -8 150 -10 100

-12

Zlín

STRANA - 62 - z 130

Uherské Hradiště

Teplota

31 .1 .1 0

29 .1 .1 0

27 .1 .1 0

25 .1 .1 0

23 .1 .1 0

21 .1 .1 0

19 .1 .1 0

17 .1 .1 0

-16 15 .1 .1 0

0 13 .1 .1 0

-14

11 .1 .1 0

50

Teplota (°C)

-4

250

9. 1. 10


Srovnání 24hodinové koncentrace PM 10 s teplotou (denní průměr) na stanici Zlín a Uherské Hradiště


5.

Vyhodnocení automatického imisního monitoringu AIM

5. 2. Průměrné roční koncentrace PM10 a PM2,5 Dle NV č. 597/2006 Sb. v platném znění je pro průměrné roční koncentrace PM10 stanoven imisní limit, který má hodnotu 40 µg*m-3. Dále jsou pro průměrnou roční koncentraci stanoveny meze pro posuzování, přičemž horní mez pro posuzování má hodnotu UAT = 14 µg*m-3 a dolní mez pro posuzování má hodnotu LAT = 10 µg*m-3. Z uvedených map vyplývá, že v zóně Zlínský kraj není překročen imisní limit pro průměrnou roční koncentraci PM10. Dopravní stanice Uherské Hradiště sice překročila imisní limit, avšak její reprezentativnost je jen velmi malá, řádově několik metrů v okolí rušné křižovatky, poblíž které stojí. Imisní limit pro 36. nejvyšší 24hodinovou koncentraci je překračován na poměrně velkém území. Z mapy na Obr. 9 je patrný vliv dálkového přenosu z Polska a Moravskoslezského kraje, postihující nejvíce níže položené území v Hornomoravském a Dolnomoravském úvalu umožňující nejlepší šíření prašnosti. V případě PM2,5 není dostatečný počet stanic pro modelový výpočet koncentrací na území celé ČR. Z obrázku 49 je patrné, že koncentrace PM2,5 (měřené na stanici Zlín) překračuje připravovaný imisní limit [18]. Ve Zlínském kraji bohužel zatím není vesnická pozaďová stanice měřící PM2,5, která by umožnila stanovit hladinu koncentrací mimo města – to by mělo být napraveno od roku 2013, kdy bude v rámci optimalizace sítě ČHMÚ vybudována nová stanice imisního monitoringu. V zóně Zlínský kraj probíhá měření PM10 na 5 stanicích imisního monitoringu. Z toho 3 stanice spravuje ČHMÚ a tyto měření spadají pod akreditaci dle technické normy ČSN EN ISO/IEC 17025:2005 – zkušební laboratoř 1460. V následujících podkapitolách jsou uvedeny průměrné roční koncentrace PM10 v zóně Zlínský kraji (imisní limit) a PM2,5 (připravovaný imisní limit) a dále pak 36. nejvyšší 24hodinová koncentrace (imisní limit) od roku 2002. K překročení imisního limitu pro průměrnou roční koncentraci PM10 ve sledovaném období na stanicích imisního monitoringu zóny Zlínský kraj docházelo pouze na dopravních stanicích. Všechny stanice ve sledovaném období se pohybují nad horní mezí pro posuzování, jak je znázorněno v tabulce 11 a na obrázku 48. Barevné pozadí grafu charakterizuje dále naměřené hodnoty: zelená = pod dolní mezí pro posuzování, žlutá = nad dolní mezí pro posuzování ale pod horní mezí pro posuzování, oranžová = nad horní mezí pro posuzování ale pod imisním limitem, červená = nad imisním limitem. Zhruba od roku 2000 je trend průměrných ročních koncentrací přibližně vyrovnaný, přičemž mírná variabilita je způsobená zejména meteorologickými podmínkami – převážně délkou zimy a teplotami v zimě, s čímž souvisí délka topné sezóny a emise TZL z malých zdrojů coby po dopravě největšího producenta emisí v zóně Zlínský kraj (Chyba! Nenalezen zdroj odkazů.).

Částice do aerodynamického průměru 2,5µm se v zóně Zlínský kraj měří pouze v lokalitě Zlín. PM2,5 prozatím nemá českou legislativou stanovený imisní limit, ale ve směrnici Evropské komise 2008/50/ES Chyba! Nenalezen zdroj odkazů. již imisní limit figuruje a evropská legislativa je přenášena do české STRANA - 63 - z 130

Generální rozptylová studie Zlínského kraje v podobě návrhu novelizace zákona č. 86/2002 Sb. o ochraně ovzduší, kde se již rovněž imisní limit pro PM2,5 vyskytuje a má hodnotu 25 µg.m-3. Z výsledků naměřených v lokalitě Zlín vyplývá, že koncentrace PM2,5 se pohybují v okolí uvažovaného imisního limitu a jejich hodnota je opět odvislá od meteorologických a rozptylových podmínek zejména v zimní části roku. Dá se tedy předpokládat, že pokud v období říjen – březen budou nízké teploty, delší dobu trvající sněhová pokrývka a zejména pokud se vyskytnou teplotní inverze, budou se koncentrace blížit a mohou i překročit imisní limit pro průměrné roční koncentrace PM2,5 (viz rok 2005, 2006 nebo rok 2010). Naopak v případě příznivějších meteorologických a rozptylových podmínek v zimním období nebude imisní limit překračován (roky 2007 - 2009). Koncentrace PM2,5 jsou znázorněny v tabulce 12 a na obrázku 49.

Tabulka 11: Průměrné roční koncentrace PM10, zóna Zlínský kraj, 2002-2010 (zdroj ČHMÚ)

Proč není svit a VM v roce 2009 Průměrná roční koncentrace PM 10 (µg*m-3) Lokalita

2002

2003

Kroměříž-Na Kopečku Kroměříž-ZÚ

36,23

Štítná n.Vláří

25,06

2004

2005

2006

2007

28,10

31,05

30,95

24,11

38,48

Uherské Hradiště

46,84

39,77

44,45

Valašské Meziříčí Masarykova Vsetín - hvězdárna Zlín Zlín-Svit

27,27

36,73

2008

2009

2010

36,20

40,40

31,18

45,46

34,04

33,14

32,90

29,33

27,73

36,00

30,83

36,95

34,67

25,84

24,45

24,60

29,70

33,62

37,11

37,37

26,80

26,21

30,80

33,60

46,80

43,01

43,87

37,21

33,30

Kurzívou psaná čísla v tabulce jsou přepočtené hodnoty PM10 z TSP (dle Chyba! Nenalezen zdroj odkazů.).

STRANA - 64 - z 130

Generální rozptylová studie Zlínského kraje Obrázek 48: Průměrné roční koncentrace PM10, zóna Zlínský kraj, 2002-2010

Průměrné roční koncentrace PM10, zóna Zlínský kraj 2002-2010 50 45 40


35 30 25 20 15 10 5 0 2002

2003

Kroměříž-Na Kopečku Valašské Meziříčí - Masarykova

STRANA - 65 - z 130

2004

2005 Kroměříž-ZÚ Vsetín - hvězdárna

2006

2007 Štítná n.Vláří Zlín

2008

2009 Uherské Hradiště Zlín-Svit

2010

Generální rozptylová studie Zlínského kraje Tabulka 12: Průměrné roční koncentrace PM2,5, zóna Zlínský kraj, 2002-2010 (zdroj ČHMÚ) Průměrná roční koncentrace PM 2,5 (µg*m-3) Lokalita

2002

2003

Zlín

2004

2005

2006

2007

2008

2009

24,14

28,20

29,78

21,89

21,05

24,50

2010 27,1

Obrázek 49: Průměrné roční koncentrace PM2,5, zóna Zlínský kraj, 2002-2010

Průměrné roční koncentrace PM2,5, zóna Zlínský kraj 2002-2010 40 35


30 25 20 15 10 5 0 2002

2003

2004 Zlín

2005

2006

2007

2008

2009

2010

LV*

Přerušovanou čarou je na obrázku 49 zobrazen imisní limit, který je již zakotven v nové směrnici Evropské komise 2008/50/ES Chyba! Nenalezen zdroj odkazů. a do české legislativy se dostane v podobě novelizace zákona č. 86/2002 Sb. o ochraně ovzduší. Hodnota připravovaného imisního limitu pro PM2,5 bude mít hodnotu 25 µg.m-3. Průměrné zastoupení PM2,5 v PM10 uvádí následující tabulka 13. Z tabulky je patrné, že v průměru se zastoupení jemnější frakce PM2,5 pohybuje v rozmezí cca 70 – 80 % celkové PM10. Vyšší zastoupení jemnější frakce se vyskytuje zpravidla v zimě, nižší zastoupení pak v létě Chyba! Nenalezen zdroj odkazů..

STRANA - 66 - z 130


Tabulka 13: Průměrné roční zastoupení PM2,5 v PM10 v lokalitě – Zlín Průměrná roční koncentrace PM 2,5 (µg*m-3) Lokalita

2002

Zlín

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

71,8%

76,0%

79,7%

81,7%

80,3%

79,5%

80,7%

5. 3. 36. nejvyšší 24hodinová koncentrace PM10 Dle NV č. 597/2006 Sb. v platném znění je pro průměrné 24hodinové koncentrace PM10 stanoven imisní limit, který má hodnotu 50 µg*m-3. Tato koncentrace může být za kalendářní rok 35x překročena, proto je na obrázku 50 vynášena 36. nejvyšší průměrná 24hodinová koncentrace PM10, která pokud překročí hranici 50 µg*m-3, tak je překročen imisní limit. Červené hodnoty v tabulce 14 značí překročení imisního limitu. Dále jsou pro 24hodinovou koncentraci stanoveny meze pro posuzování, přičemž horní mez pro posuzování má hodnotu UAT = 30 µg*m-3 a dolní mez pro posuzování má hodnotu LAT = 20 µg*m-3. Barevné pozadí grafu charakterizuje naměřené hodnoty: zelená = pod dolní mezí pro posuzování, žlutá = nad dolní mezí pro posuzování ale pod horní mezí pro posuzování, oranžová = nad horní mezí pro posuzování ale pod imisním limitem, červená = nad imisním limitem. Překročení imisního limitu pro 36. nejvyšší 24hodinovou koncentraci PM10 je nejčastějším případem překračování imisních limitů v celé ČR. V zóně Zlínský kraj hodnoty koncentrací v jednotlivých lokalitách kulminovaly v letech 2005, 2006 a 2010, kdy vlivem dlouhé a chladné zimy včetně velmi špatných rozptylových podmínek způsobených teplotními inverzemi došlo k nejvíce překročením koncentrace 50µg.m-3 takřka na všech stanicích imisního monitoringu v zóně Zlínský kraj. V roce 2010 se zejména během ledna, části února a v prosinci vyskytovaly velmi nepříznivé rozptylové podmínky – teplotní inverze, nízké teploty a rychlosti proudění. Právě v těchto měsících došlo k nejvíce překročením limitní koncentrace 50 µg*m-3, jak je zobrazeno na obrázek 51. Z něj je taky patrné, že např. lokalita Uherské Hradiště překročila imisní limit již v únoru. Z hlediska celé ČR došlo v roce 2010 k překročení 24h imisního limitu v případě 83 měření z celkových 153. Roky 2007 až 2009 se pak jeví jako příznivé - imisní limit byl překročen pouze na dopravní stanici Uherské Hradiště. Původ tohoto zlepšení je nutno hledat především v příznivých meteorologických podmínkách v zimním období – krátká, relativně teplá zima, kratší topné období, velmi slabé teplotní inverze atp. V celém sledovaném období se koncentrace PM10 na všech lokalitách pohybovaly nad horní mezí pro posuzování.

STRANA - 67 - z 130


Tabulka 14: 36. nejvyšší 24hodinová koncentrace PM10, zóna Zlínský kraj, 2002-2010 (zdroj ČHMÚ)

Lokalita

2002 2003 2004

Kroměříž-ZÚ Štítná n.Vláří Uherské Hradiště Valašské Meziříčí - Masarykova Vsetín - hvězdárna Zlín Zlín-Svit

STRANA - 68 - z 130

2005 2006

2007 2008 2009

2010

50,00 73,00 65,00 55,00 47,00 37,03 68,09 81,25 76,41 58,87 55,54 61,40 79,70 51,00 44,00 43,00

59,00

63,00 55,00 64,00 57,00 50,00 46,00 46,00 63,00 59,42 67,13 62,13 47,79 42,92 49,80 65,20 76,54 78,17 71,00 54,00

49,00

Generální rozptylová studie Zlínského kraje Obrázek 50: 36. nejvyšší 24hodinová koncentrace PM10, zóna Zlínský kraj, 2000-2010 co je zlín v 2002 a sjednotit barvy a tvary v grafech

36. nejvyšší 24hodinová koncentrace PM10, zóna Zlínský kraj 2002-2010 90 80


70 60 50 40 30 20 10 0 2002

2003 Kroměříž-ZÚ

STRANA - 69 - z 130

2004 Zlín

2005

Uherské Hradiště

2006

2007

Valašské Meziříčí - Masarykova

2008 Vsetín - hvězdárna

2009 Zlín

2010 Zlín-Svit

Generální rozptylová studie Zlínského kraje Obrázek 51: Počet dní s koncentracemi PM10 vyššími než 50 µg*m-3, Zlínský kraj, rok 2010

Počet dní s koncentracemi PM10 > 50 µg*m-3 v roce 2010

90 80 18

Počet překročení

70 60 15 50

11

12

4 4

6 2

10

13

22

19

9 4

40

0 6

17

30

8 0 1 7

10 20 21

17

10

12

0 Uherské Hradiště

leden

STRANA - 70 - z 130

únor

Valašské Meziříčí Masarykova

březen

duben

květen

červen

červenec

Zlín-Svit

Zlín

Vsetín - hvězdárna

srpen

září

říjen

listopad

prosinec

Vyhodnocení kvality ovzduší v aglomeraci Brno a zóně Zlínský kraj

5. 4. Situace z hlediska zvláštních imisních limitů Z hlediska zvláštních imisních limitů je v současnosti platný ústřední regulační řád ČR. Krajský regulační řád Zlínského kraje se v současnosti připravuje. Pro základní představu, jak často byl využit regulační řád v minulých letech, byly připraveny následující grafy a tabulky. Pro vybrané stanice (charakterizující větší území, vhodné pro regulační řád) byla provedena statistika výskytů koncentrací nad 100 µg*m -3 resp. nad 150 µg*m-3 a dále pak byly prozkoumány situace, kdy tyto koncentrace panovaly 2 dny a déle resp. 3 dny a déle – aby doopravdy k vyhlášení signálu upozornění či regulace došlo. Pro dokreslení situace je uvedena i stanice Přerov pro srovnání koncentrací a počtu výskytu smogových situací.

Tabulka 15: Statistika smogových epizod na stanicích Zlín a Přerov v letech 2004-2009

Zlín

Přerov

2169

2175

40

57

1,8%

2,6%

10

19

0,5%

0,9%

Počet epizod s více než 2 dny nad 100 µg*m-3

12

13


2

4


4

7


1

2

Počet 24hodinových průměrů Počet dní s koncentrací vyšší než 100 µg*m-3 % s koncentrací vyšší než 100 µg*m-3 Počet dní s koncentrací vyšší než 150 µg*m-3 % dní s koncentrací vyšší než 150 µg*m-3

Z grafu na obrázku 52 a z dat v tabulce 15 vyplývá, že k překračování zvláštních imisních limitů dochází pouze ojediněle. Jelikož se smogová situace vyhlašuje až poté co 24-hodinový průměr překročí zvláštní imisní limit a pouze tehdy, pokud meteorologové nepředpokládají zlepšení rozptylových podmínek, jsou důležitá zejména data o počtu epizod, kdy byly alespoň 2 dny po sobě překročeny zvláštní imisní limity (alespoň na 1 den by se vyhlašoval signál upozornění resp. regulace). I zde jsou čísla velmi nízká – signál upozornění by byl vyhlášen maximálně 12x za uvedených 6 let (2004-2009), signál regulace maximálně 2x, přičemž velká část těchto epizod připadá na začátek roku 2006 – viz tabulka 16.

- 71 -

Vyhodnocení kvality ovzduší v aglomeraci Brno a zóně Zlínský kraj Obrázek 52: Průměrné 24hodinové koncentrace PM 10 na stanicích Zlín a Přerov

Průměrné 24hodinové koncentrace PM10 450

400

Koncentrace PM10 (µg*m-3)

350

300

250

200

150

100

50

0 2004

2005

2006

2007

2008

Rok Přerov

- 72 -

Zlín

2009

Rozptylová studie a vyhodnocení kvality ovzduší v zóně Zlínský kraj

Tabulka 16: Překročení zvláštních imisních limitů v lednu a únoru 2006

rok

měsíc den

Přerov

Brno-Tuřany

Mikulov-Sedlec

Znojmo

Zlín

2006

1

7

72,2

63,1

67,0

75,0

87,3

2006

1

8

143,9

72,6

59,0

70,3

131,5

2006

1

9

358,1

76,6

64,5

70,1

220,3

2006

1

10

417,7

129,8

75,7

109,4

2006

1

11

390,1

201,8

101,3

142,4

218,8

2006

1

12

344,7

183,6

158,3

167,0

299,2

2006

1

13

107,3

181,8

58,3

136,0

194,4

2006

1

14

51,5

37,7

49,9

66,9

40,9

2006

1

15

49,2

43,8

46,6

64,5

54,9

2006

1

16

62,0

50,4

51,8

71,6

49,3

2006

1

17

57,1

64,7

67,0

97,8

48,7

2006

1

18

77,5

59,2

41,8

2006

1

19

66,1

46,3

47,8

59,5

54,0

2006

1

20

61,5

64,5

58,9

85,0

53,7

2006

1

21

28,4

14,2

5,2

6,0

25,4

2006

1

22

74,9

49,7

40,8

60,0

80,3

2006

1

23

150,7

106,1

88,6

87,4

136,3

2006

1

24

356,5

166,6

157,7

173,1

233,0

2006

1

25

176,7

54,3

40,1

65,4

41,7

2006

1

26

97,3

45,8

52,6

68,6

54,9

2006

1

27

125,2

52,9

51,1

90,8

61,5

2006

1

28

267,6

99,1

67,4

114,5

167,3

2006

1

29

293,5

111,7

132,8

124,3

235,5

2006

1

30

109,0

100,9

110,6

132,0

102,4

- 73 -

61,6

Rozptylová studie a vyhodnocení kvality ovzduší v zóně Zlínský kraj rok

měsíc den

Přerov

Brno-Tuřany

Mikulov-Sedlec

Znojmo

Zlín

2006

1

31

81,0

120,9

78,8

59,6

95,1

2006

2

1

93,4

68,4

47,6

112,3

96,2

2006

2

2

111,0

98,6

67,5

136,8

128,9

2006

2

3

91,3

73,3

70,8

110,9

118,2

2006

2

4

55,8

29,0

23,5

28,1

62,2

2006

2

5

69,7

54,0

30,8

68,0

102,8

2006

2

6

144,1

82,7

50,3

85,3

140,8

2006

2

7

43,5

56,5

16,1

44,8

50,6

Z tabulky 16 je patrné, že v uvedeném období se vyskytovaly téměř všechny epizody s vícedenním trváním koncentrací nad 150 µg*m-3. Obdobná byla situace na téměř všech stanicích jižní a střední Moravy – pro názornost jsou v tabulce 16 zobrazeny i stanice Jihomoravského, Zlínského a Olomouckého kraje, které dokumentují špatné rozptylové podmínky po celé Moravě, kdy vysoké koncentrace byly naměřeny i na venkovské regionální pozaďové lokalitě Mikulov – Sedlec. Tato lokalita není ovlivněna téměř žádnými zdroji a přesto i zde docházelo k překračování zvláštních imisních limitů. Počasí, meteorologické podmínky a s nimi související rozptylové podmínky se výrazně promítají do kvality ovzduší a úrovně pozaďových koncentrací jednotlivých škodlivin. Vliv je jednak primární, zastoupený fyzikálně – chemickými procesy probíhajícími v atmosféře, a rovněž sekundární, kdy je zdrojem převážně antropogenní činnost. Do první kategorie, mající primární vliv na kvalitu ovzduší, lze zařadit zejména teplotní inverze (stabilní atmosféra), teplota vzduchu, vlhkost vzduchu a samozřejmě rychlost a směr proudění větru. Negativně se může v kvalitě ovzduší odrazit rovněž delší absence srážek. Druhá kategorie je pak zejména reprezentována délkou topné sezóny v závislosti na délce zimy a teplotách v zimním období.

Teplotní inverze, tj. případy, kdy v určité vrstvě ovzduší teplota roste s výškou (obrázek 53), představují nejstabilnější typ stavu atmosféry, silně potlačující vertikální pohyby a promíchávání ve vzduchových hmotách, čímž omezují rozptyl znečišťujících látek v ovzduší Chyba! Nenalezen zdroj odkazů.. Inverze se dělí dále na přízemní a výškové, přičemž pro kvalitu ovzduší v dýchací zóně člověka jsou důležité právě přízemní teplotní inverze. Mezi nejvýznamnější příčiny vzniku přízemních teplotních inverzí patří: 

Radiační inverze – zemský povrch vyzařuje elektromagnetickou radiaci, na což spotřebovává tepelnou energii, a tím se ochlazuje. V noci, kdy chybí kompenzující příkon slunečního záření, tak může nastat jeho značné ochlazení a od podkladu se pak ochlazuje i bezprostředně přiléhající vzduchová vrstva. V zimě, kdy je příkon slunečního záření nízký, může vzniknout radiační teplotní inverze i přes den. Výskyt je pak častější v údolích, kotlinách či pod svahy, - 74 -




neboť těžší ochlazený vzduch klesá podél svahu dolů. Vzniku radiačních teplotních inverzí napomáhá také sněhová pokrývka, neboť sníh velmi dobře odráží sluneční záření a snižuje tak tepelný příkon pro zemský povrch. Advekční inverze – vzniká, proudí-li relativně teplý vzduch nad studenější zemský povrch a ochlazuje se od něj – např. v zimě při proudění teplejšího oceánského vzduchu nad prochlazený kontinent, popř. nad území pokryté sněhem (tzv. sněhová inverze).

Obrázek 53: Vertikální profil atmosféry – vlevo inverze, vpravo ne

Teplota je na obrázcích vyznačena červenou křivkou

Při teplotních inverzích tak dochází ke kumulaci škodlivin pod hranicí teplotní inverze – situace připomíná hrnec s pokličkou, kdy se pára hromadí pod pokličkou a nemůže se rozptýlit. Jak již bylo u charakteristik inverzí naznačeno, nejčastěji se vyskytují v chladném (zimním) období roku. Dalším z faktorů ovlivňující kvalitu ovzduší, který působí především v chladném období roku, je vytápění domácností (REZZO 3). Společnou vlastností těchto faktorů je nemožnost jejich ovlivnění – stejně tak jako nelze ovládat počasí, nelze zatím v ČR kontrolovat, co spalují malé zdroje. I proto je jejich podíl na celkových emisích Zlínského kraje vyšší, než např. podíl zvláště velkých a velkých zdrojů (REZZO 1), a to přesto, že na rozdíl od REZZO 1, které jsou v provozu celý rok, jsou REZZO 3 v provozu zejména v chladné části roku. Spolu s těmito faktory pak souvisí i kvalita ovzduší, která je v chladné části roku nejhorší. Dobře to dokumentuje např. počet překročení koncentrace PM10 limitní koncentraci -3 50 µg*m (legislativa povoluje 35 překročení za kalendářní rok Chyba! Nenalezen zdroj odkazů.) kdy nejvyšší počet překročení se vyskytuje právě v zimním období (0). Na 0 je vynesen počet dní s koncentracemi PM10 vyššími než 50 µg*m-3 v roce 2010. Jak je z 0 patrné, nejvyšší počet překročení je zaznamenáván na dopravní lokalitě Uherské Hradiště.

- 75 -

Rozptylová studie a vyhodnocení kvality ovzduší v zóně Zlínský kraj Dále je z 0 velmi dobře patrné, že zejména na pozaďových lokalitách dochází mezi dubnem a zářím pouze k minimu překročení. Nejvyšší počet překročení byl zaznamenán v lednu a prosinci. Na vině byla již dříve zmiňovaná nepříznivá situace začátkem roku, kvůli které nemohly být škodliviny v ovzduší dostatečně rozptýleny a dále pak plošný vliv malých zdrojů, který ovlivnil podstatnou část kraje. Déle trvající zhoršená kvalita se pak projevila i ve vymezení OZKO (kapitola Chyba! Nenalezen zdroj odkazů.).

Mimo rozptylových podmínek hrají velmi důležitou roli z hlediska vlivu na kvalitu ovzduší i další meteorologické prvky. Velmi důležitým faktorem je teplota ovzduší. S klesající teplotou nejen že roste koncentrace suspendovaných částic v ovzduší, ale mění se i velikostní distribuce těchto částic Chyba! Nenalezen zdroj odkazů.. Vliv teploty na koncentrace částic v ovzduší velmi dobře dokumentuje obrázek 54 z ledna 2006. Obrázek popisuje ovlivnění kvality ovzduší teplotou a bude ještě dále diskutován, avšak podstatná je část od 21. do 24. ledna. Během tří dnů tehdy došlo k poklesu průměrné denní teploty o téměř 18°C, což se projevilo nárůstem koncentrací PM10 o cca 150 µg*m-3. Samozřejmě se neprojevil pouze primární vliv teploty, ale i navazující sekundární vliv – antropogenní činnost – mnohem více se topilo. K přízemní inverzi nedocházelo, avšak ve vyšší vrstvě atmosféry se inverzní charakter projevil (obrázek 550). Rychlost větru rovněž nebyla úplně nízká, jako v případě situací okolo 11.1., či přelomu ledna a února, kdy za zvýšené koncentrace částic mohla především teplotní inverze a s ní spojená stabilní atmosféra (bezvětří).

Obrázek 54: Vliv teploty na koncentrace částic

Srovnání 24hodinové koncentrace PM 10 s teplotou (denní průměr) na stanici Zlín a Uherské Hradiště 350

5

0

250 200 -10 150 -15 100 -20

50 0

-25

Zlín

Uherské Hradiště

- 76 -

Teplota

Teplota (°C)

-5

4. 1. 20 06 6. 1. 20 06 8. 1. 20 06 10 .1 .2 00 12 6 .1 .2 00 6 14 .1 .2 00 16 6 .1 .2 00 6 18 .1 .2 00 20 6 .1 .2 00 6 22 .1 .2 00 24 6 .1 .2 00 6 26 .1 .2 00 28 6 .1 .2 00 30 6 .1 .2 00 6 1. 2. 20 06 3. 2. 20 06


300

Rozptylová studie a vyhodnocení kvality ovzduší v zóně Zlínský kraj Jak již bylo uvedeno, má teplota kromě vlivu na koncentraci částic také vliv na jejich velikostní distribuci. Měřením PM10, PM2,5 a PM1 přístrojem Grimm bylo zjištěno, že při nejnižších teplotách dominuje v zastoupení nejjemnější frakce PM1, naopak při vysokých teplotách je dostatečně zastoupena i hrubá frakce. Naopak v případě ovlivnění relativní vlhkostí vzduchu platí, že jemnější frakce je více zastoupena při vyšších hodnotách relativní vlhkosti Chyba! Nenalezen zdroj odkazů.. Závislost velikostní distribuce částic PM10 na teplotě a relativní vlhkosti znázorňuje obrázek 56. Je z něj mimo jiné patrné, že v zimě, kdy jsou koncentrace částic nejvyšší, je rovněž nejvýrazněji zastoupena nejjemnější a tedy nejnebezpečnější frakce. Nebezpečnost z hlediska lidského zdraví roste se zmenšujícím se průměrem částic. Zatímco částice o velikosti 10 µm se dostanou pouze do horních cest dýchacích, jemnější částice (průměr okolo 2,5 µm) se mohou dostat až do plic a submikronové částice mohou skrz plicní sklípky prostupovat do krevního řečiště. Čím dále se částice dostane, tím více může škodit, protože kromě svých fyzikálních vlastností (částice mohou být ostré, dráždit sliznice atp.) mají i chemické vlastnosti, jsou na ně navázány nejrůznější cizorodé látky (těžké kovy, polyaromatické uhlovodíky PAH – kapitola Chyba! Nenalezen zdroj odkazů.), které mohou být karcinogenní i jinak zdraví nebezpečné.

Obrázek 55: Teplotní inverze ve vyšších vrstvách atmosféry

- 77 -


Obrázek 56: Vliv teploty (vlevo) a relativní vlhkosti (vpravo) na velikostní distribuci částic PM10

Jak již bylo uvedeno výše, jedním z dalších faktorů ovlivňující kvalitu je i rychlost proudění větru. Při bezvětří a nízkých rychlostech větru, stabilní atmosféře typické pro teplotní inverze nedochází k dostatečnému rozptylu zejména z nízkých komínů. Nárůst koncentrací s klesající rychlostí proudění větru při teplotní inverzi v lednu 2006 zobrazuje obrázek 57, kdy v případě situací okolo 11.1. či přelomu ledna a února docházelo k nárůstu koncentrací částic právě vlivem teplotní inverze a s ní spojenou stabilní atmosférou (bezvětří). Modelováním, založeném na měřených koncentracích škodlivin, bylo vypočteno, že zhruba do rychlosti větru zhruba 2,4 m/s dochází v případě PM10 k depozici. Zhruba od této rychlosti větru výše se začíná na zhoršení kvality ovzduší podílet i resuspenze – opětovný vznos již jednou sedimentovaných částic Chyba! Nenalezen zdroj odkazů.. V obcích s vyšší intenzitou dopravy nemusí resuspenzi způsobovat pouze vítr, ale rovněž pohybující se vozidla. To je jednou z příčin, proč se nejvyšší koncentrace částic měří právě na dopravních stanicích.

- 78 -

Rozptylová studie a vyhodnocení kvality ovzduší v zóně Zlínský kraj Obrázek 57: Vliv rychlosti proudění větru na koncentrace částic

7

300

6

250

5

200

4

150

3

100

2

50

1

0

0


350

4. 1. 20 06 6. 1. 20 06 8. 1. 20 06 10 .1 .2 00 6 12 .1 .2 00 6 14 .1 .2 00 6 16 .1 .2 00 6 18 .1 .2 00 6 20 .1 .2 00 6 22 .1 .2 00 6 24 .1 .2 00 6 26 .1 .2 00 6 28 .1 .2 00 6 30 .1 .2 00 6 1. 2. 20 06 3. 2. 20 06



Zlín

Uherské Hradiště

Rychlost větru

V neposlední řadě mohou koncentrace PM10 ovlivnit i srážky, konkrétně jejich delší absence. Jak se projeví nepřítomnost srážek velmi dobře dokumentuje následující obrázek 58.

Obrázek 58: Vliv absence srážek na koncentrace PM10

Vliv množství srážek na průměrné měsíční koncentrace PM 10 v roce 2009 90

140

80

120

100 60 50

80

40

60

30 40 20 20

10 0

0 leden

únor

srážky

březen

duben

Uherské Hradiště

květen

červen červenec srpen


- 79 -

září

říjen

listopad prosinec

Vsetín - hvězdárna

Zlín

Množství srážek (mm)


70


Z obrázku 58 je patrné, že v dubnu 2009 došlo k narušení chodu na všech stanicích imisního monitoringu. Koncentrace se zpravidla pohybují mezi březnovými a květnovými koncentracemi. Z grafu je patrné, že v měsíci dubnu byly rovněž velmi nízké úhrny srážek. Spolu s končící topnou sezónou se tak tyto faktory podílely na zvýšení průměrných měsíčních koncentrací v dubnu 2009. Nedostatek srážek způsobuje „nevymývání“ částic z ovzduší, tyto částice zůstanou v atmosféře a je tak umožněna jejich kumulace a nárůst koncentrací.

Z výše uvedeného v této kapitole vyplývá, že meteorologické podmínky velmi výrazně ovlivňují kvalitu ovzduší. Mimo toho, že mohou vytvářet podmínky pro zhoršenou kvalitu ovzduší, tak se rovněž podílí na dálkovém transportu škodlivin. Příkladem může být sopečný popel, který např. v roce 2009 doputoval na území ČR až z Aljašské sopky Mt. Redoubt či prašná bouře z Ukrajiny, která výrazně ovlivnila kvalitu ovzduší zejména na Slovensku a na Moravě na jaře roku 2007 (obrázek 59). I tyto „neantropogenní“ zdroje tak mohou přispívat k překračování imisních limitů.

Obrázek 59: Koncentrace PM10 a čas kulminace při prašné bouři 24.3.2007

- 80 -


5. 5. Vývoj koncentrací NO2 v zóně Zlínský kraj Oxidy dusíku jsou v Zlínském kraji obdobně jako v celé ČR emitovány zejména z mobilních zdrojů REZZO 4 – z dopravy (78 %). Dalším relevantním zdrojem emisí jsou rovněž zvláště velké a velké zdroje REZZO 1 (17 %). Při sledování a hodnocení kvality venkovního ovzduší se pod termínem oxidy dusíku NOx rozumí směs oxidu dusnatého NO a oxidu dusičitého NO2. Imisní limit pro ochranu zdraví lidí je stanoven pro NO2, limit pro ochranu ekosystémů a vegetace je stanoven pro NOx. Z Chyba! Nenalezen zdroj odkazů. je patrné, že většina ČR se pohybuje pod dolní mezí pro posuzování, zvýšené koncentrace jsou měřeny pouze v aglomeracích silně zatížených dopravou (Praha, Brno, Ostrava) popř. zvýšené koncentrace jsou rovněž měřeny na dopravních stanicích – zástupcem hot-spot dopravní stanice v Zlínském kraji je stanice Zlín-Svit. Z mapy uvedené na Chyba! Nenalezen zdroj odkazů. vyplývá, že v zóně Zlínský kraj nedochází k překročení imisního limitu pro průměrnou roční koncentraci NO2. V zóně Zlínský kraj probíhá v současnosti měření NO2 na 4 stanicích imisního monitoringu. Z toho 3 stanic spravuje ČHMÚ a tyto měření spadají pod akreditaci dle technické normy ČSN EN ISO/IEC 17025:2005 – zkušební laboratoř 1460.

5.6. Průměrná roční koncentrace NO2 Dle NV č. 597/2006 Sb. je pro průměrné roční koncentrace NO2 stanoven imisní limit, který má hodnotu 40 µg*m-3. Dále jsou pro průměrnou roční koncentraci stanoveny meze pro posuzování, přičemž horní mez pro posuzování má hodnotu UAT = 32 µg*m-3 a dolní mez pro posuzování má hodnotu LAT = 26 µg*m-3. Pro koncentrace NO2 obecně je důležité, je-li lokalita ovlivněna dopravou nebo nikoli. V případě průměrných ročních koncentrací v lokalitách zóny Zlínský kraj nedochází k překročení imisního limitu pro průměrnou roční koncentraci NO2. Lokality ovlivněné dopravou (Uherské Hradiště a Zlín Svit) se svými koncentracemi pohybují nad horní mezí pro posuzování, zbylé dvě pozaďové lokality Zlín a Vsetín-hvězdárna leží pod dolní mezí pro posuzování. Naměřené koncentrace jsou uvedeny v tabulce 17 a na obrázku 60. Barevné pozadí grafu charakterizuje naměřené hodnoty: zelená = pod dolní mezí pro posuzování, žlutá = nad dolní mezí pro posuzování ale pod horní mezí pro posuzování, oranžová = nad horní mezí pro posuzování ale pod imisním limitem, červená = nad imisním limitem. Tabulka 17: Průměrné roční koncentrace NO2, zóna Zlínský kraj, 2002-2010 (zdroj ČHMÚ) Průměrná roční koncentrace NO2 (µg*m-3) Lokalita

2002 2003 2004

2005 2006 2007 2008 2009

Kroměříž-Na Kopečku Kroměříž-ZÚ Štítná n.Vláří

18,85 20,07 15,99 10,69 10,37

- 81 -

2010

Rozptylová studie a vyhodnocení kvality ovzduší v zóně Zlínský kraj Uherské Hradiště

36,56 37,00 38,11 34,68 33,47 34,60 33,40

Valašské Meziříčí - Masarykova Vsetín - hvězdárna Zlín

26,44 14,73 11,50 16,48 16,06 13,03 12,34 13,00 13,90 18,01 19,83 20,62 17,51 16,92 17,40 18,40

Zlín-Svit

27,03 34,93 40,22 37,29

33,60

Z tabulky 17 a obrázku 60 je patrný poměrně vyrovnaný trend koncentracích na stanici Vsetín – hvězdárna i Zlín. Poblíž těchto stanic nevede žádná komunikace. Lze tedy konstatovat, že koncentrace měřené na této lokalitě jsou regionálním pozadím resp. městským pozadím Zlínského kraje.

- 82 -

Rozptylová studie a vyhodnocení kvality ovzduší v zóně Zlínský kraj Obrázek 60: Průměrné roční koncentrace NO2, zóna Zlínský kraj, 2002-2010

Průměrné roční koncentrace NO 2, zóna Zlínský kraj 2002-2010 45 40


35 30 25 20 15 10 5 0 2002

2003


2004

2005

2006


Kroměříž-ZÚ Vsetín - hvězdárna

- 83 -

2008


2010


5. 7. 19. nejvyšší hodinová koncentrace NO2 Hodinové koncentrace NO2 jsou schopny měřit pouze lokality měřící v automatizovaném měřícím programu, a proto se počet stanic v zóně Zlínský kraj pro tuto charakteristiku snížil na 3. Všechny lokality se ve sledovaném období drží mezi dolní a horní mezí pro posuzování. Nejvyšší koncentrace jsou měřeny v dopravních lokalitách (Zlín-Svit).

Tabulka 18: 19. nejvyšší hodinová koncentrace NO2, zóna Zlínský kraj, 2002-2010 (zdroj ČHMÚ) 19. nejvyšší hodinová koncentrace NO2 (µg*m-3) Lokalita

2002

Štítná n.Vláří

39,44

Uherské Hradiště

2003

2004

2005

2007

2008

2009

2010

95,46

108,0 138,1 100,2 8 1 4

91,82

105,20

112,30

122,2 3 66,38

65,61

86,50

106,40

123,5 0

117,50

110,50

138,00

Valašské Meziříčí Masarykova

Zlín

2006

111,5 0

69,44 83,98

Zlín-Svit

89,50 95,00

- 84 -

Rozptylová studie a vyhodnocení kvality ovzduší v zóně Zlínský kraj Obrázek 61: 19. nejvyšší hodinová koncentrace NO2, zóna Zlínský kraj, 2002-2010

19. nejvyšší hodinová koncentrace NO 2, zóna Zlínský kraj 2002-2010 250


200

150

100

50

0 2002 Štítná n.Vláří

2003

2004 Uherské Hradiště

2005

2006

2007


- 85 -

2008

2009 Zlín

2010 Zlín-Svit


5. 8. Průměrná roční koncentrace NO2 V případě NO2 je zcela jasné, že zvýšené koncentrace jsou měřeny pouze na dopravních stanicích, kde se vyskytuje již poměrně intenzivní doprava. Z hlediska celého Zlínského kraje se jedná pouze o lokalitu Zlín-Svit a Uherské Hradiště. Přesto ještě tyto koncentrace nedosahují takových hodnot, jako dopravní lokality v Brně či Praze. Koneckonců i mapa na obrázku 62 ukazuje, že k většímu překročení imisních limitů dochází právě jen v těchto aglomeracích. Automatizované stanice zpravidla neměří pouze NO2, ale rovněž NO (oxid dusnatý) a NOx (suma NO a NO2). Zdrojem NO je převážně doprava, proto je na automatizovaných stanicích možné odhadnout ovlivnění dopravou z poměru NO ku NO2. Tento poměr na jednotlivých automatizovaných stanicích znázorňuje obrázek 62.

Obrázek 62: Poměr koncentrací NO a NO2 na stanicích IM Zlínského kraje

Průměrný měsíční poměr NO/NO2 (průměrováno za 2004-2010) 1,2

1

[NO] / [NO2]

0,8

0,6

0,4

0,2

0 Leden

Únor

Březen

Duben

Květen

Červen Červenec Uherské Hradiště

Srpen

Září

Říjen

Listopad Prosinec

Zlín

Z obrázku je patrný rozdíl mezi oběma křivkami a tím i potažmo typem lokality. Pozaďová lokalita Zlín má poměrně nízký poměr NO / NO2, který se pohybuje zhruba okolo 0,2. Dopravní stanice Uherské Hradiště se pak pohybuje z hlediska poměru NO / NO2 zhruba mezi 0,5 a 1,0.

- 86 -

Rozptylová studie a vyhodnocení kvality ovzduší v zóně Zlínský kraj Obrázek 17: Průměrné roční koncentrace NO2, aglomerace Zlín, 2002-2009

Průměrné roční koncentrace NO 2, zóna Zlínský kraj 2002-2010 45 40


35 30 25 20 15 10 5 0 2002

2003


- 87 -

2004

2005

Kroměříž-ZÚ Vsetín - hvězdárna

2006


2008


2010


5. 8. Vývoj koncentrací benzenu ve Zlínském kraji V zóně Zlínský kraj probíhá v současnosti měření benzenu pouze na jedné stanici imisního monitoringu. Tuto stanici (Zlín) spravuje ČHMÚ a měření spadá pod akreditaci dle technické normy ČSN EN ISO/IEC 17025:2005 – zkušební laboratoř 1460. Stanice měří v automatizovaném režimu (metodou plynové chromatografie). V následující tabulce 19 a na obrázku 63 jsou uvedeny průměrné roční koncentrace benzenu v lokalitě Mikulov-Sedlec včetně vztahu k imisnímu limitu. Z uvedené tabulky i grafu vyplývá, že ve sledovaném období se všechny koncentrace pohybují pod dolní mezí pro posuzování. Přestože v roce 2010 nebyl vypočten roční průměr (přístroj musel kvůli závadě mimo ČR a vznikl tak velký výpadek dat), dá se vzhledem k typu lokality a naměřeným koncentracím očekávat, že i v roce 2010 by se průměrná roční koncentrace pohybovala pod dolní mezí pro posuzování.

Tabulka 19: Průměrná roční koncentrace benzenu, zóna Zlínský kraj, 2002-2010 (zdroj ČHMÚ) Průměrná roční koncentrace benzenu (µg*m-3) Lokalita Zlín

- 88 -

2002

2003

2004

2005

0,68

1,01

2006

2007

2008

2009

1,06

1,10

2010

Rozptylová studie a vyhodnocení kvality ovzduší v zóně Zlínský kraj Obrázek 63: Průměrná roční koncentrace benzenu, zóna Zlínský kraj, 2002-2010

Průměrné roční koncentrace benzenu, zóna Zlínský kraj 2002-2010 6


5

4

3

2

1

0 2002

2003

2004

2005

2006 Zlín

- 89 -

2007

2008

2009

2010


5. 9. Vývoj koncentrací benzo(a)pyrenu ve Zlínském kraji Přírodní hladina pozadí benzo(a)pyrenu muže být s výjimkou výskytu lesních požárů téměř nulová. Jeho antropogenním zdrojem, stejně jako ostatních polycyklických aromatických uhlovodíků (PAH), jejichž je benzo(a)pyren představitelem pro hodnocení účinku na lidské zdraví, je jednak nedokonalé spalovaní fosilních paliv jak ve stacionárních (domácí topeniště) tak i v mobilních zdrojích (motory spalující naftu), ale také výroba koksu a železa. Benzo(a)pyren, stejně jako další PAH s 5 a více aromatickými jádry, je navázán především na částice menší než 2,5 μm. U benzo(a)pyrenu, stejně jako u některých dalších PAH, jsou prokázány karcinogenní účinky na lidský organismus. Cílový imisní limit pro benzo(a)pyren musí být splněn do 31.12.2012. Z mapy uvedené na obrázku 20 vyplývá, že z hlediska B(a)P vyvstává zóně Zlínský kraj problém ve všech větších obcích, kde je zdrojem vytápění spalování pevných paliv a dále ve všech dopravou zatížených místech v kraji. Významným zdrojem je pak také dálkový přenos z Polska a Moravskoslezského kraje. V zóně Zlínský kraj probíhá měření B(a)P pouze v lokalitě Zlín. Tyto stanice spravuje ČHMÚ a měření spadá pod akreditaci dle technické normy ČSN EN ISO/IEC 17025:2005 – zkušební laboratoř 1460. Měření probíhá pomocí gravimetrického odběru na speciálně impregnovaný filtr a dále je pak vzorek zpracován pomocí plynové chromatografie. V následující tabulce 20 a na obrázku 64 jsou uvedeny průměrné roční koncentrace benzo(a)pyrenu v lokalitě Zlín včetně vztahu k cílovému imisnímu limitu. Pokud je v tabulce 20 hodnota uvedena červeně, značí to překročení cílového imisního limitu. Barevné pozadí grafu charakterizuje naměřené hodnoty: zelená = pod dolní mezí pro posuzování, žlutá = nad dolní mezí pro posuzování ale pod horní mezí pro posuzování, oranžová = nad horní mezí pro posuzování ale pod cílovým imisním limitem, červená = nad cílovým imisním limitem.

Tabulka 20: Průměrná roční koncentrace benzo(a)pyrenu, zóna Zlínský kraj, 2002-2010 (zdroj ČHMÚ) Průměrná roční koncentrace B(a)P (ng*m-3) Lokalita Zlín

90

2002

2003

2004

2005 2,02

2006

2007

2008

2009

2010

1,86

1,51

1,50

1,60

Rozptylová studie a vyhodnocení kvality ovzduší v zóně Zlínský kraj Obrázek 64: Průměrná roční koncentrace benzo(a)pyrenu, zóna Zlínský kraj, 2002-2010

Průměrné roční koncentrace B(a)P, zóna Zlínský kraj 2002-2010 2,5

Koncentrace (ng*m -3)

2

1,5

1

0,5

0 2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

Zlín

Benzo(a)pyren v lokalitě Zlín překračoval ve všech letech cílový imisní limit. Následující obrázek 65 zobrazuje průměrné měsíční koncentrace v městské pozaďové lokalitě Zlín. Z obrázku je patrné, že zhruba mezi dubnem až zářím jsou koncentrace všech měřených polyaromatických uhlovodíků velmi nízké, vyšší koncentrace jsou měřeny pouze v chladné části roku. To by naznačovalo vliv malých zdrojů – zejména vytápění domácností, jejichž provoz je aktivní rovněž v chladné části roku. Svou roli pochopitelně i v případě koncentrací PAH hrají meteorologické podmínky.

91

Rozptylová studie a vyhodnocení kvality ovzduší v zóně Zlínský kraj Obrázek 65: Průměrná měsíční koncentrace PAH, Zlín, rok 2010 doplnit do seznamu zkratekjednotlivé látky Průměrné měsíční koncentrace PAH v lokalitě Zlín, rok 2010 7

Koncentrace (ng*m-3)

6

5

4

3

2

1

0 leden

únor

březen BaP

92

duben I123cdP

květen

červen DBahA

červenec BghiPRL

srpen COR

září

říjen BbF

listopad prosinec BkF


6. Meteorologická charakteristika území Z dat ČHMU byla převzata větrná růžice pro Zlín, Uherské Hradiště, Vsetín a Valašské Meziříčí. Větrná růžice je rozpočtena do 120 směrů větru (po 3 stupních). Označení směrů větru se provádí po směru hodinových ručiček, přičemž 0 stupňů je severní vítr, 90 stupňů východní vítr, 180 stupňů jižní vítr, 270 stupňů západní vítr. Bezvětří (Calm) je rozpočteno do první třídy rychlosti směru větru. Pozn.: Zeměpisné značení směrů větru označuje, odkud vítr vane (severní vítr fouká od severu, jižní od jihu atd.).Nemáme Kroměříž nebo Holešov ?

Tabulka 4: Celková růžice – Zlín

m/s 1,7 5 11 součet

0,00

45,00

90,00

4.41 3.01 0.65 8.07

6.22 2.95 0.14 9.31

8.06 3.15 0.05 11.26

Celková růžice – Zlín 135,00 180,00 225,00 4.8 3.03 0.58 8.41

6.43 4.41 0.7 11.54

6.18 3.38 0.32 9.88

270,00

315,00

calm

suma

6.36 3.88 0.42 10.66

5.74 3.96 0.74 10.44

20.43

68.63 27.77 3.6 100

315,00

calm

suma

4.3 3.2 0.5 8

7.8 4.5 0.7 13

8.01

57.5 36.8 5.7 100

270,00 5.53 6.07 0.25 11.85

315,00 6.31 7.27 0.19 13.77

calm 6.00

suma 48.23 48.62 3.15 100.00

315,00 19.58

calm 66.00 27.50 6.50 100.00

Tabulka 5: Celková růžice – Uherské Hradiště


0,00

45,00

90,00

6.99 7.2 1.8 15.99

7.1 4.6 0.3 12

2.9 1 0.1 4

Celková růžice – Uherské Hradiště 135,00 180,00 225,00 270,00 5.2 5 0.8 11

6.4 5.5 1.1 13

8.8 5.8 0.4 15

Tabulka 6: Celková růžice - Vsetín Celková růžice – Vsetín m/s 1,7 5 11 součet

0,00 10.26 8.92 0.05 19.23

45,00 1.91 0.71 0.01 2.63

90,00 2.28 1.40 0.05 3.73

135,00 5.63 8.12 1.17 14.92

180,00 8.72 15.35 1.40 25.47

225,00 1.59 0.78 0.03 2.40

6.00

Tabulka 7: Celková růžice – Valašské Meziříčí


93

0,00 4.11 1.70 0.10 5.91

45,00 2.39 0.50 0.00 2.89

90,00 7.11 1.80 0.10 9.01

Celková růžice – Valašské Meziříčí 135,00 180,00 225,00 270,00 13.01 4.41 4.19 3.00 13.10 3.11 2.30 0.89 4.70 1.00 0.20 0.10 30.81 8.52 6.69 3.99

19.58

suma 4.11 1.70 0.10 5.91

Rozptylová studie a vyhodnocení kvality ovzduší v zóně Zlínský kraj Klasifikace meteorologických situací je rozdělena do pěti tříd stability a každá třída stability do jedné až tří tříd rychlosti větru. Výpočet očekávaných imisních půlhodinových přízemních koncentrací byl proveden pro každou třídu stability a třídu rychlosti větru. TŘÍDY STABILITY: I. třída stability (superstabilní), kdy vertikální teplotní gradient je menší než -1,6 oC/100 m a je limitován rychlostí větrů do 2 m.s-1. II. třída stability (stabilní), zde vertikální teplotní gradient leží v uzavřeném intervalu <-1,6,-0,7> [oC/100 m] a je limitován rychlostí větrů do 3 m.s-1. III. třída stability (izotermní), zde vertikální teplotní gradient leží v uzavřeném intervalu <-0,6,+0,5> [oC/100 m] v celém rozsahu rychlostí větrů IV. třída stability (normální), pro kterou je vertikální teplotní gradient v uzavřeném intervalu <+0,6, +0,8> [oC/100 m] - společně se III. třídou stability je dominantní charakteristika stavu ovzduší ve střední Evropě. V. třída stability (konvektivní), kdy vertikální teplotní gradient je větší než +0,8 oC/100 m a je limitován rychlostí větrů do 5 m.s-1. TŘÍDY RYCHLOSTI VĚTRU: 1. 2. 3.

třída rychlosti větru - interval 0 - 2,5 m.s-1. třída rychlosti větru - interval 2,6 - 7,5 m.s-1. třída rychlosti větru - interval nad 7,6 m.s-1.

7. Metodika výpočtu 7.1.

Metoda, typ modelu

Výpočet krátkodobých i průměrných ročních koncentrací znečišťujících látek a doby překročení zvolených hraničních koncentrací byl proveden podle metodiky „SYMOS 97“ (Systém modelování stacionárních zdrojů znečišťování ovzduší SYMOS´97 – verze 2006), která byla vydána MŽP ČR v r. 1998. Tato metodika je založena na předpokladu Gaussovského profilu koncentrací na průřezu kouřové vlečky. Umožňuje počítat krátkodobé i roční průměrné koncentrace znečišťujících látek v síti referenčních bodů, dále doby překročení zvolených hraničních koncentrací (např. imisních limitů a jejich násobků) za rok, podíly jednotlivých zdrojů nebo skupin zdrojů na roční průměrné koncentraci v daném místě a maximální dosažitelné koncentrace a podmínky (třída stability ovzduší, směr a rychlost větru), za kterých se mohou vyskytovat. Metodika zahrnuje korekce na vertikální členitost terénu, počítá se stáčením a zvyšováním rychlosti větru s výškou a při výpočtu průměrných koncentrací a doby překročení hraničních koncentrací bere v úvahu rozložení četností směru a rychlosti větru. Výpočty se provádějí pro 5 tříd stability atmosféry (tj. 5 tříd schopnosti atmosféry rozptylovat příměsi) a 3 třídy rychlosti větru. Charakteristika tříd stability a výskyt tříd rychlosti větru vyplývají z následující tabulky: Tabulka 81: Charakteristika tříd stability a výskyt tříd rychlosti větru

třída stability

94

rozptylové podmínky

výskyt tříd rychlosti větru (m/s)

Rozptylová studie a vyhodnocení kvality ovzduší v zóně Zlínský kraj I II III IV V

silné inverze, velmi špatný rozptyl inverze, špatný rozptyl slabé inverze nebo malý vertikální gradient teploty, mírně zhoršené rozptylové podmínky normální stav atmosféry, dobrý rozptyl labilní teplotní zvrstvení, rychlý rozptyl

1,7 1,7 1,7

5 5

1,7 1,7

5 5

11 11

Termická stabilita ovzduší souvisí se změnami teploty vzduchu s výškou nad zemí. Vzrůstá-li teplota s výškou, těžší studený vzduch zůstává v nižších vrstvách atmosféry a tento fakt vede k útlumu vertikálních pohybů v ovzduší a tím i k nedostatečnému rozptylu znečišťujících látek. To je právě případ inverzí, při kterých jsou rozptylové podmínky popsané pomocí tříd stability I a II. Inverze se vyskytují převážně v zimní polovině roku, kdy se zemský povrch intenzivně vychlazuje a ochlazuje přízemní vrstvu ovzduší. V důsledku nedostatečného slunečního záření mohou trvat i nepřetržitě mnoho dní za sebou. V letní polovině roku, kdy je příkon slunečního záření vysoký, se inverze obvykle vyskytují pouze v ranních hodinách před východem slunce. Výskyt inverzí je dále omezen pouze na dobu s menší rychlostí větru. Silný vítr vede k velké mechanické turbulenci v ovzduší, která má za následek normální pokles teploty s výškou a tedy rozrušení inverzí. Silné inverze (třída stability I) se vyskytují jen do rychlosti větru 2 m/s, běžné inverze (třída stability II) do rychlosti větru 5 m/s. Běžně se vyskytující rozptylové podmínky představují třídy stability III a IV, kdy dochází buď k nulovému (III. třída) nebo mírnému (IV. třída) poklesu teploty s výškou. Mohou se vyskytovat za jakékoli rychlosti větru, při silném větru obvykle nastávají podmínky ve IV. třídě stability. V. třída stability popisuje rozptylové podmínky při silném poklesu teploty s výškou. Za těchto situací dochází k silnému vertikálnímu promíchávání v atmosféře, protože lehčí teplý vzduch směřuje od země vzhůru a těžší studený klesá k zemi, což vede k rychlému rozptylu znečišťujících látek. Výskyt těchto podmínek je omezen na letní půlrok a slunečná odpoledne, kdy v důsledku přehřátého zemského povrchu se silně zahřívá i přízemní vrstva ovzduší. Ze stejného důvodu jako u inverzí se tyto rozptylové podmínky nevyskytují při rychlosti větru nad 5 m/s. Metodika SYMOS'97 však musela být oproti původní verzi upravena. V souvislosti s předpokládaným vstupem ČR do EU se legislativa v oboru životního prostředí přizpůsobuje platným evropským předpisům, a proto v ní vznikají změny, na které musí reagovat i metodika výpočtu znečištění ovzduší, má-li vést i nadále k výsledkům snadno použitelným v běžné praxi. Tyto změny zahrnují např.: • stanovení imisních limitů pro některé znečišťující látky jako hodinových průměrných hodnot koncentrací, nebo 8-hodinových průměrných hodnot (dříve 1/2-hodinové hodnoty) • stanovení imisních limitů pro některé znečišťující látky jako denních průměrných hodnot koncentrací • hodnocení znečištění ovzduší oxidy dusíku také z hlediska NO2 (dříve pouze NOx) Změna průměrovací doby se promítla do změny rozptylových parametrů σy a σz (viz [12] Metodika, kap.3.2.5.1.) tak, aby popisovaly rozptyl znečišťujících látek v delším časovém intervalu. Pro NO2, NOx, 95

Rozptylová studie a vyhodnocení kvality ovzduší v zóně Zlínský kraj prach (PM10) a SO2 jsou jako krátkodobé koncentrace počítané 1-hodinové průměrné hodnoty, pro CO jsou počítané 8-hodinové průměrné hodnoty. Znečištění ovzduší oxidy dusíku se podle dosavadní praxe hodnotilo pomocí sumy oxidů dusíku ozn. NOx. Pro tuto sumu byl stanovený imisní limit a zároveň jako NOx byly (a dodnes jsou) udávané nejen emise oxidů dusíku, ale i emisní faktory z průmyslu, energetiky i z dopravy. Suma NOx je přitom tvořena zejména dvěma složkami, a to NO a NO2. Nová legislativa ponechává imisní limit pro NOx ve vztahu k ochraně ekosystémů, ale zavádí nově imisní limit pro NO2 ve vztahu k ochraně zdraví lidí, zřejmě proto, že pro člověka je NO2 mnohem toxičtější než NO. Ze zdrojů oxidů dusíku (zejména při spalovacích procesech) je společně s horkými spalinami emitován převážně NO, který teprve pod vlivem slunečního záření a ozónu oxiduje na NO2, přičemž rychlost této reakce značně závisí na okolních podmínkách v atmosféře. Protože vstupem do výpočtu zůstaly emise NOx, bylo nutné upravit výpočet tak, aby jednak poskytoval hodnoty koncentrací NO2 a jednak zahrnoval rychlost konverze NO na NO2 v závislosti na rozptylových podmínkách. Podle dostupných informací obsahují průměrné emise NOx pouze 10 % NO2 a celých 90 % NO. Rychlost konverze NO na NO2 popisuje parametr kp, jehož hodnota závisí na třídě stability atmosféry. Zároveň platí, že i po dostatečně dlouhé době zbývá 10 % oxidů dusíku ve formě NO. Vztah pro výpočet krátkodobých koncentrací NO2 z původních hodnot koncentrací NOx pak má tvar    x  c  c0 . 0,1  0,8.1  exp   k p . L     u h1      

kde: c je krátkodobá koncentrace NO2 co je původní krátkodobá koncentrace NOx xL je vzdálenost od zdroje uh1 je rychlost větru v efektivní výšce zdroje

7.2.

Referenční body

Pro výpočet imisní charakteristiky bylo vytvořeno zájmové území se sítí uzlových bodů v počtu 128 650 s krokem 130 x 130 m ve městech a dále pak na území kraje v kroku 300 x 300 m. Další sítí referenčních bodů byla výpočtová síť podél komunikací. Tato síť je utvořena tak, aby ve vzdálenosti 10 a 50 m lemovala komunikaci. K tvorbě sítě referenčních bodů: Síť uzlových referenčních bodů pro potřebu výpočtu rozptylové studie je vytvářena nezávisle na zeměpisných souřadnicích dané lokality. Jejím účelem je pokrýt dané zájmové území tak, aby matematická modelace zatížení ovzduší dané lokality škodlivinami postihla v rámci zadaných dat co nejvěrněji reálný stav. Rozsah a tvar území, pokrytého sítí referenčních bodů, stanovuje zpracovatel studie s ohledem na předpokládaný plošný rozsah hodnocených vlivů, obvykle ve tvaru jednoduchého geometrického obrazce libovolného tvaru. Krok jednotlivých referenčních bodů (jejich vzdálenost od sebe) je volen na základě obdobných požadavků, může být v rámci jedné sítě různý (např. v oblasti předpokládaných vyšších koncentrací škodlivin je síť hustší).

96

Rozptylová studie a vyhodnocení kvality ovzduší v zóně Zlínský kraj Číslování referenčních bodů se provádí tak, že jeden bod je zvolen za počátek („0“) a ostatní body se číslují čísly dle vzestupné aritmetické řady (1,2,....n). Způsob zvolení počátku i systém dalšího číslování referenčních bodů závisí na úsudku zpracovatele rozptylové studie, na úroveň výsledků studie nemá žádný vliv. Obvykle je jako počátek volen bod nacházející se v levém spodním rohu sítě tak, aby při odečítání souřadnic nebylo nutno používat záporných hodnot. Po vytvoření sítě referenčních bodů jsou jednotlivým referenčním bodům přiřazovány souřadnice x,y,z podle následujícího systému: x: vzdálenost referenčního bodu od zvoleného počátku na vodorovné ose v metrech y: vzdálenost referenčního bodu od zvoleného počátku na svislé ose v metrech z: nadmořská výška referenčního bodu v metrech (odečítá se z vrstevnicové mapy) Uvedené souřadnice pro jednotlivé referenční body tvoří jeden ze základních souborů vstupních dat nutných pro konstrukci rozptylové studie, neboť pro zvolené referenční body jsou počítány příslušné hodnoty znečištění. Ztotožnění posléze vzniklého obrazu s reálem se provádí např. grafickou konstrukcí izolinií znečištění pro jednotlivé škodliviny v rozsahu zvolené sítě referenčních bodů a jejich překrytím s mapovým podkladem hodnoceného zájmového území. Pozn.: Stejným způsobem, jak je uvedeno, se konstruují souřadnice emisních zdrojů v rámci zvolené sítě. Emisní zdroje se číslují (či označují) samostatně.

7.3.

Imisní limity

Imisní situace je podrobně hodnocena pomocí maximálních imisních hodinových koncentrací a průměrných ročních koncentrací. Imisní limit pro NO2 je stanoven na úrovních, jež jsou uvedeny v následujícím přehledu imisních limitů. Prahové a imisní limity jsou dané Nařízením Vlády ČR číslo 597/2006, které byly zpracovány na základě níže uvedených direktiv EU. Přípustné úrovně znečištění (imisní limity a cílové imisní limity) Imisní limity a cílové imisní limity jsou dány nařízením vlády č. 597/2006 Sb., ve znění 42/2011 Sb. o sledování a vyhodnocování kvality ovzduší. Všechny uvedené přípustné úrovně znečištění ovzduší pro plynné znečišťující látky se vztahují na standardní podmínky (objem přepočtený na teplotu 293,15 K a normální tlak 101,325 kPa). U všech přípustných úrovní znečištění ovzduší se jedná o aritmetické průměry. Část A Imisní limity vyhlášené pro ochranu zdraví lidí a přípustné četnosti jejich překročení za kalendářní rok 1. Imisní limity vybraných znečišťujících látek a přípustné četnosti jejich překročení Znečišťující látka Doba průměrování Imisní limit Přípustná četnost překročení Oxid siřičitý 1 hodina 350 μg.m-3 24 Oxid siřičitý 24 hodin 125 μg.m-3 3 max. denní osmihodinový 10 mg.m-3 Oxid uhelnatý -3 průměr PM10 24 hodin 50 μg.m 35 -3 PM10 1 kalendářní rok 40 μg.m PM2,5 1 kalendářní rok 25 μg.m-3 -3 Olovo 1 kalendářní rok 0,5 μg.m -

97

Rozptylová studie a vyhodnocení kvality ovzduší v zóně Zlínský kraj 2. Imisní limity oxidu dusičitého a benzenu a přípustné četnosti jejich překročení Znečišťující látka Doba průměrování Imisní limit Přípustná četnost překročení Oxid dusičitý 1 hodina 200 μg.m-3 18 -3 Oxid dusičitý 1 kalendářní rok 40 μg.m -3 Benzen 1 kalendářní rok 5 μg.m Část B Znečišťující látka Oxid siřičitý Oxidy dusíku

Imisní limity vyhlášené pro ochranu ekosystémů a vegetace Doba průměrování Imisní limit kalendářní rok a zimní období (1. října – 31. března) 20 μg.m-3 1 kalendářní rok 30 μg.m-3 Část C

Cílové imisní limity a dlouhodobé imisní cíle 1. Cílové imisní limity vybraných znečišťujících látek vyhlášené pro ochranu zdraví lidí Znečišťující látka Doba průměrování Cílový imisní limit1) Arsen 1 kalendářní rok Kadmium 1 kalendářní rok Nikl 1 kalendářní rok Benzo(a)pyren 1 kalendářní rok Poznámka: 1) Pro celkový obsah v PM10. 2. Cílové imisní limity troposférického ozonu Účel vyhlášení Doba průměrování Ochrana zdraví lidí max. denní osmihodinový průměr Ochrana vegetace AOT40

6 ng.m-3 5 ng.m-3 20 ng.m-3 1 ng.m-3

Cílový imisní limit 120 μg.m-3 18000 μg.m-3.h

Charakteristiky kvality ovzduší LH – limitní hodnota představuje úroveň znečištění stanovenou na vědeckém základě s cílem odvrátit, předejít nebo redukovat poškozující efekt na lidské zdraví nebo životní prostředí jako celek, který musí být dosažen v daném období a nesmí být překračován jinak, než je stanoveno. Je to pevná hodnota přípustné úrovně znečištění ovzduší, která nesmí být překračována o více než je mez tolerance (MT), vyjádřená jako podíl imisního limitu v procentech, o který může být tento limit v období stanoveném zákonem o ovzduší (po jeho vydání) a jeho prováděcími předpisy, překročen. MT – mez tolerance představuje procento imisního limitu, o které může být překročen za podmínek stanovených směrnicí 96/62/EC a směrnicemi souvisejícími. Popis stavu znečištění ovzduší výčtem úrovní imisních charakteristik látek, měřených v dané lokalitě a jejich poměru k stanoveným imisním limitům je relativně komplikovaný a pro klasifikaci zájmového území jsme použili klasifikaci z publikace „Znečištění ovzduší na území České republiky v roce 1997“,

98

Rozptylová studie a vyhodnocení kvality ovzduší v zóně Zlínský kraj kterou vydal Český hydrometeorologický ústav Praha. Klasifikace se provádí dle 5 tříd, které představuje následující tabulka: Tabulka 22: Klasifikace území dle metodiky ČHMU

třída I. II. III. IV. V.

7.4.

Význam imisní hodnoty všech sledovaných látek jsou nejvýše rovny polovině imisních limitů IHx imisní hodnota některé z látek je větší než 0,5 IHx, ale žádný limit není překročen imisní limit jedné látky je překročen, imisní hodnoty ostatních sledovaných látek jsou nejvýše rovny polovině emisních limitů IHx imisní limit jedné látky je překročen, imisní hodnoty některých dalších látek >IHx, ale
Klasifikace čisté-téměř čisté ovzduší mírně znečištěné ovzduší Znečištěné ovzduší silně znečištěné ovzduší velmi silně znečištěné ovzduší

Mapové podklady

Mapové podklady o různém měřítku a výstupní data jsou zpracovány pomocí programu ArcGis, registrovaným u společnosti ESRI ArcGIS, největšího světového výrobce software pro geografické informační systémy (GIS). Geografický informační systém je informační systém pro získávání, ukládání, analýzu a vizualizaci dat, která mají prostorový vztah k povrchu Země. Geodata, se kterými GIS pracuje, jsou definována svou geometrií, topologií, atributy a dynamikou. Geografický informační systém umožňuje vytvářet modely části Zemského povrchu pomocí dostupných softwarových a hardwarových prostředků.

7.5.

Definice pojmů

Koncentrace znečišťující látky v ovzduší • hmotnost znečišťující příměsi, obsažená v jednotce objemu vzduchu při standardní teplotě a tlaku. Vyjadřuje se v µg.m-3. Maximální koncentrace • největší průměrná krátkodobá přízemní koncentrace látky za dané rychlosti větru. Doba trvání koncentrací převyšujících dané limitní hodnoty • jako limitní koncentrace se často používají krátkodobé imisní limity. Tak dostaneme přímo dobu, kdy jsou na dané lokalitě překročeny. Dávka znečišťující látky • integrál koncentrace za dané časové období, např. rok [mg.rok.m-3]. Tepelná vydatnost • tepelná energie odcházející za jednotku času se spalinami do ovzduší z komína [MW].

99

Rozptylová studie a vyhodnocení kvality ovzduší v zóně Zlínský kraj Teplotní zvrstvení • průběh teploty vzduchu s výškou. V troposféře teplota obvykle s výškou klesá. Případ, kdy se s výškou nemění, se označuje jako izotermie, pokud teplota s výškou roste, mluvíme o inverzním teplotním zvrstvení. Třídy stability • charakteristika počasí, která typizuje počasí do několika kategorií s ohledem zvrstvení. Stavební výška zdroje • výška koruny komína nad úrovní okolního terénu. Efektivní výška zdroje • výška, do které vystoupí vlečka z komína vlivem tepelného vznosu. Pro její výpočet se používá řada převážně empirických vzorců.

7.6.

Premisy rozptylové studie společné pro všechny modelované situace

Vývody v této kapitole vycházejí z obecně platných fyzikálních zákonitostí a nepředstavují hodnocení konkrétní velikosti a významu uváděných hodnot ve vztahu k platným limitům. Tím se rozumí, že i v případech uváděných nepříznivých stavů nemusí v konkrétním případě docházet k překračování platných limitů. Na základě objektivních fyzikálních zákonitostí platí, že k nejvyšším krátkodobým koncentracím všech znečišťujících látek dochází při špatných rozptylových podmínkách za silných inverzí a slabého větru. Jedná se o situace, kdy vlivem slabého rozptylu při inverzích slabě zředěná kouřová vlečka zasáhne tato výše položená místa. Ve všech těchto místech vypočtené koncentrace rychle klesají s rostoucí rychlostí větru. Za běžných rozptylových podmínek jsou několikanásobně nižší než při inverzích a v případě stabilního teplotního zvrstvení a rychlého rozptylu je tento rozdíl řádový. V níže položených místech naproti tomu k nejvyšším koncentracím bude obecně docházet při mírně zhoršených nebo dobrých rozptylových podmínkách, v blízkém okolí komína dokonce za podmínek dobrého nebo rychlého rozptylu exhalací, kdy může být termickou turbulencí kouřová vlečka krátkodobě stržena k zemi. Maxima dosahovaná za takových podmínek mají však nižší hodnoty, než maxima ve vyvýšených polohách za inverzí. Maxima krátkodobých koncentrací však nejsou nejlepší charakteristikou znečištění ovzduší daného místa, protože nedávají žádnou informaci o četnosti výskytu těchto hodnot. Ta závisí zejména na četnosti výskytu inverzí a na větrné růžici. Ve skutečnosti se nejvyšší koncentrace vyskytují jen po krátký čas několika hodin nebo desítek hodin během roku. Navíc jsou maxima více ovlivněná náhodnými jevy, a proto je přesnost jejich výpočtu nižší. Lepší charakteristikou je průměrná roční koncentrace, která obsahuje i vliv větrné růžice a tedy i vliv četnosti výskytu krátkodobých koncentrací. Kromě toho je hodnota průměrné roční koncentrace méně ovlivněna náhodnými skutečnostmi, takže přesnost jejího výpočtu je vyšší. Proto může být tato hodnota spíše považována za míru znečištění ovzduší v daném bodě.

100


8. Výstupní údaje 8.1.

Typ vypočtených charakteristik

Maximální imisní krátkodobé koncentrace: udávají maximální hodnotu vypočtenou v daném referenčním bodě s uvedením třídy stability, třídy rychlosti větru a směru větru, při kterém k maximální imisní koncentraci dochází. Hodnoty jsou uvedeny v mikrogramech/m3 (µg.m-3). Průměrná roční koncentrace: udávají roční zatížení území. Hodnoty jsou uvedeny v mikrogramech/m3 (µg.m-3). Intervaly imisních hodinových koncentrací: udávají četnost výskytu koncentrací nad zadanou hodnotu (nad 10, nad 50, nad 100, nad 200, nad 500 a nad 1000 mikrogramů/m 3). Hodnoty jsou uvedeny v % ročního časového fondu (roční časový fond činní 8760 hodin).

8.2.

Průměrné roční koncentrace benzenu

S rostoucí intenzitou automobilové dopravy roste význam sledování znečištění ovzduší aromatickými uhlovodíky. Rozhodujícím zdrojem atmosférických emisí aromatických uhlovodíků – zejména benzenu a jeho alkyl derivátů – jsou především výfukové plyny benzinových motorových vozidel. Dalším významným zdrojem emisí těchto uhlovodíků jsou ztráty vypařováním při manipulaci, skladování a distribuci benzinů. Emise z mobilních zdrojů představuje cca 85 % celkových emisí aromatických uhlovodíků, přičemž převládající část připadá na emise z výfukových plynů. Odhaduje se, že zbývajících 15 % emisí pochází ze stacionárních zdrojů emisí, přičemž rozhodující podíl připadá na procesy produkující aromatické uhlovodíky a procesy, kde se tyto sloučeniny používají k výrobě dalších chemikálií. Výzkumy ukazují, že obsah benzenu v benzinu je kolem 1,5 %, zatímco paliva dieselových motorů obsahují relativně zanedbatelné koncentrace benzenu. Benzen obsažený ve výfukových plynech je především nespálený benzen z paliva. Dalším příspěvkem emisí benzenu z výfukových plynů je benzen vzniklý z nebenzenových aromatických uhlovodíků obsažených v palivu (70–80 % benzenu v emisích). Rekapitulace relevantních imisních limitů pro škodlivinu benzen: Průměrná roční koncentrace 5 µg/m3

Tabulka 23: Plochy překročení limitů pro benzen - průměrná roční koncentrace

benzen průměrná roční koncentrace Plocha [km2] s hodnotami nad imisní limit 5 µg/m3

0

Pro znečišťující látku benzen je dominantním zdrojem znečištění ovzduší doprava. Vypočtené hodnoty imisního zatížení se v Zlínském kraji pohybují v rozmezí 0,03 až 4,87 mikrogramu/m3. Překročení dolní meze pro posuzování bylo vypočteno v 56 referenčních bodech umístěných v blízkosti hlavních komunikací (jmenovitě dopravních dálnice a rychlostních komunikací). Překročení horní meze pro posuzování bylo vypočteno v 21 referenčních bodech. Nejzatíženějšími lokalitami škodlivinou benzen jsou Valašské Meziříčí, Leskovec, Úští, Horní Lídeč a Rožnov pod Radhoštěm. Zde se jednoznačně projevuje vliv jednak automobilové dopravy za 101

Rozptylová studie a vyhodnocení kvality ovzduší v zóně Zlínský kraj spolupůsobení zdrojů kategorie REZZO 3 (spalování fosilních paliv). Zatímco na většině území se podíl imisní zátěže ze zdrojů REZZO 3 pro znečišťující látku benzen pohybuje řádově v jednotkách procent, tak podíl velkých a středních zdrojů znečišťování ovzduší na imisním zatížení Zlínského kraje je málo významný a pohybuje se v desetinách procent. Vypočtené hodnoty imisního zatížení v lokalitě nepřesáhly stanovené imisní limity. Nejzatíženější obce Zlínského Kraje

benzen průměrné roční koncentrace

ZUJ

NAZ_ZUJ

velké

střední

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

545058 544264 570371 542725 544841 550752 586013 544370 585513 592013

Valašské Meziříčí Leskovec Úští Horní Lídeč Rožnov pod Radhoštěm Staré Město Žlutava Lidečko Napajedla Babice

0.01 0.05 0.00 0.00 0.00 0.05 0.01 0.00 0.02 0.01

0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

malé [µg/m3] 0.03 0.02 0.02 0.01 0.02 0.04 0.02 0.01 0.04 0.04

doprava

sum

0.36 0.17 0.20 0.21 0.17 0.10 0.16 0.17 0.12 0.14

0.41 0.24 0.22 0.22 0.20 0.19 0.19 0.18 0.18 0.18

I když je vypočtené imisní zatížení na většině území Zlínského kraje pod úrovní platných imisních limitů, může dojít, vlivem aktuální dopravní situace, k jeho překročení zejména v okolí dálnice a vlivem klimatických faktorů taktéž na území Valašského Meziříčí. Příčinou může být současný vývoj nárůstu dopravy spolu se sníženou propustností některých klíčových dopravních uzlů, popřípadě vznik mimořádných událostí (havárií) a následných kolon zejména na dálnicích a rychlostních komunikací. Tabulka 9

102

Vypočtené koncentrace v jednotlivých ORP pro Benzen

Rozptylová studie a vyhodnocení kvality ovzduší v zóně Zlínský kraj Obrázek 18

103

mapa vypočtených koncentrací pro benzen

Rozptylová studie a vyhodnocení kvality ovzduší v zóně Zlínský kraj Tabulka 10

procentuální podíly jednotlivých typů zdrojů na celkovém imisním zatížení

průměrné podíly zdrojů v rámci ORP Bystřice pod Hostýnem Holešov Kroměříž Luhačovice Otrokovice Rožnov pod Radhoštěm Uherské Hradiště Uherský Brod Valašské Klobouky Valašské meziříčí Vizovice Vsetín Zlín

104

Velké

Střední

Malé

doprava

[%] 4.90 3.50 4.72 5.62 9.33 1.28 7.86 6.42 1.69 3.00 7.79 2.26 7.88

1.10 0.66 1.61 0.74 0.58 0.81 1.89 3.22 1.03 1.43 1.63 0.98 0.57

10.48 20.30 20.32 12.28 20.32 8.86 19.26 17.76 6.82 7.87 14.59 9.00 19.23

83.52 75.53 73.35 81.36 69.76 89.05 70.99 72.60 90.47 87.69 75.99 87.76 72.32


105

průměrné koncentrace v jednotlivých obcích Zlínského kraje


8.3.

Průměrná roční koncentrace B(a)P

Příčinou vnosu benzo(a)pyrenu do ovzduší, stejně jako ostatních polyaromatických uhlovodíků (PAH), jejichž je benzo(a)pyren hlavním představitelem, je jednak nedokonalé spalovaní fosilních paliv jak ve stacionárních, tak i mobilních zdrojích, ale také některé technologie jako výroba koksu a železa. Ze stacionárních zdrojů jsou to především domácí topeniště (spalování uhlí). Z mobilních zdrojů jsou to zejména vznětové motory spalující naftu. Přírodní hladina pozadí benzo(a)pyrenu může být s výjimkou výskytu lesních požárů téměř nulová. Přibližně 80–100 % PAH s 5 a více aromatickými jádry (tedy i benzo(a)pyren) jsou navázány především na částice menší než 2,5 μm, tedy na tzv. jemnou frakci atmosférického aerosolu PM 2,5 (sorpce na povrchu částic). Tyto částice přetrvávají v atmosféře poměrně dlouhou dobu (dny až týdny), což umožňuje jejich transport na velké vzdálenosti (stovky až tisíce km). Rekapitulace relevantních imisních limitů pro škodlivinu BaP: Průměrná roční koncentrace 1 ng/m3 Tabulka 11: Plochy překročeni limitů pro B(a)P – průměrná roční koncentrace

benzen průměrná roční koncentrace Plocha [km2] s hodnotami nad imisní limit 1 ng/m3

299,9

Vypočtené hodnoty imisního zatížení se na území Zlínského kraje pohybují v rozmezí 0,04 až 4,7 nanogramu/m3. Dolní mez pro posuzování je překročena v 68 091 referenčních bodech (cca 1/2), horní mez je překročena v 39 067 referenčních bodech. Jak plyne z grafického vyjádření nejvyšší imisní zatížení znečišťující látkou benzo(a)pyren je v okolí významných komunikací a pak také v zastavěných částech obcí. Zlínský kraj, především ve své severovýchodní části se vyznačuje významným podílem tuhých paliv, včetně hnědého uhlí a dřeva. Určitý podíl na imisním zatížení BaP má také transport prachových částic z Moravskoslezského a Olomouckého kraje, a to především Rožnova pod Radhoštěm a Bystřice pod Hostýnem. Nejzatíženější obce Zlínského Kraje

BaP průměrné roční koncentrace

ZUJ

NAZ_ZUJ

velké

střední

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

545058 588890 588393 592013 585599 585513 544841 550752 592218 570371

Valašské Meziříčí Pravčice Bystřice pod Hostýnem Babice Otrokovice Napajedla Rožnov pod Radhoštěm Staré Město Huštěnovice Úští

0.01 0.01 0.01 0.01 0.02 0.01 0.01 0.01 0.01 0.00

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.00

malé [ng/m3] 0.85 0.34 0.83 0.49 0.38 0.39 0.75 0.37 0.34 0.65

doprava

sum

0.44 0.80 0.27 0.60 0.66 0.65 0.27 0.64 0.65 0.33

1.31 1.15 1.11 1.10 1.06 1.06 1.03 1.02 1.02 0.98

Nejzatíženějšími obcemi škodlivinou BaP je Valašské Meziříčí, dále pak Pravčice, Bystřice pod Hostýnem a Otrokovice. Ve všech výše uvedených obcích jsou vypočtené koncentrace vyšší než jaká je hodnota imisního limitu.

106

Rozptylová studie a vyhodnocení kvality ovzduší v zóně Zlínský kraj Podíl zdrojů REZZO 1 se na imisním zatížení znečišťující látkou benzo(a)pyren v Zlínském kraji pohybuje řádově v jednotkách % (největší podíl velkých zdrojů na imisním zatížení je v Luhačovicích, Uherském Hradišti a Otrokovicích). Zdroje REZZO 2 mají podíl ještě menší. O to významnější je podíl REZZO 3 a REZZO 4. Podíl REZZO 3 se pohybuje na úrovni od 8 do 96 % a podíl REZZO 4 pak na úrovni od 3 do 79%. Podobně jako u všech znečišťujících látek, jejichž hlavním zdrojem je doprava a spalování fosilních paliv na místo plynu, lze předpokládat nárůst imisního zatížení znečišťující látkou benzo(a)pyren úměrně zvyšování intenzity dopravy a spotřeby paliv na území Zlínského kraje. Tabulka 12

107

Vypočtené koncentrace v jednotlivých ORP pro BaP


mapa vypočtených koncentrací pro BaP

Tabulka 13



108

Velké 0.93 1.02 0.97 4.82 1.77 0.98 2.01 1.46 1.73 1.09 1.01 0.67 2.16

Střední [%] 0.18 0.10 0.21 0.34 0.07 0.17 0.16 0.21 0.23 0.35 0.31 0.19 0.11

Malé 74.60 52.51 48.89 58.29 42.84 74.76 46.35 49.85 72.86 68.39 56.73 72.28 46.02

doprava 24.29 46.38 49.92 36.55 55.32 24.09 51.49 48.47 25.18 30.16 41.95 26.85 51.71


8.4.


Průměrná roční koncentrace NO2

Při sledování a hodnocení kvality venkovního ovzduší se pod termínem oxidy dusíku NOx rozumí směs oxidu dusnatého NO a oxidu dusičitého NO2. Imisní limit pro ochranu zdraví lidí je stanoven pro NO2, limit pro ochranu ekosystémů a vegetace je stanoven pro NOx. Více než 90 % z celkových oxidů dusíku ve venkovním ovzduší je emitováno ve formě NO. NO 2 vzniká relativně rychle reakcí NO s přízemním ozonem nebo s radikály typu HO2, popř. RO2. Řadou chemických reakcí se část NOx přemění na HNO3/NO3-, které jsou z atmosféry odstraňovány atmosférickou depozicí (jak suchou, tak mokrou). Pozornost je věnována NO2 z důvodu jeho negativního vlivu na lidské zdraví. Hraje také klíčovou roli při tvorbě fotochemických oxidantů. V Evropě vznikají emise NOx převážně z antropogenních spalovacích procesů, kde NO vzniká reakcí mezi dusíkem a kyslíkem ve spalovaném vzduchu a částečně i oxidací dusíku z paliva. Hlavní antropogenní zdroje představuje především silniční doprava (významný podíl má ovšem i doprava letecká a vodní) a dále spalovací procesy ve stacionárních zdrojích. Méně než 10 % celkových emisí NOx vzniká ze spalování přímo ve formě NO2.Pro škodlivinu NO2 je stanovený následující imisní limit: Rekapitulace relevantních imisních limitů pro škodlivinu NO2: 109

Rozptylová studie a vyhodnocení kvality ovzduší v zóně Zlínský kraj Průměrná roční koncentrace 40 µg/m3 Tabulka 14: Plochy překročení limitů pro NO2 – průměrná roční koncentrace

NO2 průměrná roční koncentrace Plocha [km2] s hodnotami nad imisní limit 40 µg/m3

Obrázek 22

29,3

mapa vypočtených koncentrací pro NO2

Základním a zásadním zdrojem imisního zatížení touto škodlivinou je automobilová doprava a to především po dálnicích a rychlostních komunikacích, po kterých jezdí nejvíce automobilů a výrazným podílem TNV. Další problémem bývá pomalá jízda automobilů v obcích, které nemají obchvaty. Klasickou problematickou lokalitou je komunikace I/49 Zlín Otrokovice, kde dochází k významné kumulaci pomale jedoucí automobilové dopravy. Zde, v této lokalitě lze předpokládat i překračování imisních limitů pro škodlivinu NO2. Stacionární zdroje znečišťování pro tuto škodlivinu nepředstavují výrazný problém.

110

Rozptylová studie a vyhodnocení kvality ovzduší v zóně Zlínský kraj Nejzatíženější obce Zlínského Kraje

NO2 průměrmé roční koncentrace

ZUJ

NAZ_ZUJ

velké

střední

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

585599 588890 585513 550752 592218 588491 592013 592005 549649 585858

Otrokovice Pravčice Napajedla Staré Město Huštěnovice Hulín Babice Uherské Hradiště Tečovice Tlumačov

1.16 0.88 0.83 0.84 0.83 0.90 0.84 0.85 1.19 1.09

0.33 0.17 0.21 0.21 0.18 0.19 0.16 0.17 0.17 0.21

malé [µg/m3] 4.16 3.57 3.90 4.08 3.59 3.72 4.15 4.09 3.40 3.79

doprava

sum

30.77 31.34 28.87 28.29 28.60 28.13 27.74 27.62 26.87 25.83

36.42 35.96 33.81 33.41 33.20 32.94 32.89 32.74 31.62 30.93

Z hlediska průměrných ročních koncentrací dochází k překračování platných imisních limitů pro tuto škodlivinu na 978 referenčních bodech v Zlínském kraji. Jedná se o lokality především v centrální části Zlína a Otrokovic Další problematickou lokalitou je okolí obce Pravčice a Hulína, kde vlivem křižovatky dálniční a rychlostní komunikace lze očekávat naplnění imisního limitu pro průměrné roční koncentrace. Malé území s naplněným imisním limitem bude na špatně průjezdných komunikacích Valašského Meziříčí, především v dobách dopravních špiček. V jiných referenčních bodech než výše uvedených, nedochází k překračování platného imisního limitu. Dolní mez pro posuzování je překročena 17 406 referenčních bodech a horní mez pak 6 329 referenčních bodech. Tabulka 15

111

Vypočtené koncentrace v jednotlivých ORP pro NO2



Tabulka 16



8.5.

Velké 6.45 3.80 3.66 3.75 3.34 7.24 3.20 3.37 3.98 9.48 3.75 5.28 4.15

Střední [%] 0.78 0.60 0.67 0.68 0.72 0.79 0.54 0.54 0.79 0.79 0.61 1.02 0.47

Malé

doprava

14.54 12.70 12.64 12.06 11.66 16.21 12.37 11.38 14.85 16.38 10.57 13.84 10.84

78.24 82.90 83.04 83.50 84.28 75.76 83.89 84.71 80.37 73.35 85.06 79.87 84.54

Maximální hodinové koncentrace NO2

Rekapitulace relevantních imisních limitů pro škodlivinu NO2: Maximální hodinová koncentrace 200 µg/m3 Tabulka 17: Plochy překročení limitů pro NO2 – Maximální hodinová koncentrace

NO2 Maximální hodinová koncentrace Plocha [km2] s hodnotami nad imisní limit 200 µg/m3 112

0

Rozptylová studie a vyhodnocení kvality ovzduší v zóně Zlínský kraj Pokud budeme uvažovat pouze limitní hodnotu 200 µg/m3, pak na všech významnějších komunikacích (dálniční tahy a rychlostní komunikace) lze očekávat překračování této hodnoty. Koncentrační složka imisního limitu je naplněna ve 495 výpočtových bodech. Viz následující obrázek: Obrázek 24

mapa vypočtených koncentrací pro NO2

Pokud ale budeme uvažovat imisní limit 200 µg/m3 včetně 18 hodinové tolerance překročení imisního limitu za rok, pak lze přepokládat, že imisní limit nebude překročen vůbec, obdobně jako na měřících stanicích v České Republice. Nejvyšší imisní zatížení bylo vypočteno na katastrálních územích obcí Žalkovice, Pravčice a Otrokovice. Především v Otrokovicích je významné imisní zatížení dáno morfologií terénu a možnými inversními stavy. Nejzatíženější obce Zlínského Kraje

NO2 maximální hodinové koncentrace

ZUJ

NAZ_ZUJ

velké

střední

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

589225 588890 585599 592412 592862 592293 592218 588385 588491 550752

Žalkovice Pravčice Otrokovice Nedakonice Zlechov Kostelany nad Moravou Huštěnovice Břest Hulín Staré Město

4.32 4.64 11.28 3.59 4.31 3.83 5.15 4.48 5.10 4.32

1.62 1.66 3.03 0.93 0.92 1.17 1.30 1.83 1.96 1.74

malé [µg/m3] 20.14 22.22 19.37 15.09 13.67 16.98 16.29 22.28 24.85 18.48

doprava

sum

160.71 156.88 129.49 125.08 123.21 122.63 122.07 121.87 121.58 116.85

171.96 167.86 138.55 133.84 131.84 131.21 130.61 130.40 130.10 125.03

Tedy překročení pouze sporadicky na významných dálnicích a to ještě na úrovni chyby výpočtu modelu. Proto lze vypočtené koncentrace považovat celkově za podlimitní a spíš je vnímat jako potencionální riziko pro případ, že dojde k výraznému nárůstu automobilové dopravy. 113

Rozptylová studie a vyhodnocení kvality ovzduší v zóně Zlínský kraj průměrné podíly zdrojů v rámci ORP Bystřice pod Hostýnem Holešov Kroměříž Luhačovice Otrokovice Rožnov pod Radhoštěm Uherské Hradiště Uherský Brod Valašské Klobouky Valašské meziříčí Vizovice Vsetín Zlín

Velké 8.88 5.28 5.71 8.46 7.89 14.08 4.98 5.18 6.77 15.07 6.92 9.45 8.49

Střední [%] 1.48 1.34 1.70 1.65 2.06 1.59 1.00 0.92 1.62 2.10 1.20 3.02 0.83

Malé 14.86 16.17 18.74 10.97 13.48 14.02 12.82 8.70 11.54 23.96 9.98 12.23 18.24

doprava 93.46 93.46 93.27 93.46 93.46 93.46 93.46 93.46 93.46 93.44 93.46 93.46 93.34

Dolní mez pro posuzování byla překročena ve 20 626 výpočtových bodech a horní mez pro posuzování pak ve 3 733 výpočtových bodech. Velké zdroje se podílejí na nejvyšších vypočtených koncentracích od jednotek do maximálně 15%. Střední zdroje pouze v jednotkách procent. O to více se podílejí malé zdroje (do 25%) a automobilová doprava do 93%- U hodinových koncentrací nedádá součet imisních zatížení 100%, protože celkové imisní zatížení není jednoduchým součtem podílů jednotlivých zdrojů. Na rozdíl od průměrných ročních koncentrací a četností překročení imisního limitu. Tabulka 18

114

Vypočtené koncentrace v jednotlivých ORP pro NO2


8.6.


Průměrné roční koncentrace PM10

Částice obsažené ve vzduchu lze rozdělit na primární a sekundární. Primární částice jsou emitovány přímo do atmosféry, ať již z přírodních nebo z antropogenních zdrojů. Sekundární částice jsou převážně antropogenního původu a vznikají oxidací a následnými reakcemi plynných sloučenin v atmosféře. Stejně jako v celé Evropě i v ČR tvoří většinu emise z antropogenní činnosti. Mezi hlavní antropogenní zdroje lze řadit dopravu, elektrárny, spalovací zdroje (průmyslové i domácí), fugitivní emise z průmyslu, nakládání/vykládání zboží, báňskou činnost a stavební práce. Z důvodu různorodosti emisních zdrojů mají suspendované částice různé chemické složení a různou velikost. Suspendované částice PM10 vykazují významné zdravotní důsledky, které se projevují již při velmi nízkých koncentrací bez zřejmé spodní hranice bezpečné koncentrace. Zdravotní rizika částic ovlivňuje jejich koncentrace, velikost, tvar a chemické složení. Mohou se podílet na snížení imunity, mohou způsobovat zánětlivá onemocnění plicní tkáně a oxidativní stres organismu. Dále zvýšené koncentrace přispívají i ke kardiovaskulárním chorobám a akutním trombotickým komplikacím. Při chronickém působení mohou způsobovat respirační onemocnění, snižovat plicní funkce a zvyšovat úmrtnost (snižují očekávanou délku života). V poslední době se ukazuje, že nejzávažnější zdravotní dopady (včetně zvýšené úmrtnosti) mají částice frakce PM2,5, popř. PM1, které se při vdechnutí dostávají do spodních částí dýchací soustavy. Rekapitulace relevantních imisních limitů pro škodlivinu PM10: Průměrná roční koncentrace 40 µg/m3

115

Rozptylová studie a vyhodnocení kvality ovzduší v zóně Zlínský kraj Tabulka 19: Plochy překročení limitů pro PM10 – průměrná roční koncentrace

PM10 průměrná roční koncentrace Plocha [km2] s hodnotami nad imisní limit 40 µg/m3

10,8

Pro průměrné roční koncentrace lze konstatovat, že model potvrdil překračování platných imisních limitů pro malé části Zlínského Kraje, především v centrální části měst Zlína a Otrokovice. V některých dalších lokalitách obcí, především Tečovice, Tlumačov a Valašské Meziříčí, jsou vypočtené koncentrace pro průměrné roční koncentrace PM10 jen o málo nižší než 40 µg/m3. Jednoznačným problémem jsou nexistence obchvatů některých obcí (průjezdní automobilová doprava) a spalování fosilních paliv v domácích topeništích. Nejzatíženější obce Zlínského Kraje

PM10 průměrné roční koncentrace

ZUJ

NAZ_ZUJ

velké

střední

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

549649 592013 585599 585858 549444 585513 585491 592862 545058 585726

Tečovice Babice Otrokovice Tlumačov Oldřichovice Napajedla Machová Zlechov Valašské Meziříčí Sazovice

1.33 0.17 0.74 0.27 0.51 0.33 0.34 0.14 0.29 0.52

0.13 0.07 0.21 0.16 0.11 0.14 0.12 0.14 0.18 0.13

malé [µg/m3] 11.44 12.42 11.20 11.71 13.21 11.75 11.41 11.39 14.64 11.07

doprava

sum

17.13 17.01 17.37 17.24 15.31 16.81 16.95 17.09 13.56 16.92

30.04 29.66 29.53 29.38 29.14 29.02 28.82 28.75 28.67 28.64

Doprava se podílí na imisním zatížení od 40 do 60 % a to včetně resuspenze tuhých znečišťujících látek. Velké zdroje se na imisním zatížení kraje pohybují do 2%, nejvíce ve Zlíně (2,23%) a Bystřice pod Hostýnem (1,15%) Malé zdroje se na imisním zatížení podílejí od 40 do 65 %. Podíl středních zdrojů je minoritní. Tabulka 20

Vypočtené koncentrace v jednotlivých ORP pro PM10


116

Velké 1.15 0.79 0.61 0.68 1.41 0.44 0.71 0.89 0.51 0.93 0.79 0.61 2.23

Střední Malé doprava [%] 0.55 61.28 37.01 0.38 43.68 55.15 0.62 45.41 53.36 0.52 54.66 44.14 0.69 41.40 56.50 0.79 64.90 33.87 0.48 43.98 54.83 0.62 48.56 49.92 1.10 67.94 30.45 0.58 56.99 41.50 0.46 50.16 48.58 0.69 62.58 36.12 0.40 43.77 53.59


mapa vypočtených koncentrací pro PM10

Obrázek 27


117





Procentuální údaje v tabulce odráží primární emise tuhých znečišťujících látek. V absolutních hodnotách je uvedena i resuspenze TZl dle metodiky AP-42.

Z hlediska průměrných ročních koncentrací dochází k překračování platných imisních limitů pro tuto škodlivinu na 25 referenčních bodech v Zlínském kraji. Jedná se o lokality především v centrální části Zlína a Otrokovic. V jiných referenčních bodech, než výše uvedených, nedochází k překračování platného imisního limitu. Dolní mez pro posuzování je překročena 42 934 referenčních bodech, prakticky na cca ½ kraje a horní mez pak 13 340 referenčních bodech.

8.7.

Nejvyšší denní koncentrace PM10

Rekapitulace relevantních imisních limitů pro škodlivinu PM10: Průměrná roční koncentrace 50 µg/m3, s povolenou dobou překračování na úrovni 35 dnů za rok Tabulka 22: Plochy překročení limitů pro PM10 – nejvyšší denní koncentrace

PM10 nejvyšší denní koncentrace Plocha [km2] s hodnotami nad imisní limit 50 µg/m3 a 35 dny za rok

118

115

Rozptylová studie a vyhodnocení kvality ovzduší v zóně Zlínský kraj Obrázek 28 mapa vypočtených koncentrací pro PM 10

Znečišťující látka TZL (jako PM10) překročuje imisní limit pro denní průměrnou koncentraci (50 mikrogramů/m3) ve všech referenčních bodech. Pokud ale budeme uvažovat povolenou dobu překračování imisního limitu stanovenou nařízením vlády 597/2006 Sb., která je na úrovni 35 dnů za rok, tak k překračování bude docházet pouze na 3 650 výpočtových bodech, v centrálních částech měst s vysokým podílem průjezdní automobilové dopravy Města jako Zlín, Otrokovice, Valašské Meziříčí a dálniční křižovatka u Hulína nudou mít četnosti překročení vyšší než35 dnů za rok bez ohledu na klimatické podmínky a inversní stavy. Tedy zásadní vliv na imisní zatížení touto škodlivinou má resuspenze vlivem automobilové dopravy. Překračování bylo potvrzeno i výsledky měření imisí na měřících stanicích AIM. U této znečišťující látky je nutno upozornit na skutečnost, že dominantní podíl na imisním zatížení TZL má druhotná prašnost, která závisí zejména na konkrétních meteopodmínkách a lze ji ovlivnit zvýšeným úklidem ploch a komunikací. Negativní vliv na zvýšení emisí a následně imisí TZL (PM 10) může mít lokálně celorepublikový nárůst cen elektřiny a zemního plynu a z nich plynoucí zpětný přechod domácností na vytápění pevnými palivy, zejména hnědým uhlím. Zhoršení emisní a následně imisní situace se projeví lokálně v zimním (topném) období. Negativní vlivy návratu k pevným palivům jsou posilovány v oblastech s nízkým provětráváním a sklonem k inverzím.

119


PM10 četnosti překročení imisního limitu 50 µg/m3

ZUJ

NAZ_ZUJ

velké

střední

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

588890 585599 550752 585513 588491 592005 592218 592013 550744 585793

Pravčice Otrokovice Staré Město Napajedla Hulín Uherské Hradiště Huštěnovice Babice Kunovice Spytihněv

0.00 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

malé [ng/m3] 10.94 10.94 10.94 10.94 10.94 10.94 10.94 10.94 10.94 10.94

doprava

sum

25.30 22.20 21.77 21.21 20.62 20.24 20.22 19.37 17.08 16.54

36.24 33.16 32.71 32.15 31.56 31.18 31.16 30.32 28.02 27.48

Ke zvyšování prašnosti dochází rovněž při polních a stavebních pracích (zejména zakládání staveb), dále vlivem důlní a skládkové činnosti. průměrné podíly zdrojů v rámci ORP Bystřice pod Hostýnem Holešov Kroměříž Luhačovice Otrokovice Rožnov pod Radhoštěm Uherské Hradiště Uherský Brod Valašské Klobouky Valašské meziříčí Vizovice Vsetín Zlín

Velké 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.00 0.00 0.11

Střední [%] 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.00 0.00 0.00 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00

Malé 85.45 56.09 59.21 87.68 40.57 84.19 55.43 77.91 95.86 67.75 69.92 83.15 57.77

doprava 14.55 43.91 40.79 12.32 59.41 15.81 44.57 22.09 4.13 32.24 30.08 16.85 42.12

Na imisním zatížení se významně podílí doprava (12-50%) a zdroje REZZO 3 (50-80%) Určitý podíl mají i velké zdroje a to ve Zlíně na úrovni do 0,11%.

120


Průměrné koncentrace v jednotlivých obcích Zlínského kraje

Tabulka 23

Vypočtené koncentrace v jednotlivých ORP pro PM10

121


8.8.

Průměrné roční koncentrace PM2,5

Lze jednoznačně konstatovat, že do budoucna nejproblematičtější škodlivinou bude škodlivina PM2,5. Při aplikaci nového imisního limitu podle novely nařízení vlády č. 597/2006 Sb. s hodnotou 25 µg/m3, bude významná část území měst i větších obcí Zlínského kraje nadlimitně zatížena. Tabulka 24: Plochy překročení limitů pro PM2,5 – průměrná roční koncentrace

PM2,5 průměrná roční koncentrace Plocha [km2] s hodnotami nad imisní limit 25 µg/m3

275

Obrázek 30 mapa vypočtených koncentrací pro PM 2,5

Z hlediska průměrných ročních koncentrací by docházelo k překračování platných imisních limitů pro tuto škodlivinu na 18 594 referenčních bodech v Zlínském kraji. Dolní mez je překročena v 78 353 výpočtových bodech a horní mez je překročena 48 801 výpočtových bodech. Nejzatíženější obce Zlínského Kraje

PM25 průměrné roční koncentrace

ZUJ

NAZ_ZUJ

velké

střední

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

588890 592218 585513 585599 592013 550752 588491 592005 585793 585858

Pravčice Huntířovice Napajedla Otrokovice Babice Staré Město Hulín Uherské Hradiště Spytihněv Tlumačov

0.14 0.13 0.27 0.61 0.14 0.20 0.17 0.16 0.15 0.22

0.09 0.09 0.14 0.21 0.07 0.18 0.19 0.11 0.12 0.16

122

malé [µg/m3] 9.59 10.17 10.72 10.30 11.25 9.97 9.64 9.53 10.75 10.69

doprava

sum

33.99 27.58 26.17 26.07 25.29 25.87 24.74 24.33 21.71 19.77

43.82 37.98 37.30 37.19 36.75 36.22 34.73 34.13 32.73 30.84

Rozptylová studie a vyhodnocení kvality ovzduší v zóně Zlínský kraj Jedná se o lokality především v centrální části Zlína, Otrokovic, Kroměříže, Valašského Meziříčí a Uherského Hradiště. Dále pak všechna větší města, především jejich intravilány. průměrné podíly zdrojů v rámci ORP Bystřice pod Hostýnem Holešov Kroměříž Luhačovice Otrokovice Rožnov pod Radhoštěm Uherské Hradiště Uherský Brod Valašské Klobouky Valašské meziříčí Vizovice Vsetín Zlín

Velké 1.06 0.69 0.51 0.62 1.02 0.41 0.58 0.79 0.48 0.82 0.70 0.56 1.80

Střední [%] 0.61 0.40 0.61 0.57 0.61 0.87 0.46 0.66 1.19 0.61 0.49 0.76 0.40

Malé 61.78 41.89 42.06 55.52 33.26 64.99 39.92 49.89 67.78 54.39 48.96 62.65 40.09

doprava 36.55 57.02 56.82 43.29 65.10 33.73 59.04 48.65 30.55 44.18 49.85 36.03 57.71

Zásadní podíl na této skutečnosti má resuspenze vlivem automobilové dopravy a malých spalovacích zdrojů. Obrázek 31

123



8.9.

Vypočtené koncentrace v jednotlivých ORP pro PM2,5

Průměrné roční koncentrace SO2

Rekapitulace relevantních imisních limitů pro škodlivinu SO2: Průměrná roční koncentrace 20 µg/m3 Tabulka 26: Plochy překročení limitů pro SO2 – Nejvyšší denní koncentrace

PMso2 nejvyšší denní koncentrace Plocha [km2] s hodnotami nad imisní limit 20 µg/m3

0

Oxid siřičitý emitovaný z lidské činnosti vzniká hlavně spalováním fosilních paliv (převážně uhlí a těžkých olejů) a při tavení rud s obsahem síry. Vulkány a oceány jsou hlavním globálním přírodním zdrojem, avšak jejich podíl pro území v rámci EMEP (kam spadá i Česká republika) byl odhadnut na pouhá 2 %. V atmosféře je SO2 oxidován na sírany a kyselinu sírovou vytvářející aerosol jak ve formě kapiček, tak i pevných částic širokého rozsahu velikostí. SO2 a látky z něj vznikající jsou z atmosféry odstraňovány mokrou a suchou depozicí. SO2 má dráždivé účinky, při vysokých koncentracích může způsobit zhoršení plicních funkcí a změnu plicní kapacity.

124


SO2 průměrné roční koncentrace

ZUJ

NAZ_ZUJ

velké

střední

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

545058 586013 549444 587052 573434 538744 544302 542725 570371 541648

Valašské Meziříčí Žlutava Oldřichovice Karlovice Lhota Březnice Lešná Horní Lídeč Úští Branky

1.00 1.10 1.10 1.26 1.12 0.90 1.26 0.15 0.23 0.72

0.08 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.02 0.01 0.07 0.03

malé [µg/m3] 3.03 1.51 1.31 1.03 1.15 1.31 0.93 2.05 1.92 1.45

doprava

sum

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

4.10 2.62 2.43 2.30 2.28 2.22 2.21 2.21 2.21 2.20

Nejvyšší vypočtené průměrné roční koncentrace SO2 se pohybují na úrovni do 9 (ve výjimečných případech v Valašském Meziříčí a Bystřici pod Hostýnem do 12 µg/m3). Což odpovídá cca ½ platného imisního limitu 20 µg/m3. průměrné podíly zdrojů v rámci ORP Bystřice pod Hostýnem Holešov Kroměříž Luhačovice Otrokovice Rožnov pod Radhoštěm Uherské Hradiště Uherský Brod Valašské Klobouky Valašské meziříčí Vizovice Vsetín Zlín

Velké 34.21 35.92 33.03 23.58 39.88 20.76 33.33 28.63 13.07 30.79 24.46 17.98 39.58

Střední [%] 1.02 0.61 1.09 4.33 0.59 1.23 1.20 1.40 1.37 1.85 2.84 1.67 0.80

Malé 64.77 63.46 65.88 72.10 59.53 78.01 65.46 69.97 85.55 67.36 72.70 80.35 59.62

doprava 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

Největší podíl na imisním zatížení je způsoben souběhem provozu zejména velkých a malých zdrojů znečišťování ovzduší. Obrázek 32

125

mapa vypočtených koncentrací pro SO2


126



V tabulce je IL 50 mikro – spodní graf

127


Vypočtené koncentrace v jednotlivých ORP pro SO2

9. Vyhodnocení výsledků rozptylové studie s hodnotami AIM Pro porovnání výsledků rozptylové studie s hodnotami AIM byly využity měření na všech měřících stanicí ve Zlínském kraji provozovaných ČHMÚ, Statutárním městem Zlín a Zdravotním ústavem se sídlem ve Zlíně Porovnání výsledků a relevance rozptylové studie je uvedeno v tabulce na následující stránce. Z výsledků vyplývá, že model odpovídá výsledkům měření AIM za rok 2009, ze kterého byla použita emisní data a větrná růžice.

128


129


10.

Závěr

Je jednoznačné, že nejvíce zatíženým územím Zlínského kraje jsou města Otrokovice, Zlín, Valašské Meziříčí a území podél významných komunikací (Hulín, Pravčice atd.). Tím i zůstane do vyřešení zásadních dopravních staveb, které odvedou automobilovou dopravu mimo města na periferii. Ve zlínském kraji je taky velmi významný podíl spalování fosilních paliv, především v severovýchodních částech kraje. Právě proto lze v zastavěných částech obcí očekávat vyšší koncentrace BaP a škodliviny PM2,5. Obecně lze říci, že nejvyšší přínos ke zvýšení kvality ovzduší má výstavba nové komunikace v případě, kdy napomůže vymístění dopravy ze silně zatíženého průtahu hustě obydlenou oblastí na kapacitně lépe disponovanou komunikaci. Tím dojde ke snížení zátěže ovzduší emisemi z dopravy v tomto místě, s čímž je spojeno také snížení možných negativních dopadů škodlivin na zdraví obyvatel. Na druhou stranu je zřejmé, že dojde pouze k přesunu emisí do nové trasy, nikoliv k jejich eliminaci. Z pohledu kvality ovzduší v obytných oblastech je využití dálnic a rychlostních komunikací přínosné, neboť jsou budovány, pokud je to možné, v dostatečné odstupové vzdálenosti od zastavěných oblastí, anebo jsou u nich zavedena opatření pro snížení negativní zátěže na obyvatelstvo. Mezi přínosy dálnic a rychlostních komunikací ve vztahu ke kvalitě ovzduší tedy patří: -

přesun dopravy mimo intravilán měst, snížení dopravních intenzit v intravilánu,

-

omezení dopravních kongescí - vyšší plynulost dopravy (omezení emisně nevýhodné dopravy charakteru stop-and-go)

-

ustálená rychlost, která se dá regulovat pomocí proměnných značek, a tím je možná regulace produkce emisí v závislosti na rychlosti

-

využití jako sběrné komunikace městské aglomerace a začlenění do dopravního systému města (využití pro expresní linky MHD)

130

Rozptylová studie a vyhodnocení kvality ovzduší v zóně Zlínský kraj Tabulka 1: Hlavní správci dat (zdroje dat) pro řešení GRS Zlínskéhokraje .......................................... - 6 Tabulka 2: Průměrné kvalitativní znaky tuhých paliv, spalovaných v REZZO 3, Zlínském kraj, 2009 .. - 9 Tabulka 3. .......................................................................................................................................... - 13 Tabulka 24: Celková růžice – Zlín .......................................................................................................... 93 Tabulka 25: Celková růžice – Uherské Hradiště .................................................................................... 93 Tabulka 26: Celková růžice - Vsetín ....................................................................................................... 93 Tabulka 27: Celková růžice – Valašské Meziříčí..................................................................................... 93 Tabulka 21: Charakteristika tříd stability a výskyt tříd rychlosti větru ................................................. 94 Tabulka 32 Vypočtené koncentrace v jednotlivých ORP pro Benzen .............................................. 102 Tabulka 33 procentuální podíly jednotlivých typů zdrojů na celkovém imisním zatížení ............... 104 Tabulka 34: Plochy překročeni limitů pro B(a)P – průměrná roční koncentrace ................................ 106 Tabulka 35 Vypočtené koncentrace v jednotlivých ORP pro BaP .................................................... 107 Tabulka 36 procentuální podíly jednotlivých typů zdrojů na celkovém imisním zatížení ............... 108 Tabulka 37: Plochy překročení limitů pro NO2 – průměrná roční koncentrace .................................. 110 Tabulka 38 Vypočtené koncentrace v jednotlivých ORP pro NO2 .................................................... 111 Tabulka 39 procentuální podíly jednotlivých typů zdrojů na celkovém imisním zatížení ............... 112 Tabulka 40: Plochy překročení limitů pro NO2 – Maximální hodinová koncentrace........................... 112 Tabulka 41 Vypočtené koncentrace v jednotlivých ORP pro NO2 .................................................... 114 Tabulka 42: Plochy překročení limitů pro PM10 – průměrná roční koncentrace................................. 116 Tabulka 43 Vypočtené koncentrace v jednotlivých ORP pro PM10 .................................................. 116 Tabulka 44 procentuální podíly jednotlivých typů zdrojů na celkovém imisním zatížení ............... 118 Tabulka 45: Plochy překročení limitů pro PM10 – nejvyšší denní koncentrace ................................... 118 Tabulka 46 Vypočtené koncentrace v jednotlivých ORP pro PM10 .................................................. 121 Tabulka 42: Plochy překročení limitů pro PM10 – průměrná roční koncentrace................................. 122 Tabulka 47 Vypočtené koncentrace v jednotlivých ORP pro PM2,5.................................................. 124 Tabulka 48: Plochy překročení limitů pro SO2 – Nejvyšší denní koncentrace ..................................... 124 Tabulka 49 Vypočtené koncentrace v jednotlivých ORP pro SO2 .................................................... 128 Tabulka 50 Porovnání výsledků rozptylové studie s měřeními automatického imisního monitoringu Chyba! Záložka není definována.

131

Rozptylová studie a vyhodnocení kvality ovzduší v zóně Zlínský kraj Obrázek 1: Modelový výpočet emisní bilance................................................................................... - 11 Obrázek 2: Střední teplota topných sezón ČR, topná sezóna 1991/1992-2008/2009 ...................... - 15 Obrázek 3: Denostupně D21 za topná období 2001-2010 ................................................................ - 16 Obrázek 4: Mapa umístění bodových zdrojů REZZO 1, členěno dle výše roční emise NOx (t/r), stav 2009 ........................................................................................................................................................... - 16 Obrázek 5: Porovnání emisí základních škodlivin ze zdrojů REZZO 1, 2005, 2006 a 2009 ................ - 17 Obrázek 6: Mapa umístění bodových zdrojů REZZO 1, vstupujících do modelového hodnocení kvality ovzduší, stav 2010 ............................................................................................................................. - 17 Obrázek 7: Emise základních škodlivin z REZZO 2, Zlínský kraj, 2009/2010 ...................................... - 19 Obrázek 8: Procentuální vyjádření podílu významných středních bodových zdrojů REZZO 2 na celkových emisích z REZZO 2, Zlínský kraj, 2009/2010 ...................................................................................... - 19 Obrázek 9: Mapa umístění významných bodových zdrojů REZZO 2, členěno dle výše roční emise SO 2 (t/r), stav 2009/2010 ......................................................................................................................... - 20 Obrázek 10: Mapa rozmístění méně významných plošných zdrojů REZZO 2, členěno dle výše roční emise SO2 (t/r), ÚTJ, stav 2009/2010 ................................................................................................ - 21 Obrázek 11: Mapa umístění bodových a plošných zdrojů REZZO 2, vstupujících do modelového hodnocení kvality ovzduší, stav 2008/2009 ...................................................................................... - 22 Obrázek 12: Mapa rozmístění malých plošných zdrojů REZZO 3 - použití rozpouštědel a nátěrových hmot, členěno dle výše roční emise VOC (t/r), území obcí, stav 2010 ............................................. - 23 Obrázek 13: Mapa rozmístění malých plošných zdrojů REZZO 3 - spalovací procesy, členěno dle výše roční emise SO (t/r), stav 2010 .......................................................................................................... - 24 Obrázek 14: Spotřeba paliv v malých plošných zdrojích REZZO3 - spalovací procesy, členěno dle druhu paliva (GJ/r), stav 2010 ..................................................................................................................... - 24 Obrázek 16: Mapa intenzity individuální OSOBNÍ dopravy, (vstupní údaje pro výpočet emisí z REZZO 4) ........................................................................................................................................................... - 26 Obrázek 17: Mapa intenzity NÁKLADNÍ dopravy, výhled 2013 (vstupní údaje pro výpočet emisí z REZZO 4)........................................................................................................................................................ - 27 Obrázek 45: Průměrné roční koncentrace NO2, aglomerace Zlín, 2002-2009 .................................. - 87 Obrázek 50 mapa vypočtených koncentrací pro benzen .............................................................. 103 Obrázek 51 průměrné koncentrace v jednotlivých obcích Zlínského kraje .................................. 105 Obrázek 52 mapa vypočtených koncentrací pro BaP.................................................................... 108 Obrázek 53 průměrné koncentrace v jednotlivých obcích Zlínského kraje .................................. 109 Obrázek 54 mapa vypočtených koncentrací pro NO2 ................................................................... 110 Obrázek 55 průměrné koncentrace v jednotlivých obcích Zlínského kraje .................................. 112 Obrázek 56 mapa vypočtených koncentrací pro NO2 ................................................................... 113 Obrázek 58 průměrné koncentrace v jednotlivých obcích Zlínského kraje .................................. 115 Obrázek 59 mapa vypočtených koncentrací pro PM10 .................................................................. 117 Obrázek 60 průměrné koncentrace v jednotlivých obcích Zlínského kraje .................................. 117 Obrázek 61 mapa vypočtených koncentrací pro PM10 ........................................................................ 119 Obrázek 62 průměrné koncentrace v jednotlivých obcích Zlínského kraje .................................. 121 Obrázek 63 mapa vypočtených koncentrací pro PM2,5 ....................................................................... 122 Obrázek 64 průměrné koncentrace v jednotlivých obcích Zlínského kraje .................................. 123 Obrázek 65 mapa vypočtených koncentrací pro SO2 .................................................................... 125 Obrázek 66 průměrné koncentrace v jednotlivých obcích Zlínského kraje .................................. 127

132


PODKLADY: Pro zpracování rozptylové studie byly k dispozici následující podklady: -

ČHMÚ: Znečištění ovzduší a atmosférická depozice v datech, Česká republika 2002 – 2009; URL: http://www.chmi.cz/ .

-

Nařízení vlády č. 597/2006 Sb., o sledování a vyhodnocování kvality ovzduší, ve znění pozdějších předpisů,

-

Vyhláška č. 205/2009 Sb., o zjišťování emisí ze stacionárních zdrojů a o provedení některých dalších ustanovení zákona č o ochraně ovzduší, ve znění pozdějších předpisů

-

Nařízení vlády č. 146/2007 Sb., o emisních limitech a dalších podmínkách provozování spalovacích stacionárních zdrojů znečišťování ovzduší, ve znění pozdějších předpisů

-

Nařízení vlády č. 615/2006 Sb., o stanovení emisních limitů a dalších podmínek provozování ostatních stacionárních zdrojů znečišťování ovzduší, ve znění pozdějších předpisů

-

Zákon č.86/2002 Sb., o ochraně ovzduší a o změně některých dalších zákonů, ve znění pozdějších předpisů,

-

Výpočet modelování znečištění ovzduší dle metodiky SYMOS´ 97 - verze 2006

-

Mapové podklady, výkresová dokumentace

-

Vymezení oblastí se zhoršenou kvalitou ovzduší OZKO 2007, 2008, 2009 (Věstníky MŽP)

-

Generální rozptylová studie ZK (Enviros, s.r.o., listopad 2003),

-

Územní energetická koncepce Zlínského kraje, v platném znění,

-

Stanovení místních a regionálních a městských pozaďových úrovní pro reporting - Notifikace podle čl. 22 směrnice 2008/50/ES (Bucek, s.r.o., 2009),

-

Kvantifikace a verifikace vybraných opatření při řešení problematiky snižování prašnosti částicemi PM10 a PM2,5 a vybranými organickými polutanty a těžkými kovy v ZK s přihlédnutím ke zdravotním rizikům obyvatelstva (TOCOEN, s.r.o., 2006),

-

Závěrečná zpráva projektu - Sledování environmentálních polutantů ve volném ovzduší na vybraných lokalitách Zlínského kraje metodou aktivního a pasivního vzorkování. Stanovení morfologie a mineralogického složení jednotlivých velikostních frakcí atmosférických částic, obsahu perzistentních organických polutantů a těžkých kovů a genotoxicity vč. vyhodnocení možných zdravotních rizik (RECETOX – TOCOEN, 2008-2010),

133


SEZNAM MOŽNÝCH ZKRATEK: ČIŽP

Česká inspekce životního prostředí

ČHMU

Český hydrometeorologický ústav

MŽP

Ministerstvo životního prostředí

AIM

Automatizovaný imisní monitoring

OZKO

Oblast se zhoršenou kvalitou ovzduší

GIS

Geografický informační systém

RS

rozptylová studie

IL

imisní limit

RB

referenční bod

TZL

tuhé znečišťující látky

NO2

oxid dusičitý

NOx

oxidy dusíku

SO2

oxid siřičitý

CO

oxid uhelnatý

k.ú.

katastrální území

NV

Nařízení vlády

B(a)P

benzopyren

ČR

Česká republika

ČSÚ

Český statistický úřad

EIA

posuzování vlivů na životní prostředí (angl. Environmental Impact Assessment)

EU

Evropská unie

EUR

euro (měnová jednotka Evropské hospodářské a měnové unie)

CHKO

chráněná krajinná oblast

CHOPAV

chráněná oblast přirozené akumulace vod

IDS

integrovaný dopravní systém

IM

imisní monitoring

ZK

Zlínský kraj

MHD

městská hromadná doprava

MŽP

Ministerstvo životního prostředí

NH3

amoniak

NEHAP

Akční plán zdraví a životního prostředí ČR

NP

národní park

NUTS

statistická územní jednotka Evropské unie (fr. Nomenclature des Unites Territoriales Statistique, angl. Nomenclature of Units for Territorial Statistics)

NOx

oxidy dusíku

OŽP

ochrana životního prostředí

PAH

polycyklické aromatické uhlovodíky

PM10

tuhé znečišťující látky frakce do 10 µm (angl. Particle Matter)

PM2,5

Tuhé znečišťující látky frakce do 2,5 µm (angl. Particle Matter)

PR ZK

Program rozvoje Zlínského kraje

PZKOZK

Program ke zlepšení kvality ovzduší Zlínského kraje

REZZO

registr emisí a zdrojů znečišťování ovzduší

TEN-T

Trans European Network - Transport

U.S. EPA

Agentura ochrany životního prostředí USA

134

Rozptylová studie a vyhodnocení kvality ovzduší v zóně Zlínský kraj ÚSES

územní systém ekologické stability

VaV

věda a výzkum

VOC

těkavé organické látky

WHO

Světová zdravotnická organizace

ŽP

životní prostředí

135

Generální rozptylová studie Zlínského kraje

Recommend Documents