STŘEDNĚDOBÁ STRATEGIE (DO ROKU 2020) ZLEPŠENÍ KVALITY OVZDUŠÍ V ČR

STŘEDNĚDOBÁ STRATEGIE (DO ROKU 2020) ZLEPŠENÍ KVALITY OVZDUŠÍ V ČR

PROGRAM ZLEPŠOVÁNÍ KVALITY OVZDUŠÍ AGLOMERACE CZ06A BRNO ČÁST 03 – ANALÝZA ÚROVNĚ ZNEČIŠTĚNÍ (IMISNÍ ANALÝZA) ZPRÁVA - ENVIROS, S. R. O. - ČERVEN 2014

MINISTERSTVO ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ ČR


Název dokumentu

Referenční číslo Číslo svazku Datum

PROGRAM ZLEPŠOVÁNÍ KVALITY OVZDUŠÍ AGLOMERACE CZ06 BRNO ČÁST 03 – Analýza úrovně znečištění (imisní analýza) ECZ13057 Svazek 1 z 1 Červen 2014

Vedení projektu:

Ing. Vladimíra Henelová – zástupce vedoucího projektu Strategie Mgr. Jakub Bucek, Mgr. Jan Karel – garanti za PZKO

Schváleno:

Ing. Jaroslav Vích – výkonný ředitel, ředitel projektu

Adresa klienta:

Ministerstvo životního prostředí ČR Vršovická 1442/65 100 10 Praha 10 Kontaktní osoba: Telefon.: E-mail:

Ing. Jan Kužel +420 267 122 835 [email protected]

Kontaktní osoba: Telefon.: E-mail:

Mgr. Gabriel Srbová + 420 267 122 078 [email protected]

Důvodová zpráva k Programu zlepšování kvality ovzduší, aglomerace CZ06A Brno, Část 3 – Analýza úrovně znečištění (imisní analýza)

2


Autor části 03

Sídlo/místo podnikání

Právní forma

IČ

Český Hydrometeorologický ústav

Na Šabatce 17, Praha 4 – Komořany, 143 06

Příspěvková organizace MŽP

00020699

Ing. Libor Černíkovský Ing. Jana Ostatnická Mgr. Robert Skeřil Bc. Hana Škáchová


3


OBSAH A. ÚVOD ...............................................................................................................................5 B. POPIS ZPŮSOBU POSUZOVÁNÍ ÚROVNÍ ZNEČIŠTĚNÍ, UMÍSTĚNÍ STACIONÁRNÍHO MĚŘENÍ............................................................................................................................7 B.1

Síť imisního monitoringu ...........................................................................................7

B.2

Použitá data..............................................................................................................9

C. ODHAD ROZLOHY ZNEČIŠTĚNÝCH OBLASTÍ (V KM2) A VELIKOSTI EXPONOVANÉ SKUPINY OBYVATELSTVA ..........................................................................................10 D. ÚROVNĚ ZNEČIŠTĚNÍ ZJIŠTĚNÉ V PŘEDCHOZÍCH LETECH, AKTUÁLNÍ ÚROVNĚ ZNEČIŠTĚNÍ A ODHAD VÝVOJE ÚROVNĚ ZNEČIŠTĚNÍ OVZDUŠÍ ...........................12 D.1

Oblasti s překročením imisních limitů pro ochranu zdraví obyvatel .........................12

D.2

Oblasti s překročením imisních limitů pro ochranu ekosystémů a vegetace ............15

D.3

Znečištění ovzduší z pohledu ochrany zdraví lidí, aglomerace Brno, 2003 – 2012..15

D.3.1

Suspendované částice PM10 a PM2,5 ...............................................................15

D.3.2

Oxid dusičitý ....................................................................................................29

D.3.3

Oxid siřičitý......................................................................................................35

D.3.4

Oxid uhelnatý ..................................................................................................38

D.3.5

Benzen ............................................................................................................40

D.3.6

Benzo(a)pyren.................................................................................................41

D.3.7

Olovo ..............................................................................................................45

D.3.8

Arsen ..............................................................................................................46

D.3.9

Kadmium .........................................................................................................48

D.3.10 Nikl ..................................................................................................................49 D.3.11 Troposférický (přízemní) ozon .........................................................................51 D.4

Znečištění ovzduší z pohledu ochrany ekosystémů a vegetace, aglomerace Brno, 2003 – 2012............................................................................................................53

D.5

Závěr ......................................................................................................................54


4


A. ÚVOD Analýza kvality ovzduší (imisní analýza) je rozpracována v kapitolách, které se podrobně věnují způsobu posuzování úrovně znečištění, rozloze znečištěných oblastí a velikosti exponované skupiny obyvatelstva, úrovni znečištění z pohledu zdraví lidí a ochrany ekosystémů, informacím o dálkovém přenosu znečištění, specifikaci vybraných problematických lokalit. Posuzování úrovně znečištění ovzduší provádí ministerstvo stacionárním měřením, výpočtem nebo jejich kombinací, podle toho, zda v zóně nebo aglomeraci došlo k překročení dolní nebo horní meze pro posuzování úrovně znečištění. Ministerstvo provádí hodnocení, zda v jednotlivých zónách a aglomeracích došlo k překročení dolní nebo horní meze pro posuzování úrovně znečištění. V případě, že je v zóně nebo aglomeraci překročen imisní limit stanovený v bodech 1 až 3 v příloze č. 1 k zákonu č. 201/2012 Sb., nebo v případě, že je v zóně nebo aglomeraci imisní limit stanovený v této příloze v bodu 1 překročen vícekrát, než je zde stanovený maximální počet překročení, zpracuje ministerstvo ve spolupráci s příslušným krajským úřadem nebo obecním úřadem do 18 měsíců od konce kalendářního roku, ve kterém došlo k překročení imisního limitu, pro danou zónu nebo aglomeraci program zlepšování kvality ovzduší.

Imisní limity Platné imisní limity a povolený počet jejich překročení za kalendářní rok vychází 1 z legislativy . Jednotlivé imisní limity uvádí následující Tab. 1 – Tab. 4. Ve většině případů 2 nedošlo ke změně oproti předešlé legislativě , avšak v případě PM 2,5 a skupině látek uvedených v Tab. 3 došlo ke změně z cílových imisních limitů (s cílovým datem 31. 12. 2012) na imisní limity. Jelikož se imisní analýza věnuje období 2003–2012, bude v textu pro tyto škodliviny dál uváděn cílový imisní limit popř. překročení cílového imisního limitu. Tab. 1 – Imisní limity vyhlášené pro ochranu zdraví lidí a maximální počet jejich překročení Znečišťující látka

Doba průměrování

Oxid siřičitý SO2

1 hodina


24 hodin

Imisní limit

Maximální povolený počet překročení

350 µg.m

-3

24

125 µg.m

-3

3

-3

Oxid uhelnatý CO

maximální denní osmihodinový klouzavý průměr

10 mg.m

Suspendované částice PM10

24 hodin

50 µg.m

-3

Suspendované částice PM10

1 kalendářní rok

40 µg.m

Suspendované částice PM2,5

1 kalendářní rok

25 µg.m

Olovo Pb

1 kalendářní rok

0,5 µg.m

Oxid dusičitý NO2

1 hodina

200 µg.m

-3

1 kalendářní rok

40 µg.m

Benzen

1 kalendářní rok

5 µg.m

2

-3 -3

18

-3

Oxid dusičitý NO2

1

35

-3

-3

Zákon č. 201/2012 Sb. o ochraně ovzduší ze dne 2. května 2012 Zákon č. 86/2002 Sb. o ochraně ovzduší ve znění pozdějších předpisů


5


Tab. 2 – Imisní limity vyhlášené pro ochranu ekosystémů a vegetace Znečišťující látka


Imisní limit


kalendářní rok a zimní období (1. 10. - 31. 3.)

20 µg.m

Oxidy dusíku NOX

1 kalendářní rok

30 µg.m

-3 -3

Tab. 3 – Imisní limity pro celkový obsah znečišťující látky v částicích PM 10 vyhlášené pro ochranu zdraví lidí Znečišťující látka


Imisní limit

Arsen As

1 kalendářní rok

6 ng.m

-3

Kadmium Cd

1 kalendářní rok

5 ng.m

-3

Nikl Ni

1 kalendářní rok

20 ng.m

Benzo(a)pyren B(a)P

1 kalendářní rok

1 ng.m

-3

-3

Tab. 4 – Imisní limity troposférický ozón Doba průměrování Ochrana zdraví lidí

maximální denní osmihodinový

Imisní limit 120 µg.m

Maximální povolený počet překročení

-3

25x v průměru za 3 roky

klouzavý průměr Ochrana vegetace

AOT40

-3

18000 µg.m .h


6


B. POPIS ZPŮSOBU POSUZOVÁNÍ ÚROVNÍ UMÍSTĚNÍ STACIONÁRNÍHO MĚŘENÍ

ZNEČIŠTĚNÍ,

B.1 Síť imisního monitoringu Hodnocení imisní situace se opírá o data archivovaná v imisní databázi Informačního systému kvality ovzduší České republiky, provozovaného a spravovaného ČHMÚ. Vedle údajů ze staničních sítí ČHMÚ přispívá do imisní databáze ISKO již řadu let několik dalších organizací podílejících se rozhodujícím způsobem na sledování znečištění ovzduší v České republice. V rámci aglomerace Brno se na měření kvality ovzduší podílí 3 organizace, které mají autorizaci k měření stavu venkovního ovzduší. Jedná se o Český hydrometeorologický ústav (modré lokality na Obr. 1). Statutární město Brno (zelené lokality na Obr. 1) a Zdravotní ústav se sídlem v Ostravě (červené lokality na Obr. 1). Přehled a charakteristiku lokalit uvádí Tab. 5 a Obr. 1, následující Tab. 6 pak zobrazuje měřící programy a měřené škodliviny. Tab. 5 – Přehled lokalit imisního monitoringu, aglomerace Brno Název lokality

Klasifikace

Vlastník

Kraj

Zem. délka

Zem. šířka

Nadm. výška

Brno-Arboretum

B/U/RN

SMBrno

Jihomoravský

16,6138

49,2161

250

Brno-Lány

B/S/RN

SMBrno

Jihomoravský

16,5808

49,1653

228

Brno-Svatoplukova

T/U/R

SMBrno

Jihomoravský

16,6425

49,2082

213

Brno-Výstaviště

T/U/C

SMBrno

Jihomoravský

16,5695

49,1896

202

Brno-Zvonařka

T/U/C

SMBrno

Jihomoravský

16,6137

49,1859

200

Brno-Masná

B/U/CR

ZÚ, SMOva

Jihomoravský

16,6269

49,1889

214

Brno-střed

T/U/R

ČHMÚ

Jihomoravský

16,5973

49,2055

230

Brno-Soběšice

B/S/R

ČHMÚ

Jihomoravský

16,6205

49,2555

380

Brno-Kroftova

T/U/R

ČHMÚ

Jihomoravský

16,5678

49,2165

235

Brno-Líšeň

B/U/R

ČHMÚ

Jihomoravský

16,6780

49,2132

340

Brno-Úvoz (hot spot)

T/U/R

ČHMÚ

Jihomoravský

16,5936

49,1981

235

Brno-Tuřany

B/S/R

ČHMÚ

Jihomoravský

16,6962

49,1490

241

Brno-Dobrovského

B/U/R

ZÚ, SMOva

Jihomoravský

16,5956

49,2181

240

Zdroj dat: ČHMÚ

Klasifikace lokalit: Typ stanice: T - Dopravní, I - Průmyslová, Pozaďová - B; Typ oblasti: U - Městská, S - Předměstská, R - Venkovská; Charakteristika oblasti: R - Obytná, C - Obchodní, I - Průmyslová, A - Zemědělská, N - Přírodní, RC - Obytná/obchodní, CI - Obchodní/průmyslová, IR - Průmyslová/obytná, RCI - Obytná/obchodní/průmyslová, AN - Zemědělská přírodní; Podkategorie pozaďových venkovských stanic: NCI - Příměstská, REG - Regionální, REM - Odlehlá


7


Obr. 1 - Přehled lokalit imisního monitoringu, aglomerace Brno

Zdroj dat: ČHMÚ Tab. 6 – Měřící programy a měřené škodliviny v lokalitách aglomerace Brno, 2003 - 2012 Název lokality

3

Měřící program

Měřené škodliviny (2003-2012)

Brno-Arboretum

A

PM10

Brno-Lány

A

PM10, PM2,5, SO2, NO-NO2-NOx, CO

Brno-Svatoplukova

A

PM10, PM2,5, SO2, NO-NO2-NOx, CO

Brno-Výstaviště

A

PM10, SO2, NO-NO2-NOx, CO

Brno-Zvonařka

A

PM10, PM2,5, SO2, NO-NO2-NOx, CO, O3

Brno-Masná

K

PM10, NO2, TK, PAH

Brno-střed

A

PM10, SO2, NO-NO2-NOx, CO, O3, BZN

Brno-Soběšice

M

PM10, NO2, SO2

Brno-Kroftova

M, P, 0

PM10, NO2, SO2, TK, PAH

Brno-Líšeň

M, P, 0

PM10, PM2,5, NO2, TK, PAH

Brno-Úvoz (hot spot)

A, M

PM10, NO-NO2-NOx, CO, BZN

Brno-Tuřany

A

PM10, PM2,5, SO2, NO-NO2-NOx, CO, O3

Brno-Dobrovského

K

PM10, NO2, TK

Zdroj dat: ČHMÚ 3

A – automatizovaný měřicí program; D – měření pasivními dosimetry; K – kombinované měření; M – manuální měřicí program; P – měření polycyklických aromatických uhlovodíků; 0 – měření těžkých kovů (TK) v PM10; 5 – měření těžkých kovů v PM2,5 Důvodová zpráva k Programu zlepšování kvality ovzduší, aglomerace CZ06A Brno, Část 3 – Analýza úrovně znečištění (imisní analýza)

8


B.2 Použitá data Jak již bylo uvedeno v úvodu kapitoly, pro vyhodnocení byla použita data 3 organizací, která se mohou lišit stupněm kontroly kvality. Základní podmínku autorizace pro měření imisí od MŽP splňují všechny organizace. Dále jsou již patrné rozdíly v QA/QC. Český hydrometeorologický ústav je akreditován dle ČSN EN ISO/IEC 17025:2005 jako zkušební laboratoř č. 1460. Dle této normy jsou akreditovány odběry i zkoušky pro všechny škodliviny hodnocené v rámci této studie. V případě automatických stanic je zajištěna metrologická návaznost na kalibrační laboratoř, v případě laboratorních analýz je kromě návaznosti na certifikovaný referenční materiál zajištěna QA/QC mimo jiné i mezilaboratorním porovnáním. Dalšími akreditovanými subjekty jsou Zdravotní Ústav se sídlem v Ostravě. Informace o rozsahu akreditace jednotlivých subjektů je možné najít na stránkách Českého Institutu pro Akreditaci (www.cai.cz). Agregovaná data použitá pro tento program musí dosáhnout minimálně 66 % platných dat pro výpočet agregovaného údaje, avšak souvislý výpadek nesmí být delší než 9 % dat. Tím se zaručuje dostatečná reprezentativnost těchto dat, a přestože tato data nesplňují současnou legislativní podmínku pro platný agregovaný údaj, byla takto v letech 2003 – 2011 používána. V letech, nebudou vztažené hodinová

kdy nebyly splněny podmínky pro výpočet platné průměrné roční koncentrace, do hodnocení započteny ani statistické údaje pro 24hodinové či hodinové údaje k legislativě (např. 36. nejvyšší 24hodinová koncentrace PM 10 nebo 19. nejvyšší koncentrace NO 2 ).

Překročení imisního limitu resp. cílového imisního limitu dle předchozí kapitoly bude v tabulce uvedeno červenou barvou písma. V grafech bude imisní limit vyznačen křivkou, popř. bude jeho hodnota uvedena v levém rohu grafu.


9


C. ODHAD ROZLOHY ZNEČIŠTĚNÝCH OBLASTÍ (V KM 2 ) A VELIKOSTI EXPONOVANÉ SKUPINY OBYVATELSTVA Odhad rozlohy znečištěných oblastí provádí každoročně Ministerstvo životního prostředí na základě výsledků stacionárního měření, výpočtu nebo jejich kombinací. Pro jednotlivé zóny a aglomerace je zde dle jejich územního členění stanoven procentuelní podíl plochy s překročením imisního limitu každé znečišťující látky. Podkladem pro vymezení těchto oblastí jsou analýzy, prováděné Českým hydrometeorologickým ústavem ve čtvercové síti 1×1 km. Z této sítě jsou pak data přepočtena na správní jednotky. Prostorová interpretace imisních dat Hodnocení kvality ovzduší se týká celého území České republiky, nikoliv jen okolí monitorovacích stanic. Stanovení úrovně znečištění v oblastech, které nejsou pokryty měřením, je provedeno územním odhadem rozložení sledované míry znečištění ovzduší a spočívá v zobecnění „bodových“ měření při dané hustotě (rozložení monitorovacích stanic) a akceptovatelné chybě odhadu na celé hodnocené území. Nezastupitelnou roli mají empirické, matematicko-statistické modely odhadu časového či prostorového rozložení imisních charakteristik. Při odhadech polí imisních a depozičních charakteristik jsou na podkladě měření na monitorovacích stanicích využívány geostatistické postupy a nástroje mapové algebry geografického informačního systému (GIS). Kromě využití výsledků z přímého měření koncentrací znečišťujících látek jsou využity i výsledky modelování. Pro území ČR se používá gaussovský disperzní model SYMOS 97, který počítá koncentrace na základě podrobných emisních inventur a meteorologických podmínek relevantních pro období hodnoceného kalendářního roku. Do výpočtu jsou zahrnuty poslední dostupné informace o zdrojích znečišťování z emisní databáze ISKO a informace o emisích z liniových zdrojů. V poslední době jsou využívány pro některé látky i výsledky eulerovského chemického disperzního modelu CAMx (Comprehensive Air Quality Model with Extensions tj. souhrnný model kvality ovzduší s rozšířeními). Kromě zdrojů v ČR jsou do výpočtu pravidelně zahrnovány i dostupné informace o emisích ze zahraničních zdrojů, které mají nezastupitelnou úlohu zejména při výpočtu koncentrací v pohraničních oblastech, mohou se však uplatnit i v regionech od hranic vzdálenějších. Do výpočtu jsou zahrnuty i informace o koncentracích látek znečišťujících ovzduší z několika příhraničních stanic v Polsku a Německu, které jsou poskytovány v rámci mezinárodní výměny dat. Kromě rozptylového modelu je v některých případech (např. pro přízemní ozon) aplikován empirický model za využití veličin vykazujících regresní závislost s naměřenými koncentracemi (jako nadmořská výška). Při konstrukci prostorového rozložení koncentrací PM 10 je v současné době používán empirický model, který kombinuje rozptylové modely SYMOS, CAMx, evropský model EMEP a nadmořskou výšku s naměřenými koncentracemi na stanicích za pomoci metodiky vyvíjené v rámci Evropského tematického centra pro znečištění ovzduší a mitigaci klimatických změn ETC/ACC. V následujících tabulkách je uveden výpočet plochy území aglomerace Brno s překročenými imisními limity a cílovými imisními limity podle zákona č. 86/2002 a imisními limity podle zákona č. 201/2012 Sb. a odhad velikosti exponované skupiny obyvatel.


10

STŘEDNĚDOBÁ STRATEGIE (DO ROKU 2020) ZLEPŠENÍ KVALITY OVZDUŠÍ V ČR 2

Tab. 7 – Plocha území aglomerace Brno (v km ) s překročenými imisními limity dle zákonů 4 201/2012 Sb. a 86/2002 Sb. Rok

LV bez O3 km

2

LV s O3 2

%

km

98,64

230,23

LV (st.) 2

%

km

100,00

223,18

TV bez O3 (st.) 2

%

km

96,94

179,62

TV s O3 (st.) 2

%

km

%

78,02

230,23

100,00

2005

227,09

2006

195,13

84,75

230,23

100,00

144,89

62,93

176,83

76,80

230,23

100,00

2007

82,61

35,88

230,23

100,00

75,61

32,84

27,15

11,79

230,23

100,00

2008

134,89

58,59

230,23

100,00

19,10

8,30

133,65

58,05

230,23

100,00

2009

58,86

25,57

192,38

83,56

23,01

10,00

51,17

22,23

189,38

82,26

2010

149,70

65,02

149,70

65,02

137,53

59,74

149,70

65,02

149,70

65,02

2011

119,25

51,80

182,16

79,12

90,23

39,19

108,29

47,04

181,94

79,03

2012

107,68

46,77

115,51

50,17

64,33

27,94

103,68

45,03

111,51

48,43

Zdroj dat: ČHMÚ

Tab. 8 – Velikost exponované skupiny obyvatelstva, dle zákonů č. 86/2002 Sb. a 201/2012 Sb. Rok

Počet obyvatel (tis.) LV (st.) tis. %

TV bez O3 (st.) tis. %

TV s O3 (st.) tis. %

LV bez O3 tis. %

LV s O3 tis. %

2005

379,0

99,5

374,5

98,3

380,9

98,3

380,0

100

380,9

100

2006

314,9

82,7

377,4

99,1

380,9

99,1

378,7

99,4

380,9

100

2007

188,9

49,6

81,2

21,3

380,9

100

224,2

58,9

380,9

100

2008

42,0

11,1

364,9

95,8

380,9

100

365,0

95,8

380,9

100

2009

61,7

16,2

139,6

36,7

225,5

59,2

153,7

40,4

239,5

62,9

2010

353,2

92,7

369,5

97,1

369,5

97,1

369,5

97,1

369,5

97,1

2011

174,4

45,8

268,9

70,6

327,3

85,9

296,9

70,7

327,5

85,9

2012

182,6

47,9

240,7

63,2

241,0

63,3

266,1

69,9

266,4

69,9

4

LV bez O3 – překročení imisních limitů dle 201/2012 Sb. bez zahrnutí přízemního ozonu, LV s O3 – překročení imisních limitů dle 201/2012 Sb. se zahrnutím přízemního ozonu, LV (st.) – překročení imisních limitů dle již neplatného zákona 86/2002 Sb; TV bez O3 (st.) – překročení cílových imisních limitů bez zahrnutí přízemního ozonu dle již neplatného zákona 86/2002 Sb, TV s O3 (st.) – překročení cílových imisních limitů se zahrnutím přízemního ozonu dle již neplatného zákona 86/2002 Sb


11


D. ÚROVNĚ ZNEČIŠTĚNÍ ZJIŠTĚNÉ V PŘEDCHOZÍCH LETECH, AKTUÁLNÍ ÚROVNĚ ZNEČIŠTĚNÍ A ODHAD VÝVOJE ÚROVNĚ ZNEČIŠTĚNÍ OVZDUŠÍ D.1 Oblasti s překročením imisních limitů pro ochranu zdraví obyvatel Až do roku 2011 bylo pro vymezení zón a aglomerací se zhoršenou kvalitou ovzduší využíváno zákona o ochraně ovzduší č. 86/2002 Sb., ve znění pozdějších předpisů a nařízení vlády č. 597/2006 Sb., kterým se stanoví imisní limity a podmínky a způsob sledování, posuzování, hodnocení a řízení kvality ovzduší. Podle limitních úrovní bylo provedeno pro jednotlivé lokality vyhodnocení překračování limitu pro roční průměrné koncentrace PM 10 , NO 2 , olova, benzenu, kadmia, arsenu, niklu a benzo(a)pyrenu. Dále byly vypočteny četnosti překračování denních limitů pro frakci PM 10 a SO 2 , hodinových limitních hodnot pro SO 2 a NO 2 a 8hodinových limitních hodnot oxidu uhelnatého a přízemního ozonu. Na základě map územního rozložení příslušných imisních charakteristik kvality ovzduší byly dle zákona 86/2002 Sb. každoročně vymezeny oblasti se zhoršenou kvalitou ovzduší (OZKO), tj. takové oblasti, ve kterých byl překročen imisní limit pro ochranu zdraví lidí pro alespoň jednu znečišťující látku (jedná se o SO 2 , CO, PM 10 , Pb, NO 2 a benzen). Obdobně byly identifikovány i oblasti s překročením cílového imisního limitu alespoň pro jednu znečišťující látku (kadmium, arsen, nikl, benzo(a)pyren a ozon). Zákon č. 201/2012 Sb., o ochraně ovzduší, také vymezuje nové zóny a aglomerace pro hodnocení kvality ovzduší. Ačkoliv se hodnocení v tomto dokumentu opírá o data naměřená v roce 2011, kdy platil zákon č. 86/2002 Sb., je hodnocení pro zatím poslední rok, tj. rok 2012, vztaženo již k novému vymezení zón a aglomerací podle zákona č. 201/2012 Sb. Bude tak lépe zajištěna návaznost dokumentů týkajících se tohoto projektu s časovým vymezením do roku 2020. Zákon č. 201/2012 Sb., o ochraně ovzduší stanovuje imisní limity pro vybrané znečišťující látky bez dalšího rozlišení na imisní a cílové imisní limity. Pro rok 2012 jsou tak poprvé vymezeny oblasti s překročením imisních limitů hromadně pro všechny znečišťující látky, které jsou sledovány z hlediska ochrany lidského zdraví. Bylo tedy vyhodnoceno překračování imisních limitů pro roční průměrné koncentrace PM 10 a PM 2,5 , NO 2 , olova, benzenu, překračování 8hodinového limitu CO, překračování denních limitů pro PM 10 a SO 2 a překračování hodinových imisních limitů pro SO 2 a NO 2 (imisní limity stanoveny bodem 1 Přílohy č. 1 zákona č. 201/2012 Sb., o ochraně ovzduší; dříve imisní limity). Dále bylo vyhodnoceno překračování imisních limitů pro roční průměrné koncentrace benzo(a)pyrenu, kadmia, arsenu a niklu a pro nejvyšší max. denní 8hod. koncentraci přízemního ozonu (imisní limity stanoveny bodem 3 a 4 Přílohy č. 1 zákona č. 201/2012 Sb., o ochraně ovzduší; dříve cílové imisní limity). Z důvodu návaznosti na hodnocení v předešlých letech byla zvláště vymezena i území s překročením imisních limitů stanovených bodem 1 (dříve oblasti s překročením imisních limitů tzv. OZKO) a území s překročením imisních limitů stanovených bodem 3 (dříve oblasti s překročením cílových imisních limitů bez zahrnutí ozonu). A zpětně byla dle nové legislativy dopočtena plocha s překročenými imisními limity od roku 2005 (Tab. 9).


12


Tab. 9 – Plocha území aglomerace Brno (v %) s překročenými imisními limity dle zákonů 5 201/2012 Sb. a 86/2002 Sb. Rok

LV bez O3

LV s O3

LV (st.)

TV bez O3 (st.)

TV s O3 (st.)

2005

98,64

100,00

96,94

78,02

100,00

2006

84,75

100,00

62,93

76,80

100,00

2007

35,88

100,00

32,84

11,79

100,00

2008

58,59

100,00

8,30

58,05

100,00

2009

25,57

83,56

10,00

22,23

82,26

2010

65,02

65,02

59,74

65,02

65,02

2011

51,80

79,12

39,19

47,04

79,03

2012

46,77

50,17

27,94

45,03

48,43

Zdroj dat: ČHMÚ

Byly připraveny mapy územního rozložení příslušných imisních charakteristik kvality ovzduší, prezentované v předchozích částech, jak pro překročení imisních limitů, tak i pro překročení cílových imisních limitů. Oblasti s hodnotami imisních charakteristik vyššími než příslušné imisní limity jsou vymezeny červeně. Obr. 2 – Území s překročením LV (OZKO), aglomerace Brno, 2011

Zdroj dat: ČHMÚ

Mapa oblastí s překročením alespoň jednoho imisního limitu (Obr. 2) podává informaci o kvalitě ovzduší na území aglomerace Brno v roce 2011. V hodnoceném roce bylo 39,2 % území aglomerace Brno vymezeno jako nadlimitní. Obr. 3 - Území s překročením TV (OZKO), aglomerace Brno, 2011

Zdroj dat: ČHMÚ

Podobně je připraveno vyhodnocení území s překročením alespoň jednoho „cílového“ imisního limitu bez zahrnutí ozonu, kde hlavním důvodem je překročení cílového imisního limitu pro benzo(a)pyren (Obr. 3). V roce 2011 bylo 47 % území aglomerace Brno 5

LV bez O3 – překročení imisních limitů dle 201/2012 Sb. bez zahrnutí přízemního ozonu, LV s O3 – překročení imisních limitů dle 201/2012 Sb. se zahrnutím přízemního ozonu, LV (st.) – překročení imisních limitů dle již neplatného zákona 86/2002 Sb; TV bez O3 (st.) – překročení cílových imisních limitů bez zahrnutí přízemního ozonu dle již neplatného zákona 86/2002 Sb, TV s O3 (st.) – překročení cílových imisních limitů se zahrnutím přízemního ozonu dle již neplatného zákona 86/2002 Sb


13


vyhodnoceno jako oblasti s překročením alespoň jednoho cílového imisního limitu bez zahrnutí ozonu. Pomocí podrobnější analýzy (imisní analýza) lze konstatovat, že na vymezení oblastí se zhoršenou kvalitou ovzduší se nejvíce podílely nadlimitní koncentrace PM 10 (denní imisní limit) a benzo(a)pyrenu (Tab. 10). Dále se na vymezení podílí překročení ročních imisních limitů pro PM 2,5 a NO 2 . Po zahrnutí přízemního ozonu bylo oblastí s překročením alespoň jednoho cílového imisního limitu vymezeno 58,7 % území ČR. Tab. 10 – Plocha území aglomerace Brno s překročením imisních limitů pro jednotlivé 6 škodliviny, 2005 - 2012 Rok

SO2 (dp)

PM10 (rp)

PM10 (dp)

NO2 (rp)

Benzen

As

Cd

B(a)P

O3

PM2,5

Ni

2005

0,00

3,04

96,94

1,74

0,00

0,00

0,00

78,02

76,98

0,00

0,00

2006

0,00

2,12

62,93

5,15

0,00

0,00

0,00

76,80

100,00

0,00

0,00

2007

0,00

0,00

31,54

2,61

0,00

0,00

0,00

11,79

100,00

0,00

0,00

2008

0,00

0,00

7,43

1,74

0,00

0,00

0,00

58,05

100,00

0,00

0,00

2009

0,00

0,00

9,28

2,88

0,00

0,00

0,00

23,53

60,88

0,00

0,00

2010

0,00

0,00

59,74

3,32

0,00

0,00

0,00

65,02

0,08

0,00

0,00

2011

0,00

0,00

39,19

2,45

0,00

0,00

0,00

34,86

58,66

29,03

0,00

2012

0,00

0,00

27,07

2,45

0,00

0,00

0,00

45,03

4,02

3,04

0,00

Zdroj dat: ČHMÚ

Z výsledků analýzy vyplývá, že: •

z hlediska plošného překročení limitu zůstává hlavním problémem především benzo(a)pyren, dále pak suspendované částice PM 10 . U těchto polutantů se překročení dotýká řádově stovek tisíc obyvatel. V případě oxidu dusičitého jsou překročením limitu dotčeny řádově tisíce obyvatel.

•

rozsah překročení imisních limitů částic PM 10 se v roce byl nejhorší v letech 2005 a 2006. V roce 2010 se rozsah překročení téměř vyrovnal stavu z let 2005 a 2006, v roce 2011 a 2012 došlo k poměrně výraznému zmenšení oblasti, kde jsou překračovány imisní limity. Překročení imisních limitů však zasahuje především hustěji osídlené oblasti.

•

v případě překračování imisních limitů u benzo(a)pyrenu je situace v průběhu sledovaného období víceméně stabilní. K pozitivnímu výkyvu došlo jen v roce 2007, kdy bylo indikováno překročení imisního limitu této škodliviny „jen“ na 12 % území města Brna.

•

u koncentrací troposférického ozónu byl v letech 2010 a 2012 zaznamenán velmi výrazný pokles oproti ostatním rokům.

6

SO2 (dp) – překročení 24hodinové koncentrace SO2; PM10 (rp) – překročení průměrné roční koncentrace PM10; PM10 (dp) – překročení 24hodinové koncentrace PM10; NO2 (rp) – překročení průměrné roční koncentrace NO2


14


D.2 Oblasti s překročením imisních limitů pro ochranu ekosystémů a vegetace Na základě mapování rozložení imisních charakteristik pro rok 2011 relevantních z hlediska ochrany ekosystémů a vegetace je znázorněno rozložení ročních a zimních průměrných koncentrací SO 2 a ročních průměrných koncentrací NOx pro ochranu ekosystémů a vegetace. Mapa na Obr. 4 znázorňuje vymezení oblastí se zhoršenou kvalitou ovzduší vzhledem k imisním limitům pro ochranu ekosystémů a vegetace na území národních parků a chráněných krajinných oblastí bez zahrnutí přízemního ozonu. Na území aglomerace Brno zasahuje CHKO Moravský Kras, přičemž na celém tomto území nedochází k překročení imisního limitu pro ochranu ekosystému a vegetace (bez započtení troposférického ozónu). Obr. 4 - Území s překročením LV pro ochranu vegetace a ekosystémů, aglomerace Brno, 2011

Zdroj dat: ČHMÚ

D.3 Znečištění ovzduší z pohledu ochrany zdraví lidí, aglomerace Brno, 2003 – 2012 D.3.1

Suspendované částice PM 10 a PM 2,5

Částice obsažené ve vzduchu lze rozdělit na primární a sekundární. Primární částice jsou emitovány přímo do atmosféry, ať již z přírodních (např. sopečná činnost, pyl nebo mořský aerosol) nebo z antropogenních zdrojů (např. spalování fosilních paliv ve stacionárních i mobilních zdrojích, otěry pneumatik, brzd a vozovek). Sekundární částice jsou převážně antropogenního původu a vznikají v atmosféře ze svých plynných prekurzorů SO 2 , NO x , NH 3 a VOC procesem nazývaným konverze plyn-částice. Z důvodu různorodosti emisních zdrojů mají suspendované částice různé chemické složení a různou velikost. Suspendované částice PM 10 mají 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. Při akutním působení částic může dojít k podráždění sliznic dýchací soustavy, zvýšené produkci hlenu apod. Tyto změny mohou způsobit snížení imunity a zvýšení náchylnosti k onemocnění dýchací soustavy. Opakující se onemocnění mohou vést ke vzniku chronické bronchitidy a kardiovaskulárním potížím. Při akutním působení částic může dojít k zvýraznění symptomů u astmatiků a navýšení celkové nemocnosti a úmrtnosti populace. Dlouhodobé vystavení působení částic může vést ke vzniku onemocnění respiračního a kardiovaskulárního systému. Míra zdravotních důsledků je ovlivněna řadou faktorů, jako je například aktuální zdravotní stav jedince, alergická dispozice nebo kouření. Citlivou skupinou jsou děti, starší 7,8 lidé a lidé trpící onemocněním dýchací a oběhové soustavy . 7

SZÚ, Suspendované částice [cit. 2013-07-19]. Dostupný z http://www.szu.cz/uploads/documents/chzp/ovzdusi/dokumenty_zdravi/susp_castice.pdf 8 Guerreiro C., de Leeuw F., Foltescu V., Schilling J., van Aardenne J., Lükewille A., Adams M. (2012). Air quality in Europe — 2012 report. . e arsenu (průměr za roky 2007 přkročením o a kde se stanice převážně vyskytovaly a odkázat na tabulku s nejvyššími ní, ale jaEEA report No 4/2012. EEA, Copenhagen, Denmark, 104 pp. Dostupný z WWW: http://www.eea.europa.eu/publications/air-quality-in-europe-2012


15


Suspendované částice PM10 Znečištění ovzduší suspendovanými částicemi frakce PM 10 zůstává jedním z hlavních problémů zajištění kvality ovzduší. Téměř na všech lokalitách České republiky je od roku 2001 do roku 2003 patrný vzestupný trend ve znečištění ovzduší PM 10 . Po zakolísání v roce 2004 byl v roce 2005 vzestupný trend obnoven téměř na všech lokalitách. V roce 2006 tento trend pokračoval na většině lokalit u ročních průměrů. V roce 2007 došlo naopak k poklesu koncentrací PM 10 . V roce 2008 klesající trend ve znečištění PM 10 pokračoval na většině lokalit zejména v denních koncentracích. V roce 2009 převažoval mírný vzestup, více patrný v aglomeraci Moravskoslezský kraj. V roce 2010 došlo k nárůstu koncentrací PM 10 , a to v denních i ročních imisních charakteristikách. Největší nárůst byl opět zaznamenán v aglomeraci OV/KA/F-M. Vzestup koncentrací suspendovaných částic v roce 2010 byl dán zejména opakovaným výskytem nepříznivých meteorologických rozptylových podmínek v zimním období na začátku (leden a únor) i ke konci roku (říjen a prosinec). Nárůst koncentrací PM 10 byl v roce 2010 způsoben i nejchladnější topnou sezónou za posledních 10 let. V roce 2011 byl zaznamenán nepatrný pokles 36. nejvyšší koncentrace PM 10 (v průměru pro všechny typy stanic). V roce 2012 byl opět naměřen meziroční pokles -3 36. nejvyšší koncentrace PM 10 , a to o více než 5 µg.m (v průměru pro všechny typy stanic, na kterých byla 36. nejvyšší koncentrace PM 10 měřena v letech 2011 i 2012). V roce 2012 9 byl zaznamenán i pokles průměrné roční koncentrace na většině měřicích stanic . Obr. 5 – Pole průměrné roční koncentrace PM 10 , aglomerace Brno, rok 2011

Zdroj dat: ČHMÚ

V referenčním roce 2011 (ani v roce 2012) nedošlo ani na jedné lokalitě k překročení imisního limitu pro průměrnou roční koncentraci PM 10 (Tab. 11). Dle prostorového zobrazení měřených koncentrací se 88,5 % území aglomerace Brno pohybuje v intervalu 20 – 30 µg.m 3 -3 , zbylých 11,5 % pak v intervalu 30 – 40 µg.m (Obr. 5). V předešlých letech docházelo i k překračování imisního limitu – jednalo se pouze o dopravní lokality Brno-střed, BrnoSvatoplukova a Brno-Úvoz (hot-spot). V roce 2003 došlo k překročení i na pozaďové lokalitě Brno-Lány, která je však také ovlivněna dopravou (z cca 400 m vzdálené dálnice D1). Tab. 11 – Průměrné roční koncentrace PM 10 , aglomerace Brno, 2003 – 2012 Název lokality

2003

2004

43,27

36,15

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

25,62

33,08

35,09

31,28 34,59

Brno-Arboretum (B) Brno-Lány (B)

39,67

Brno-Svatoplukova (T)

40,41

40,92

43,74

39,17

Brno-Výstaviště (T)

35,00

33,20

36,25

37,76

Brno-Zvonařka (T)

34,43

34,97

35,68

31,43

28,72

9

Znečištění ovzduší na území České Republiky v roce 2011. Český hydrometeorologický ústav, 2012, ISBN 97880-87577-02-8


16


Název lokality

2003

2004

2005

2006

Brno-Masná (B) Brno-střed (T)

47,90

45,07

2007

2008

2009

2010

2011

2012

34,83

33,50

34,51

31,39

29,49

33,35

35,07

34,41

35,88

38,21

39,20

37,53

20,96

22,90

24,06

21,24

25,50

27,70

29,59

27,19

24,04

26,94

27,47

24,22

44,00

30,18

34,46

30,74

30,32 26,24

Brno-Soběšice (B) Brno-Kroftova (T)

32,06

21,15

23,08

Brno-Líšeň (B) Brno-Úvoz (hot spot) (T) Brno-Tuřany (B) Brno-Dobrovského (B)

39,53

31,39

33,51

36,32

28,01

25,91

27,56

30,33

29,44

35,25

33,98

26,52

22,81

23,29

27,83

21,57

17,91

Zdroj dat: ČHMÚ

Variabilitu v koncentracích (a možné překročení imisního limitu) významně ovlivňují meteorologické podmínky. Za účelem potlačení tohoto vlivu byly rovněž zpracovány průměry za roky 2007 – 2011. Pětiletý průměr pro průměrnou roční koncentraci PM 10 v aglomeraci Brno zobrazuje (Obr. 6).

Obr. 6 – Pole průměrné roční koncentrace PM 10 , aglomerace Brno, pětiletý průměr za roky 2007 - 2011

Zdroj dat: ČHMÚ

Z Obr. 6 je patrné, že se příliš neliší od Obr. 5, zobrazujícího pouze rok 2011. Z vyhodnocení pětiletí 2007 – 2011 pro průměrnou roční koncentraci PM 10 v aglomeraci -3 Brno vyplývá, že podstatná část území (86,8 %) leží v intervalu koncentrací 20 – 30 µg.m , -3 -3 zbylých 13,2 % pak v intervalu 30 – 40 µg.m . Imisní limit (40 µg.m ) tedy není dlouhodobě překračován. Kromě meteorologických podmínek má na koncentrace suspendovaných částic významný vliv umístění stanice – zejména ve vztahu k dopravě. Dopravní lokality dosahují dlouhodobě vyšších koncentrací, než pozaďové lokality. Následující grafy zobrazují situaci zvláště na dopravních (Obr. 7) a na pozaďových lokalitách (Obr. 8), včetně srovnání zprůměrovaných hodnot (Obr. 9). V případě zprůměrovaných hodnot za všechny dopravní resp. pozaďové lokality je potřeba mít na paměti, že do roku 2006 se jednalo pouze o několik stanic a průměrné hodnoty jsou tedy pouze orientační. Z grafů je patrné, že koncentrace na dopravních lokalitách jsou vyšší, častěji překračují imisní limit. V případě pozaďových lokalit je patrné, že lokality Brno-Masná a Brno-Lány dosahují vyšších hodnot, než ostatní pozaďové lokality. V obou případech je to zřejmě zapříčiněno vlivem dopravy. Lokalita Brno-Masná leží v těsné blízkosti Velkého městského okruhu, lokalita Brno-Lány je vzdálena zhruba 400 m vzdušnou čarou od dálnice D1. V případě lokality Brno-Lány mluví ve prospěch ovlivnění dopravou i vyšší poměr koncentrací [NO] / [NO 2 ] naznačující významnější dopravní zatížení.


17


Situace je u dopravních lokalit zhoršená z více důvodů – doprava je hlavním zdrojem tuhých látek v ovzduší v aglomeraci Brno, protože kromě exhalací dochází k emisím tuhých částic z otěrů (brzdové obložení, pneumatiky, vozovka atd.), a dále rovněž k resuspenzi již sedimentovaných částic vlivem proudění způsobeného pohybem vozidel. Resuspenze se na emisích tuhých látek z dopravy může podílet až 40 %. Z grafu na Obr. 9 je patrné, že koncentrace na pozaďových lokalitách mají zhruba od roku 2008 (kdy -3 již bylo dostatek dat pro průměry) téměř stejnou úroveň koncentrací v blízkosti cca 27 µg.m , z pohledu celého hodnoceného období mají mírně klesající charakter. U dopravních lokalit je vyšší -3 variabilita, koncentrace jsou o cca 5 – 10 µg.m vyšší, trend je však rovněž klesající. Obr. 7 – Průměrné roční koncentrace PM 10 na dopravních lokalitách, aglomerace Brno, 2003 – 2012

60

50

Koncentrace (µg.m-3)

40

30

20

10

0 2003

2004

2005

2006

Brno-Svatoplukova Brno-střed Dopravní lokality (průměr)

2007

2008

Brno-Výstaviště Brno-Kroftova Imisní limit

2009

2010

2011

2012

Brno-Zvonařka Brno-Úvoz (hot spot)

Zdroj dat: ČHMÚ


18


Obr. 8 - Průměrné roční koncentrace PM 10 na pozaďových lokalitách, aglomerace Brno, 2003 – 2012

60

50


40

30

20

10

0 2003

2004

2005

2006

Brno-Arboretum Brno-Soběšice Brno-Dobrovského

2007

2008

2009

Brno-Lány Brno-Líšeň Pozaďové lokality (průměr)

2010

2011

2012

Brno-Masná Brno-Tuřany Imisní limit

Zdroj dat: ČHMÚ Obr. 9 – Srovnání zprůměrovaných hodnot průměrné roční koncentrace PM 10 pro dopravní a pozaďové stanice, aglomerace Brno, 2003 – 2012

60


50 40 30 20 10 0 2003

2004

2005

2006

Dopravní lokality (průměr)

2007

2008

2009

2010

Pozaďové lokality (průměr)

2011

2012

Imisní limit

Zdroj dat: ČHMÚ


19


V případě imisního limitu pro 24hodinovou koncentraci PM 10 je již situace podstatně horší. -3 Imisní limit činí 50 µg.m a může být za kalendářní rok 35x překročen. Ve vyhodnocení se -3 tedy uvažuje 36. nejvyšší 24hodinová koncentrace, která pokud je vyšší než 50 µg.m , je překročen imisní limit. Tato charakteristika je ještě mnohem více závislá na meteorologických podmínkách, a to především v chladné části roku. Koncentrace vyšší než -3 50 µg.m se vyskytují takřka výhradně v období říjen – březen. Podstatné jsou zejména dny s inverzním charakterem počasí, kdy pod hladinou teplotní inverze takřka nedochází k proudění (stabilní atmosféra) a nemůže tak docházet k rozptylu škodlivin – naopak dochází k jejich kumulaci. Při déletrvající epizodě s inverzním charakterem počasí dochází zpravidla k postupnému nárůstu koncentrací suspendovaných částic v ovzduší a k překračování imisních i zvláštních imisních limitů (smogové situace). Následující Obr. 10 zobrazuje prostorové rozložení 36. nejvyšší 24hodinové koncentrace PM 10 za kalendářní rok 2011. Z obrázku je patrné, že zhruba na 61 % jsou koncentrace -3 podlimitní a zhruba na 39 % území nadlimitní, přičemž koncentrace vyšší než 60 µg.m je zhruba na 1 % území v blízkosti dálnice D1. Obr. 10 - Pole 36. nejvyšší 24hodinové koncentrace PM 10 , aglomerace Brno, rok 2011

Zdroj dat: ČHMÚ

Pokud se použije pětiletý průměr pro potlačení vlivu meteorologických podmínek, dojde ke snížení podílu území s překročeným imisním limitem na zhruba 26 % (koncentrace nad -3 60 µg.m se v pětiletí nevyskytují), podlimitní plocha území činí zhruba 74 %, přičemž na více než 4 % území aglomerace Brno nepřesahuje 36. nejvyšší 24hodinová koncentrace -3 40 µg.m .

Obr. 11 - Pole 36. nejvyšší 24hodinové koncentrace PM 10 , aglomerace Brno, pětiletý průměr za roky 2007 - 2011

Zdroj dat: ČHMÚ

V následující Tab. 12 a grafech na Obr. 12 - Obr. 14 je dobře patrný rozdíl mezi dopravními a pozaďovými lokalitami na území aglomerace Brno. Zatímco na dopravních lokalitách dochází dlouhodobě k překračování imisního limitu pro 24hodinovou koncentraci PM 10 (včetně průměru ze všech dopravních lokalit), v případě pozaďových lokalit hodně závisí na meteorologických podmínkách v daném roce, konkrétně v zimních měsících. Dojde-li k delším epizodám s inverzním charakterem počasí (roky 2005, 2006, 2010, 2011) popř. trvá-li zimní sezón déle (topná sezóna v roce 2010 byla výrazně nejdelší za posledních 10 let), dojde k nárůstu koncentrací často nad imisní limit. Naopak v letech s příznivými podmínkami (2007 – 2009, 2012) pozaďové lokality až na výjimky imisní limit nepřekračují. Důvodová zpráva k Programu zlepšování kvality ovzduší, aglomerace CZ06A Brno, Část 3 – Analýza úrovně znečištění (imisní analýza)

20


Vyšší koncentrace měří pouze lokality Brno-Lány popř. Brno-Masná, u kterých ale může docházet k ovlivnění dopravou, jak již bylo uvedeno výše. Obr. 14 opět srovnává zprůměrované hodnoty za dopravní a pozaďové lokality aglomerace Brno. Zatímco v případě pozaďových lokalit je patrný mírně klesající trend s jistou variabilitou kopírující vliv meteorologických a rozptylových podmínek v zimním období, u dopravních lokalit není žádný trend patrný. V posledních letech je v průměru 36. nejvyšší 24 hodinová koncentrace na dopravních lokalitách vyšší než na pozaďových o zhruba -3 7 - 15 µg.m . Tab. 12 – 36. nejvyšší 24hodinová koncentrace PM 10 za kalendářní rok, aglomerace Brno, 2003 – 2012 Název lokality

2003

2004

63,25

54,28

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

45,26

60,37

67,48

53,52 57,43

Brno-Arboretum (B) Brno-Lány (B)

56,78


68,42

68,40

73,19

71,88


58,86

52,03

60,20

60,79

Brno-Zvonařka (T)

60,22

61,70

67,27

61,75

54,70

54,00

51,82

55,00

48,00

46,00

49,00

59,13

55,29

58,08

64,54

70,75

60,14

34,00

44,00

48,00

38,00

46,00

45,00

53,00

56,00

46,00

81,00

50,00

57,00

56,00

50,00 47,54


84,67

71,29

Brno-Soběšice (B) Brno-Kroftova (T)

55,00

38,00

Brno-Líšeň (B) Brno-Úvoz (hot spot) (T) Brno-Tuřany (B) Brno-Dobrovského (B)

62,57

55,42

61,58

63,13

51,25

44,88

47,21

56,38

56,46

58,00

58,00

44,00

41,00

39,00

44,00

36,00

28,00

Zdroj dat: ČHMÚ


21


Obr. 12 – 36. nejvyšší 24hodinové koncentrace PM 10 na dopravních lokalitách, aglomerace Brno, 2003 – 2012

90 80 70 60 Koncentrace (µg.m-3)

50 40 30 20 10 0 2003

2004

2005

2006

Brno-Svatoplukova Brno-střed Dopravní lokality (průměr)

2007

2008

2009

Brno-Výstaviště Brno-Kroftova Imisní limit

2010

2011

2012

Brno-Zvonařka Brno-Úvoz (hot spot)

Zdroj dat: ČHMÚ Obr. 13 - 36. nejvyšší 24hodinové koncentrace PM 10 na pozaďových lokalitách, aglomerace Brno, 2003 – 2012

90 80 70


60 50 40 30 20 10 0 2003

2004

2005

Brno-Arboretum Brno-Soběšice Brno-Dobrovského

2006

2007

2008

2009

Brno-Lány Brno-Líšeň Pozaďové lokality (průměr)

2010

2011

2012

Brno-Masná Brno-Tuřany Imisní limit

Zdroj dat: ČHMÚ


22


Obr. 14 - Srovnání zprůměrovaných hodnot 36. nejvyšší 24hodinové koncentrace PM 10 pro dopravní a pozaďové stanice, aglomerace Brno, 2003 – 2012

90 80 Koncentrace (µg.m-3)

70 60 50 40 30 20 10 0 2003

2004

2005

2006

Dopravní lokality (průměr)

2007

2008

2009

2010

Pozaďové lokality (průměr)

2011

2012

Imisní limit

Zdroj dat: ČHMÚ

Pro překračování imisního limitu je v aglomeraci Brno charakteristické, že k němu dochází pouze v chladné části roku, tedy během topné sezóny. Následující graf na Obr. 15 zobrazuje zprůměrovanou hodnotu počtu překročení 24hodinové koncentrace PM 10 hodnotu -3 50 µg.m v jednotlivých měsících za roky 2005 – 2012.


23


Obr. 15 – Počet dní s koncentrací PM 10 > 50 µg.m 2005 – 2012, aglomerace Brno

-3

v jednotlivých měsících, průměr za roky

Počet dní s koncentrací PM10 > 50 µg.m-3

16 14 12 10 8 6 4 2 0 leden

únor

březen

duben

Brno-Lány Brno-Zvonařka Brno-Soběšice Brno-Tuřany Pozaďové lokality (průměr)

květen

červen červenec srpen

Brno-Svatoplukova Brno-Masná Brno-Kroftova Brno-Dobrovského Celkový průměr

září

říjen

listopad prosinec

Brno-Výstaviště Brno-střed Brno-Úvoz (hot spot) Dopravní lokality (průměr)

Zdroj dat: ČHMÚ

Z Obr. 15 je patrné, že v období květen – září dochází k překročení koncentrace PM 10 -3 50 µg.m na stanicích imisního monitoringu pouze výjimečně. Naproti tomu topná sezóna spolu s nepříznivými meteorologickými a rozptylovými podmínkami (zejména leden a únor) -3 způsobují nárůst dní s koncentracemi vyššími než 50 µg.m v chladné části roku. Topná sezóna a emise z lokálních topenišť navyšují plošně pozaďové koncentrace v celém Jihomoravském kraji – např. v lokalitě Brno-Tuřany, která je v topné sezóně ovlivněna lokálními topeništi z okolních malých sídel, dosahuje v lednu v průměru téměř 10 překročení -3 hodnoty 50 µg.m 24hodinové koncentrace PM 10 a v únoru zhruba 9. Pozaďové lokality v Brně, kde je podstatněji zastoupeno CZT, takových hodnot nedosahují. Dopravní lokality jsou pak navýšeny o emise z dopravy. Nejvíce překročení dosahuje lokalita Brno-Zvonařka, která v průměru za roky 2005 – 2012 vyčerpá za leden a únor 27 z 35 legislativou -3 povolených překročení hodnoty 50 µg.m pro 24hodinovou koncentraci PM 10 . Svůj vliv pak mají i meteorologické podmínky – zejména teplotní inverze (nejčastější výskyt v zimě), během nichž dochází pod hladinou inverze ke stabilizaci atmosféry, nedochází k rozptylu škodlivin zejména z menších zdrojů (lokální topeniště) – naopak dochází k jejich kumulaci a postupnému souvislému nárůstu koncentrací.

Suspendované částice PM2,5 Od roku 2004 se v České republice měří jemná frakce suspendovaných částic PM 2,5 . V roce 2011 měření probíhalo na 49 lokalitách. Výsledky měření dokládají značné znečištění částicemi frakce PM 2,5 zejména v aglomeraci OV/KA/F-M. Srovnáme-li výsledky s ročním -3 imisním limitem 25 µg.m , celkem na 13 lokalitách byl překročen (v roce 2010 došlo k překročení na 12 lokalitách z 38).


24


Podle ročního chodu koncentrací PM 2,5 ve vztahu k překročení ročního imisního limitu lze konstatovat, že vysoké znečištění ovzduší touto látkou se vyskytuje zejména v chladném období roku (měsíce listopad až únor). Vyšší koncentrace této látky v chladném období roku jsou zejména důsledkem emisí z vytápění a horších rozptylových podmínek. Obsah frakce PM 2,5 v PM 10 není konstantní, ale vykazuje sezónní průběh a zároveň je závislý na umístění lokality (Obr. 16). V roce 2011 se poměr PM 2,5 /PM 10 pohyboval v průměru z 33 lokalit v ČR, kde se současně měřily obě frakce s dostatečným počtem hodnot, v rozmezí 0,65 (srpen) až 0,81 (leden), s nižšími hodnotami v letním období. V Praze, kde je roční chod ovlivněn velkým podílem dopravních lokalit, byl tento poměr v rozmezí 0,48 (červen) až 0,74 (únor), v Brně 0,65 (červenec) až 0,78 (únor) a v aglomeraci OV/KA/F-M 0,70 (srpen – září) až 0,86 (leden). Při porovnání poměru podle klasifikace lokalit je poměr u lokalit městských 0,68 (červen) až 0,82 (listopad), 10 předměstských 0,64 (září) až 0,80 (únor) a dopravních 0,60 (září) až 0,72 (leden) . Sezónní průběh poměru frakce PM 2,5 /PM 10 souvisí se sezónním charakterem některých emisních zdrojů. Emise ze spalovacích zdrojů vykazují vyšší zastoupení frakce PM 2,5 než např. emise ze zemědělské činnosti a re-emise při suchém a větrném počasí. Vytápění v zimním období roku může být tedy důvodem vyššího podílu frakce PM 2,5 oproti frakci PM 10 . Pokles během jarního období a začátku léta je v některých pracích vysvětlován také 11 nárůstem množství větších biogenních částic (např. pylů) . Na dopravních lokalitách je poměr PM 2,5 /PM 10 nejnižší. Při spalování paliva z dopravy se emitované částice nalézají především ve frakci PM 2,5 a poměr by měl být tudíž u dopravních lokalit vysoký. To, že tomu tak není, zdůrazňuje význam emisí větších částic z otěrů pneumatik, brzdového obložení a ze silnic. Zastoupení hrubé frakce na dopravních stanicích narůstá i v důsledku resuspenze částic ze zimního posypu. K navýšení koncentrace PM 10 může dojít i v důsledku zvýšené abraze silničního povrchu posypem a následnou 12 resuspenzí obroušeného materiálu . Vyšší poměr PM 2,5 /PM 10 na lokalitách v aglomeraci OV/KA/F-M souvisí s větším podílem průmyslových zdrojů v oblasti Ostravsko-Karvinska. 10

Znečištění ovzduší na území České Republiky v roce 2011. Český hydrometeorologický ústav, 2012, ISBN 978-80-87577-02-8 11 Gehrig, R., Buchmann, B. (2003): Atmospheric Environment, 37, pp. 2571–2580 12 Commission staff working paper establishing guidelines for determination of contributions from the resuspension of particulates following winter sanding or salting of roads under the Directive 2008/50/EC on ambient air quality and cleaner air for Europe. SEC(2011) 207 final


25


Obr. 16 - Průměrné měsíční poměry PM 2,5 /PM 10 v roce 2012

13

Zdroj dat: ČHMÚ

V referenčním roce 2011 došlo pouze na třech lokalitách (Brno – Svatoplukova, BrnoZvonařka a Brno-Lány) k překročení imisního limitu pro průměrnou koncentraci PM 2,5 , v roce 2012 se jednalo pouze o jedinou lokalitu – Brno-Svatoplukova (Tab. 13). Tato dopravou zatížená lokalita překračuje imisní limit po celou dobu měření PM 2,5 na této stanici. Dle prostorového zobrazení měřených koncentrací se 71 % území aglomerace Brno pohybuje -3 -3 v intervalu 17 – 25 µg.m , zbylých 29 % pak v intervalu 25 – 30 µg.m , přičemž hodnota -3 25 µg.m je od 1. 9. 2012 považována za imisní limit pro průměrnou roční koncentraci PM 2,5 (Obr. 17). V předešlých letech docházelo k překračování cílového imisního limitu – jednalo -3 se pouze o dopravní lokality. Pozaďová lokalita Brno-Tuřany překročila hodnotu 25 µg.m pouze v nejzatíženějších letech 2005 a 2006. Tab. 13 - Průměrné roční koncentrace PM 2,5 , aglomerace Brno, 2003 – 2012 Název lokality

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Brno-Lány (B) Brno-Svatoplukova (T)

29,02


25,36

Brno-Zvonařka (T)

26,60

2009

2010

2011

2012

22,39

29,54

28,91

24,70

30,14

33,30

29,88

26,00

28,54

30,45

27,05

24,00

19,63

17,64

21,65

19,40

Brno-Líšeň (B) Brno-Tuřany (B)

21,86

26,42

27,58

20,37

19,07

20,89

23,81

Zdroj dat: ČHMÚ Obr. 17 - Pole průměrné roční koncentrace PM 2,5 , aglomerace Brno, rok 2011

Zdroj dat: ČHMÚ 13

Znečištění ovzduší na území České Republiky v roce 2011. Český hydrometeorologický ústav, 2012, ISBN 978-80-87577-02-8


26


Následující Obr. 18 pak zobrazuje zprůměrovanou hodnotu průměrné roční koncentrace PM 2,5 za pětiletí 2007 – 2011. Z obrázku je patrné, že plocha aglomerace Brno -3 s koncentracemi vyššími než 25 µg.m poklesla na zhruba 16 %, zhruba 20 % území leží -3 -3 v intervalu 12 – 17 µg.m a zbývajících cca 64 % leží v intervalu 17 – 25 µg.m . Obr. 18 - Pole průměrné roční koncentrace PM 2,5 , aglomerace Brno, pětiletý průměr za roky 2007 - 2011

Zdroj dat: ČHMÚ Obr. 19 - Průměrné roční koncentrace PM 2,5 na měřících lokalitách, aglomerace Brno, 2003 – 2012

35 30 25


20 15 10 5 0 2003

2004

2005

Brno-Lány Brno-Zvonařka Dopravní lokality (průměr)

2006

2007

2008

2009

Brno-Svatoplukova Brno-Líšeň Pozaďové lokality (průměr)

2010

2011

2012

Brno-Výstaviště Brno-Tuřany Imisní limit

Zdroj dat: ČHMÚ

Z grafu na Obr. 19 je patrné, že koncentrace PM 2,5 jsou ovlivněny meteorologickými podmínkami obdobně jako PM 10 . Od roku 2004 měří pouze lokalita Brno-Tuřany. Na jejich -3 koncentracích je patrné, že k překročení hodnoty 25 µg.m dochází pouze v letech s výskytem delších epizod nepříznivých meteorologických a rozptylových podmínek (2005, -3 2006). Další pozaďová lokalita Brno-Líšeň měří koncentrace ještě zhruba o 2 µg.m nižší. Průměr pozaďových lokalit tak zvedá stanice Brno-Lány, která je, jak již bylo diskutováno v případě PM 10 , ovlivňována dálnicí D1. Navíc jemnější částice PM 2,5 mohou ze své fyzikální podstaty putovat ovzduším na delší vzdálenosti, než sedimentují. V případě


27


dopravních lokalit dochází k překračování limitu téměř pravidelně na všech lokalitách, v roce 2012 nedošlo k překročení v lokalitě Brno-Zvonařka. Z hlediska zprůměrovaných hodnot pro pozaďové a dopravní lokality opět vyplývá, že na -3 dopravních lokalitách jsou měřeny koncentrace zhruba o 5 – 7 µg.m vyšší v ročním průměru, než na lokalitách pozaďových. Je však nutné vzít v potaz nízký počet lokalit pro průměrování.

Zdravotní rizika částic Suspendované částice, zvláště frakce PM 10 je ze zdravotního hlediska významný faktor, charakterizující bazální úroveň zdravotních rizik imisní zátěže sledované lokality. Sedimentace schopné částice je totiž vzhledem ke svým fyzikálním vlastnostem (velký povrch často nesoucí elektrický náboj) v celé řadě případů také ideálním nosičem řady specifických polutantů mnohdy s vysokým potenciálem rizikovosti (např. PAH – polycyklické aromatické uhlovodíky). Vedle vlastního chemického složení částic a na povrch fixovaných škodlivin je mimořádné důležitý i jejich samotný tvar. Částice jehlicovitého tvaru nejsnáze pronikají do buněk epitelů kryjících dolní cesty dýchací, kde mohou vyvolávat vznik mikronekróz. Ty pak mohou být následně vstupní branou sekundárních infekcí či v důsledku neustálého mechanického dráždění mohou vyvolat i zhoubné bujení, jak je tomu např. u azbestových částic. Z pohledu velikosti jsou jednotlivé částice posuzovány jako TSP – celkové suspendované částice z angl. total suspended particles (zahrnující částice do cca 20 µm v průměru), dále jako frakce PM 10 s částicemi do 10 µm a frakce PM 2,5 s částicemi do průměru 2,5 µm. Jednotlivým frakcím odpovídají konvence pro odběr vzorků ovzduší s ohledem na aerodynamické průměry částic. Rozměr částice také určuje její čas, který může strávit v atmosféře. Zatímco sedimentace odstraňuje hrubší frakce PM 10 z atmosféry během několika hodin po jejich vzniku emisí, částice PM 2,5 zde mohou setrvat několik dnů až týdnů. V konečném důsledku tyto zejména malé částice mohou být atmosférou transportovány na dlouhé vzdálenosti. Existuje několik cílových struktur průniku částic do lidského organismu. Větší částice jsou postupně distribuovány do zažívacího traktu, a pokud obsahují toxikologicky významné látky, jsou tyto metabolizovány stejně jako při jejich orálním požití. Dalším cílovým orgánem jsou sliznice, zejména řasinkový epitel. Z hlediska retence aerosolu v plících jsou nejnebezpečnější částice s efektivním průměrem menším než 2,5 µm, tzv. jemné částice, protože jsou z 90 i více procent zachycovány v dolním plicním epitelu (v alveolech). Hrubé částice jsou naopak zachycovány již v horních cestách dýchacích. Při posuzování zdravotního rizika inhalace částic je tedy důležitá jak jeho koncentrace, tak i velikost částic (např. PM 10 , PM 2,5 ), ale i tvar a chemické složení. Systematické posouzení dat naznačuje, že: •

částice v ovzduší obecně způsobují vzrůst rizika úmrtí na respirační choroby zejména u dětí do 1 roku života, ovlivňují u dětí rychlost vývoje plic, zhoršují astma a způsobují další respirační symptomy jako kašel a bronchitidu;

•

frakce PM 10 má vliv na nárůst incidence respiračních chorob, což je zřejmé z počtů hospitalizací v důsledku nemocí dýchacích cest;

•

frakce PM 2,5 vážně ovlivňuje zdraví, zvyšuje počty úmrtí na kardiovaskulární symptomy, chronická onemocnění dolních cest dýchacích a rakoviny plic.


28


Po pečlivém prověření současných vědeckých poznatků dospěli experti WHO k závěru, že existuje-li nějaká prahová koncentrace pro PM, pak leží v nižším koncentračním pásmu, než jsou nyní běžné limity imisních koncentrací v Evropě. Obecně v literatuře publikované výsledky naznačují, že krátkodobé změny koncentrací PM 10 ve všech koncentračních úrovních vedou ke krátkodobým změnám akutních zdravotních následků, jako jsou zánětlivé plicní reakce, respirační symptomy, nepříznivý vliv na kardiovaskulární systém a nárůsty spotřeby léků a hospitalizací. Protože výsledkem dlouhodobé expozice PM je podstatné snížení předpokládané délky dožití, má tato expozice jasně větší vliv na lidské zdraví než expozice krátkodobá. Vlivy dlouhodobé expozice PM zahrnují vzrůst výskytu chorob dolních cest dýchacích, chronické obstrukční plicní onemocnění (CHOPN), redukce plicních funkcí jak u dětí tak i u dospělých a snížení předpokládané délky dožití zejména vlivem kardiopulmonální mortality a pravděpodobně i rakovinou plic. Shrnutí Suspendované částice představují spolu s na ně navázanými polycyklickými aromatickými uhlovodíky největší problém z hlediska vlivu znečištění ovzduší na lidské zdraví. Jak v případě částic PM 10 , tak PM 2,5 je imisní limit překračován zejména na dopravních lokalitách. Doprava je rovněž majoritním zdrojem emisí tuhých látek i suspendovaných částic PM 10 a PM 2,5 na území aglomerace Brno. Stanice, které nejsou přímo ovlivněny dopravou, překračují pouze imisní limit pro 24hodinovou koncentraci PM 10 , a to především v letech, kdy se v zimním období vyskytují delší epizody s nepříznivými meteorologickými a rozptylovými podmínkami. K překračování imisního limitu pro 24hodinovou koncentraci PM 10 dochází takřka výhradně v chladné části roku po čas topné sezóny (říjen – duben), kdy je vlivem vytápění a emisí z lokálních topenišť plošně navýšeny pozaďové koncentrace PM 10 . Navíc v zimním období dochází často k inverznímu charakteru počasí, vyznačujícím se stabilní atmosférou a tedy zhoršenými rozptylovými podmínkami, které rovněž významně přispívají ke zvýšeným koncentracím PM 10 . V případě koncentrací jemnější frakce PM 2,5 leží riziko překračování imisního limitu, stanoveného novou legislativou, především na dopravních stanicích.

D.3.2

Oxid dusičitý

Při sledování a hodnocení kvality venkovního ovzduší se pod termínem oxidy dusíku (NO x ) rozumí směs oxidu dusnatého (NO) a oxidu dusičitého (NO 2 ). Imisní limit pro ochranu zdraví lidí je stanoven pro NO 2 , limit pro ochranu ekosystémů a vegetace je stanoven pro NO x . 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 HO 2, popř. RO 2 . Řadou chemických reakcí se část NO x přemění na HNO 3 /NO 3 , které jsou z atmosféry odstraňovány suchou a mokrou atmosférickou depozicí. Pozornost je věnována NO 2 z důvodu jeho negativního vlivu na lidské zdraví. Hraje také klíčovou roli při tvorbě fotochemických oxidantů. V Evropě vznikají emise NO x 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 NO x vzniká ze spalování přímo ve formě NO 2 . Přírodní emise NO x vznikají převážně z půdy, vulkanickou činností a při vzniku blesků. Jsou Důvodová zpráva k Programu zlepšování kvality ovzduší, aglomerace CZ06A Brno, Část 3 – Analýza úrovně znečištění (imisní analýza)

29


poměrně významné z globálního pohledu, z pohledu Evropy však představují méně než 10 14 % celkových emisí . Expozice zvýšeným koncentracím NO 2 ovlivňuje plicní funkce a 15 způsobuje snížení imunity . K překročení ročního imisního limitu NO 2 dochází pouze na omezeném počtu stanic, a to na dopravně exponovaných lokalitách aglomerací a velkých měst. Z celkového počtu 155 lokalit, kde byl v roce 2011 monitorován oxid dusičitý, došlo na 8 stanicích k překročení ročního imisního limitu. Celkem 7 z nich je klasifikováno jako dopravní městské, 1 stanice jako pozaďová městská. Lze předpokládat, že k překročení imisních limitů může docházet i 16 na dalších dopravně exponovaných místech, kde není prováděno měření . V případě průměrné roční koncentrace NO 2 dochází k překračování imisního limitu na nejzatíženějších dopravních lokalitách (Brno-Svatoplukova, Brno-střed, Brno-Úvoz (hotspot)) téměř pravidelně. Na ostatních dopravních lokalitách se překročení vyskytuje pouze výjimečně, na pozaďových lokalitách k překračování nedochází (Tab. 14). Jelikož dopravní lokality mají nejnižší reprezentativnost, byl v roce 2011 překročen imisní limit pro průměrnou roční koncentraci NO 2 na cca 2,4 % území aglomerace Brno (Obr. 20). Obr. 20 - Pole průměrné roční koncentrace NO 2 , aglomerace Brno, rok 2011

Zdroj dat: ČHMÚ Tab. 14 - Průměrné roční koncentrace NO 2 , aglomerace Brno, 2003 – 2012 Název lokality

2003

2004

2005

2006

Brno-Lány (B)

32,93

32,05

33,32

33,92


41,16

43,35

49,30

54,73


39,51

32,58

Brno-Zvonařka (T)

40,21

32,35

Brno-Dobrovského (B)

2012

27,57

30,21

29,58

32,46

39,41

43,92

37,26

40,41

37,14

35,03

37,92

34,87

38,58

44,25

41,09

35,70

35,88

38,94

36,66

39,09

29,75

27,64

13,04

11,42

47,38

42,27

40,93

43,52

44,32

41,38

39,06

12,36

14,09

14,10

15,60

24,40

28,98

29,87

29,43

18,83

19,37

20,52

49,00

50,94

51,73

48,22

43,61

20,14

18,55

18,02

41,68

35,95

25,49

Brno-Úvoz (hot spot) (T) 23,06

2011

45,16

Brno-Líšeň (B)

Brno-Tuřany (B)

2010

42,77

Brno-Soběšice (B) 24,98

2009

46,31

46,11

Brno-Kroftova (B)

2008

47,30


2007

20,22

21,86

23,10

20,57

19,94

19,41

22,40

18,34

17,62

14,68

10,99

9,86


EC (1997): Position paper on air quality: nitrogen dioxide WHO (2000): Air quality guidelines for Europe, Second Edition, WHO Regional Publications, European Series, No. 91 16 Znečištění ovzduší na území České Republiky v roce 2011. Český hydrometeorologický ústav, 2012, ISBN 978-80-87577-02-8 15


30


Při hodnocení zprůměrovaných hodnot průměrných ročních koncentrací NO 2 za pětiletí 2007 – 2011 nedochází k velké změně oproti referenčnímu roku 2011. Imisní limit je překročen na cca 1,1 % území aglomerace Brno. Jedná se opět o dopravou zatížené lokality (Obr. 21). Z hlediska NO 2 je tedy mnohem podstatnější charakteristika lokality (dopravní / pozaďová), než meteorologické podmínky. Obr. 21 - Pole průměrné roční koncentrace NO 2 , aglomerace Brno, pětiletý průměr za roky 2007 - 2011

Zdroj dat: ČHMÚ

Již na první pohled je patrný rozdíl mezi vývojem koncentrací na dopravních (Obr. 22) a pozaďových (Obr. 23) lokalitách aglomerace Brno. Zatímco zprůměrovaná hodnota dopravních lokalit osciluje okolo imisního limitu, pozaďové lokality se pohybují zhruba okolo jeho poloviny (Obr. 24). Navíc mezi pozaďovými lokalitami vyčnívá již zmiňovaná stanice Brno-Lány, kde vliv dopravy potvrzuje i poměr koncentrací [NO] / [NO 2 ]. Čím vyšší je tento poměr, tím více je lokalita ovlivněna dopravou. Na Obr. 25 jsou uvedeny tyto poměry pro 4 stanice aglomerace Brno. Nejvyšší poměr [NO] / [NO 2 ] je měřen na stanici BrnoSvatoplukova, ležící v těsné blízkosti Velkého městského okruhu, navíc v hůře provětrávané lokalitě u židenických kasáren, kde jsou často kolony. Z grafu je však také patrné, že lokalita Brno-Lány dosahuje podobného poměru, jako dopravní lokalita Brno-střed, ležící v blízkosti rušné křižovatky Kotlářská / Kounicova. Nejnižší poměr je pak měřen v lokalitě Brno-Tuřany, která je mimo provozu letiště dopravou ovlivněna pouze minimálně. Dálnice D1, vzdálena cca 400 m vzdušnou čarou od stanice Brno-Lány, je zřejmě hlavním důvodem zvýšených koncentrací oxidů dusíku včetně poměru [NO] / [NO 2 ] a suspendovaných částic v této lokalitě.


31


Obr. 22 - Průměrné roční koncentrace NO 2 na dopravních lokalitách, aglomerace Brno, 2003 – 2012

60 50


40 30 20 10 0 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Brno-Svatoplukova Brno-Výstaviště Brno-střed Brno-Kroftova Dopravní lokality (průměr) Imisní limit

2009

2010 2011 2012 Brno-Zvonařka Brno-Úvoz (hot spot)

Zdroj dat: ČHMÚ Obr. 23 - Průměrné roční koncentrace NO 2 na pozaďových lokalitách, aglomerace Brno, 2003 – 2012

60

50


40

30

20

10

0 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Brno-Lány Brno-Masná Brno-Líšeň Brno-Tuřany Pozaďové lokality (průměr) Imisní limit

2009

2010 2011 2012 Brno-Soběšice Brno-Dobrovského

Zdroj dat: ČHMÚ


32


Obr. 24 - Srovnání zprůměrovaných hodnot průměrné roční koncentrace NO 2 pro dopravní a pozaďové stanice, aglomerace Brno, 2003 – 2012

60


50 40 30 20 10 0 2003

2004 2005 2006 Dopravní lokality (průměr)

2007 2008 2009 2010 Pozaďové lokality (průměr)

2011 2012 Imisní limit

Zdroj dat: ČHMÚ Obr. 25 – Poměr koncentrací [NO] / [NO 2 ] na vybraných lokalitách aglomerace Brno

1,4 1,2


1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 2003

2004

Brno-Svatoplukova

2005

2006 Brno-střed

2007

2008 Brno-Lány

2009

2010

Brno-Tuřany

Zdroj dat: ČHMÚ

V případě hodinových koncentrací NO 2 , konkrétně pak její 19. nejvyšší hodnoty za kalendářní rok, nedochází v aglomeraci Brno k překročení imisního limitu za celé sledované období. Rozdíl mezi dopravními a pozaďovými lokalitami se pohybuje v intervalu od 30 do


33

STŘEDNĚDOBÁ STRATEGIE (DO ROKU 2020) ZLEPŠENÍ KVALITY OVZDUŠÍ V ČR -3

60 µg.m . Nejvyšší hodnoty jsou měřeny v lokalitách Brno-Zvonařka a Brno-Úvoz (hotspot). Tab. 15 - 19. nejvyšší hodinové koncentrace NO 2 na měřicích lokalitách, aglomerace Brno, 2003 – 2012 Název lokality

2003

2004

2005

2006

Brno-Lány (B)

123,5

119,6

144,0

144,8


138,2

141,4

147,8

165,5


114,7

102,6

Brno-Zvonařka (T)

139,9

133,7

Brno-střed (T)

2007

76,3

2010

2011

2012

97,7

109,8

135,6

109,8

140,0

139,6

121,7

124,0

131,6

119,0

104,8

104,3

98,3

123,8

97,6

122,0

150,6

161,3

118,2

141,4

157,8

122,2

133,3

111,9

109,0

117,1

133,7

127,0

121,3

119,9

127,8

146,7

146,3

119,9

69,8

82,4

96,4

74,0

72,9

134,5

Brno-Úvoz (hot spot) (T) 80,3

2009

143,5

127,6

Brno-Tuřany (B)

2008

89,0

118,6

71,4

Zdroj dat: ČHMÚ

Obr. 26 - 19. nejvyšší hodinové koncentrace NO 2 na měřicích lokalitách, aglomerace Brno, 2003 – 2012

200 180 160 140 Koncentrace (µg.m-3)

120 100 80 60 40 20 0 2003

2004

2005

Brno-Lány (B) Brno-Zvonařka (T) Brno-Tuřany (B) Imisní limit

2006

2007

2008

2009

Brno-Svatoplukova (T) Brno-střed (T) Dopravní lokality (průměr)

2010

2011

2012

Brno-Výstaviště (T) Brno-Úvoz (hot spot) (T) Pozaďové lokality (průměr)

Zdroj dat: ČHMÚ

Zdravotní rizika Oxid dusičitý se nachází v životním prostředí ve formě plynu. Proto je jedinou relevantní cestou expozice lidí vdechování, ať už je zdrojem venkovní či vnitřní ovzduší, nebo cigaretový kouř. Při vdechování může být absorbováno 80 až 90% oxidu dusičitého. Významná část vdechnutého oxidu dusičitého je zachycována a odstraňována v nosohltanu. Experimentální studie ukázaly, že i oxid dusičitý a jeho chemické produkty však mohou


34


zůstávat v plicích velmi dlouho. Po expozicích oxidu dusičitému byly v krvi a v moči pozorovány kyselina dusičná a dusitá a jejich soli NO 2 působí jako silný oxidant oxidující polysaturované mastné kyseliny buněčných membrán stejně dobře jako funkční skupiny proteinů, ať už rozpustných bílkovin v buněčné cytoplazmě či proteinové komplexy v buněčných membránách. Tyto oxidační reakce (zprostředkované volnými radikály) jsou mechanismem, při kterém NO 2 uplatňuje přímou toxicitu na plicní buňky. Dále NO 2 ovlivňuje funkční a biochemickou aktivitu plicních buněk, alveolárních makrofágů uplatňujících se při plicní clearence, imunologickou způsobilost včetně náchylnosti k respiračním chorobám a stupeň mukociliárního clearence. Podle epidemiologických studií dlouhodobě zvýšená expozice oxidu dusičitému vede k redukci plicní funkce u dětské populace a u astmatiků zvyšují počet bronchitických symptomů. Početná vyšetření vlivu oxidu dusičitého na funkci plic u normálních, bronchitických i astmatických jedinců provedená za kontrolovaných podmínek jasně ukázala, že krátké expozice oxidu dusičitému (trvající 10 až 15 minut) při koncentracích -3 3000 až 9400 µg.m vyvolávají změny funkce plic u obou skupin populace. Koncentrace -3 pohybující se kolem 2800-3800 µg.m po dobu 2-3h jsou spojována se zvýšenou citlivostí -3 dýchacích cest na bronchokonstriktory a koncentrace nad 3800 µg.m s expozicí 1 až 3 h již způsobují změny plicní funkce jako např. zvýšený odpor dýchacích cest. Nicméně početné toxikologické studie sledující vliv krátkodobé (1h) expozice NO 2 spojují již -3 koncentrace nad 500 µg.m s akutními zdravotními komplikacemi respiračního systému. A ačkoliv nejnižší hodinové koncentrace NO 2 mající přímý vliv na plicní funkci u astmatiků se -3 pohybují kolem 560 µg.m , pak některé studie týkající se bronchiální citlivosti mezi -3 astmatiky naznačují zvýšení citlivosti i při koncentracích nad 200 µg.m . V současné době převládá názor, že pro dlouhodobé účinky vzhledem k přítomnosti dalších interferujících škodlivin jako je PM 10 , O 3 , SO 2 neexistují dostatečné podklady pro spolehlivé stanovení nejnižší prahové koncentrace, při kterých lze pozorovat účinky na zdraví. Shrnutí Pro koncentrace oxidů dusíku je velmi důležité, je-li území ovlivněno dopravou či nikoli. Zatímco pozaďové lokality aglomerace Brno nepřekračují ani dolní mez pro posuzování, dopravou nejzatíženější lokality často překračují imisní limit pro průměrnou roční koncentraci NO 2 . Doprava je majoritním zdrojem emisí oxidů dusíku. Imisní limit pro hodinovou koncentraci NO 2 nepřekračují ani dopravní lokality, ale logicky dosahují vyšších koncentrací než lokality pozaďové.

D.3.3

Oxid siřičitý

Hlavním antropogenním zdrojem oxidu siřičitého (SO 2 ) je spalování fosilních paliv (uhlí a těžkých olejů) a tavení rud s obsahem síry. V atmosféře je SO 2 oxidován na sírany a kyselinu sírovou vytvářející aerosol jak ve formě kapiček, tak i pevných částic širokého rozsahu velikostí. SO 2 a látky z něj vznikající jsou z atmosféry odstraňovány mokrou a suchou depozicí. SO 2 má dráždivé účinky, při vysokých koncentracích může způsobit 17 zhoršení plicních funkcí a změnu plicní kapacity . V roce 2012 nebyly v České republice překročeny imisní limity pro SO 2 pro hodinovou ani pro 24hodinovou koncentraci na žádné měřicí stanici. Oxid siřičitý již nemá imisní limit pro průměrnou roční koncentraci. Dříve byl imisní limit -3 50 µg.m , ke kterému se žádná z lokalit imisního monitoringu na území aglomerace Brno 17

WHO (2000): Air quality guidelines for Europe, Second Edition, WHO Regional Publications, European Series, No. 91


35

STŘEDNĚDOBÁ STRATEGIE (DO ROKU 2020) ZLEPŠENÍ KVALITY OVZDUŠÍ V ČR -3

ani nepřiblížila. Koncentrace se vesměs pohybují do 10 µg.m , přičemž na úrovni ročních průměrů dosahují posledních 6 let vyšších koncentrací dopravní lokality (Obr. 27). Obr. 27 - Průměrné roční koncentrace SO 2 na měřících lokalitách, aglomerace Brno, 2003 – 2012

12

10


8

6

4

2

0 2003

2004

2005

Brno-Lány (B) Brno-Zvonařka (T) Brno-Kroftova (T)

2006

2007

2008

2009


2010

2011

2012

Brno-Výstaviště (T) Brno-Soběšice (B) Pozaďové lokality (průměr)

Zdroj dat: ČHMÚ

Z hlediska imisního limitu pro 24hodinovou koncentraci SO 2 leželo celé území aglomerace -3 Brno v referenčním roce pod hodnotou 20 µg.m (Obr. 28), a situace je identická i v případě hodnocení pětiletí 2007 – 2011. Obr. 28 - Pole 4. nejvyšší 24hodinové koncentrace SO 2 , aglomerace Brno, rok 2011

Zdroj dat: ČHMÚ


36


Obr. 29 - Pole 4. nejvyšší 24hodinové koncentrace SO 2 , aglomerace Brno, pětiletý průměr za roky 2007 - 2011

Zdroj dat: ČHMÚ

Graf na Obr. 30 zobrazuje vývoj 4. nejvyšší 24hodinové koncentrace SO 2 aglomerace Brno. Koncentrace nepřekračují ani ½ imisního limitu. V letech byly během epizod se špatnými rozptylovými podmínkami měřeny vyšší v lokalitě Brno-Soběšice, což poukazuje na vliv lokálních topenišť, avšak od situace na pozaďových i dopravních lokalitách téměř totožná.

na stanicích 2005 a 2006 koncentrace roku 2007 je

Obr. 30 – 4. nejvyšší 24hodinová koncentrace SO 2 na měřících lokalitách, aglomerace Brno, 2003 – 2012

60

Imisní limit = 125 µg.m-3

50


40

30

20

10

0 2003

2004

Brno-Lány (B) Brno-Zvonařka (T) Brno-Kroftova (T)

2005

2006

2007

2008

2009


2010

2011

2012

Brno-Výstaviště (T) Brno-Soběšice (B) Pozaďové lokality (průměr)

Zdroj dat: ČHMÚ

Obdobná je situace i v případě hodinových koncentrací. Nejvyšší koncentrace v celém hodnoceném období nepřesahují ani 1/5 imisního limitu, přičemž vyšší hodinové koncentrace jsou zaznamenávány s výjimkou roku 2011 na pozaďových lokalitách (Obr. 31).


37


Obr. 31 – 25. nejvyšší hodinová koncentrace SO 2 na měřících lokalitách, aglomerace Brno, 2003 – 2012

70


60


50 40 30 20 10 0 2003

2004

2005

Brno-Lány (B) Brno-Zvonařka (T) Dopravní lokality (průměr)

2006

2007

2008

2009

Brno-Svatoplukova (T) Brno-střed (T) Pozaďové lokality (průměr)

2010

2011

2012

Brno-Výstaviště (T) Brno-Tuřany (B)

Zdroj dat: ČHMÚ

Zdravotní rizika Absorpce oxidu siřičitého na povrchu nosních sliznic a sliznic horních cest dýchacích je důsledkem jeho rozpustnosti ve vodném prostředí. Tato absorpce závisí na koncentraci: v nosní dutině dochází k 85% - 99% absorpci SO 2 . Pouze minimální množství oxidu siřičitého pronikne až do dolních cest dýchacích. Z dýchacích cest se oxid siřičitý dostává do krve. Vylučování oxidu siřičitého se děje hlavně močí. Při porovnávání údajů z různých měst několika zemí bylo zjištěno kolísání mortality v důsledku všech možných příčin a zvláště v důsledku kardiorespiračních chorob. Lze sice říci, že existují rozlišitelné účinky dlouhodobé expozice vůči komplexní směsi typu suspendované částice – oxid siřičitý při relativně nízkých ročních koncentracích, avšak převládá názor, že na základě vztahů tohoto typu nelze spolehlivě stanovit nejnižší koncentrace, při kterých lze pozorovat účinky na zdraví. Při využívání údajů o nejnižších úrovních s pozorovanými účinky je nutno použít určitý bezpečnostní (ochranný) faktor pro ochranu zvláště citlivých astmatických pacientů. V souvislosti se stanovením nejnižší koncentrace spojené s pozorovatelnými účinky -3 z hlediska ochrany zdraví na hodnotu 350 µg.m (po dobu 1 hodiny) se zdá přiměřené -3 k ochraně zdraví použít koncentraci až do 50 µg.m pro trvalou nejméně celoroční zátěž.

D.3.4

Oxid uhelnatý

Antropogenním zdrojem znečištění ovzduší oxidem uhelnatým (CO) jsou procesy, při kterých dochází k nedokonalému spalování fosilních paliv. Je to především doprava a dále stacionární zdroje, zejména domácí topeniště. Zvýšené koncentrace mohou způsobovat bolesti hlavy, zhoršují koordinaci a snižují pozornost. Oxid uhelnatý se váže na hemoglobin, zvýšené koncentrace vzniklého karboxyhemoglobinu omezují kapacitu krve pro přenos kyslíku. Důvodová zpráva k Programu zlepšování kvality ovzduší, aglomerace CZ06A Brno, Část 3 – Analýza úrovně znečištění (imisní analýza)

38


V roce 2011 se oxid uhelnatý měřil v České republice celkem na 33 lokalitách, většinou klasifikovaných jako dopravní, kde se dají očekávat nejvyšší naměřené koncentrace. Na žádné z nich maximální denní 8hodinové klouzavé průměry nepřesáhly, podobně jako -3 v předchozích letech, imisní limit (10 mg.m ). Situaci v aglomeraci Brno dokumentuje Obr. 32, kdy kromě zvýšených koncentrací CO v roce 2004 na stanicích Brno-Lány a Brno-Svatoplukova nedosáhly 8hodinové klouzavé průměry ani ½ imisního limitu. Obr. 32 – Maximální denní 8hodinový klouzavý průměr CO na měřících lokalitách, aglomerace Brno, 2003 – 2012

7000



6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 2003

2004

2005

Brno-Lány (B) Brno-Zvonařka (T)

2006

2007

2008

Brno-Svatoplukova (T) Brno-střed (T)

2009

2010

2011

2012

Brno-Výstaviště (T) Brno-Úvoz (hot spot) (T)

Zdroj dat: ČHMÚ

Zdravotní rizika Oxid uhelnatý vstupuje vdechováním (plicními sklípky) do krevního oběhu, kde se váže na krevní barvivo hemoglobin silněji než kyslík, který má být prostřednictvím hemoglobinu transportován organismem do orgánů a tkání. Malé koncentrace oxidu uhelnatého, které se mohou vyskytovat i běžně v ovzduší například ve městech, mohou způsobit vážné zdravotní potíže zejména lidem trpícím kardiovaskulárními chorobami (angina pectoris). Delší expozice zvýšeným koncentracím -3 oxidu uhelnatého (>100 mg.m ) v ovzduší může i zdravým lidem přinášet různé potíže jako sníženou pracovní výkonnost, sníženou manuální zručnost, zhoršenou schopnost studia a potíže s vykonáváním složitějších úkolů. V těhotenství může expozice malým dávkám oxidu uhličitého způsobit nižší porodní váhu novorozence. Při vyšších koncentracích, které se však v ovzduší běžně nevyskytují, je oxid uhelnatý přímo jedovatý. Otrava se projevuje hnědočerveným zabarvením kůže, následuje kóma, křeče a smrt.


39


D.3.5

Benzen

Benzen je v atmosféře přítomen zejména v důsledku antropogenní činnosti. Odhaduje se, že více než 90 % emisí benzenu pochází z lidské činnosti. Hlavním zdrojem emisí benzenu jsou mobilní zdroje, které představují cca 85 % celkových antropogenních emisí aromatických uhlovodíků. Největší znečištění ovzduší benzenem se vyskytuje v oblastech s vysokou hustotou obyvatelstva a tedy s vysokým dopravním zatížením. Dalšími zdroji je vytápění domácností, použití rozpouštědel, chemický průmysl a ropné rafinérie. Dalším významným zdrojem emisí jsou ztráty vypařováním při manipulaci, skladování a distribuci benzinů. Jediný významným přírodním zdrojem benzenu jsou lesní požáry; nicméně tento zdroj neovlivňuje kvalitu ovzduší v hustě osídlených oblastech Evropské unie. Benzen obsažený ve výfukových plynech je především nespálený benzen z paliva. Dalším příspěvkem k emisím benzenu z výfukových plynů je benzen vzniklý z nebenzenových aromatických uhlovodíků, popř. z nearomatických uhlovodíků obsažených v palivu. Mezi nejvýznamnější škodlivé efekty expozice benzenu patří poškození krvetvorby a dále jeho 18 karcinogenní účinky . V roce 2011 byly v České republice koncentrace benzenu měřeny celkem na 32 lokalitách s platným ročním průměrem. Hodnota imisního limitu byla, podobně jako v předchozích -3 letech, překročena pouze na lokalitě Ostrava-Přívoz (6,8 µg.m ). Obr. 33 - Pole průměrné roční koncentrace benzenu, aglomerace Brno, rok 2011

Zdroj dat: ČHMÚ

V rámci aglomerace Brno dosahovala v referenčním roce podstatná většina území nízkých -3 koncentrací benzenu – pod 2 µg.m , pouze dopravně zatíženější lokality (cca 13 % území) -3 se pohybovaly v intervalu koncentrací od 2 do 3,5 µg.m . Imisní limit nebyl překročen. V rámci hodnocení pětiletí 2007 -2011 nedosahuje plocha území s koncentracemi vyššími -3 než 2 µg.m ani 4 % plochy aglomerace. Obr. 34 - Pole průměrné roční koncentrace benzenu, aglomerace Brno, pětiletý průměr za roky 2007 - 2011


EC (1998): Council directive on ambient air quality assessment and management working group on benzene, Position paper


40


Vývoj koncentrací benzenu na území aglomerace Brno zobrazuje graf na Obr. 35. Měří se pouze na dopravních lokalitách, přesto nebyl imisní limit překročen. Nejvyšší koncentrace byly naměřeny v roce 2006, kdy vlivem nepříznivých rozptylových podmínek dosáhly svých maxim i koncentrace dalších škodlivin. V posledních4 letech dochází k postupnému poklesu koncentrací v lokalitě Brno-Úvoz (hot-spot) a naopak nárůstu koncentrací v lokalitě Brnostřed. Obr. 35 - Průměrné roční koncentrace benzenu na měřících lokalitách, aglomerace Brno, 2003 – 2012

5,0 4,5


4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 2003

2004

2005

Brno-střed (T)

2006

2007

2008

Brno-Úvoz (hot spot) (T)

2009

2010

2011

2012

Imisní limit

Zdroj dat: ČHMÚ

Zdravotní rizika Benzen může vstupovat do těla převážně inhalačně nebo orálně. Průnik kůží není tak nebezpečný, protože se většina benzenu rychle odpaří. Po expozici se benzen distribuuje do celého těla. Nejvyšší koncentrace se nacházejí v kostní dřeni, v orgánech s vysokým zásobením krví (játra, ledviny) a v tkáních s vysokým obsahem tuků (mozek). Akutní toxicita je způsobena přímo benzenem, příčinou chronické toxicity jsou spíše jeho metabolity. Benzen primárně poškozuje centrální nervovou soustavu, imunitní systém a krvetvorbu. Projevem akutní otravy jsou závratě, bolesti hlavy, euforie a zmatenost. Může dojít až ke smrti z důvodu selhání dýchání a srdeční arytmie. Chronická expozice poškozuje červené i bílé krvinky a krevní destičky a může způsobit anemii. Projevuje se zvýšenou únavou, anorexií a krvácením z dásní, nosu, kůže a trávicího traktu. Chronická expozice také poškozuje kostní dřeň. Poškození se po uplynutí latentní doby 5 – 15 let může projevit leukémií. IARC zařazuje benzen do skupiny 1 – prokázaný lidský karcinogen, US EPA do skupiny A se stejným slovním hodnocením.

D.3.6

Benzo(a)pyren

Benzo(a)pyren je legislativním zástupcem polycyklických aromatických uhlovodíků (PAH běžně stanovované v ovzduší uvádí Obr. 36). Přírodní hladina pozadí benzo(a)pyrenu může Důvodová zpráva k Programu zlepšování kvality ovzduší, aglomerace CZ06A Brno, Část 3 – Analýza úrovně znečištění (imisní analýza)

41


být s výjimkou výskytu lesních požárů téměř nulová. Jeho antropogenním zdrojem, stejně jako ostatních polycyklických aromatických uhlovodíku (PAH), je jednak nedokonalé spalování fosilních paliv jak ve stacionárních (domácí topeniště a spalování odpadu) tak i v mobilních zdrojích (motory spalující naftu), ale také výroba koksu a oceli. Benzo(a)pyren, stejně jako další PAH s 5 a více aromatickými jádry, je navázán především na částice menší 19 než 2,5 µm . V České republice domácí topeniště produkují více než 60 % z celkových emisí benzo(a)pyrenu. Mobilní zdroje (zejména naftové motory) jsou druhým 20 nejvýznamnějším zdrojem emisí benzo(a)pyrenu v České republice . Obr. 36 – Stanovované polycyklické aromatické uhlovodíky

Zdroj dat: ČHMÚ

U benzo(a)pyrenu, stejně jako u některých dalších PAH, jsou prokázány karcinogenní 21 účinky na lidský organismus . Přibližně 80–100 % PAH s pěti a více aromatickými jádry (tedy i benzo(a)pyren) je navázáno 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). Je třeba mít na zřeteli, že odhad polí ročních průměrných koncentrací benzo(a)pyrenu je zatížen, ve srovnání s ostatními mapovanými látkami, největšími nejistotami, plynoucími z nedostatečné hustoty měření. Na nejistotě mapy se podílí i absence měření na venkovských regionálních stanicích. Nejistotu do map však vnáší i absence měření 19

Guerreiro, C., de Leeuw, F., Foltescu, V., Schilling, J., van Aardenne, J., Lükewille, A., Adams, M. (2012). Air quality in Europe — 2012 report. EEA report No 4/2012. EEA, Copenhagen, Denmark, 104 pp. Dostupný z WWW: http://www.eea.europa.eu/publications/air-quality-in-europe-2012 20 ČHMÚ (2011). Emise ze zdrojů znečišťování ovzduší v ČR. [cit. 2013-07-19]. Dostupný z WWW: http://portal.chmi.cz/files/portal/docs/ruzne/vystava/CISTOTA/3.pdf 21 IARC, List of classifications by alphabetical order. Agents Classified by the IARC Monographs, Volumes 1–106, Lyon, France, 33 pp. [cit. 2013-07-19]. Dostupný z WWW: http://monographs.iarc.fr/ENG/Classification/ClassificationsAlphaOrder.pdf


42


v malých sídlech ČR, která by z hlediska reprezentovala zásadní vliv lokálních topenišť.

znečištění

ovzduší

benzo(a)pyrenem

Obr. 37 - Pole průměrné roční koncentrace benzo(a)pyrenu, aglomerace Brno, rok 2011

Zdroj dat: ČHMÚ

V referenčním roce 2011 překročilo imisní limit téměř 35 % území aglomerace Brno. Pokud však hodnotíme situaci z pohledu pětiletí 2007-2011, je situace ještě o něco horší, nad imisním limitem se pohybuje téměř 40 % plochy aglomerace Brno. Vzhledem k tomu, že dle 22 nového zákona o ochraně ovzduší již má benzo(a)pyren platný imisní limit, stává se spolu se suspendovanými částicemi největším problém z hlediska kvality ovzduší v aglomeraci Brno. Obr. 38 - Pole průměrné roční koncentrace benzo(a)pyrenu, aglomerace Brno, pětiletý průměr za roky 2007 - 2011

Zdroj dat: ČHMÚ

Ve sledovaném období měřily na území aglomerace Brno 3 lokality. Přestože je lokalita Brno-Masná označena jako pozaďová, je nutno ji brát jako dopravně ovlivněnou, neboť leží v těsné blízkosti Velkého městského okruhu a v blízkosti rovněž leží parkoviště. Tab. 16 - Průměrné roční koncentrace benzo(a)pyrenu, aglomerace Brno, 2003 – 2012 Název lokality

2003

2004

2005

Brno-Masná (B) Brno-Kroftova (T) Brno-Líšeň (B)

1,48

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

1,00

0,85

1,43

1,20

1,23

1,11

1,21

2,22

1,26

1,33 0,50

0,78

0,74

0,97

Zdroj dat: ČHMÚ

Z Tab. 16 je patrné, že k překračování imisního limitu docházelo a dochází na dopravou exponovaných lokalitách (Brno-Masná, Brno-Kroftova). V případě lokality Brno-Kroftova mohly svou roli sehrát i lokální topeniště, která jsou v této části Brna častá. Naproti tomu lokalita Brno-Líšeň, charakterizující pozadí rezidenční části Brna (sídliště Líšeň) za celé sledované období imisní limit nepřekročila, i když v roce 2012 se mu velmi těsně přiblížila 22

Zákon č. 201/2012 Sb. o ochraně ovzduší ze dne 2. května 2012, v platnosti od 1. 9. 2012


43


(Obr. 39). Zatímco lokalita Brno-Masná nevykazuje v posledních letech zřetelný trend, v případě pozaďové lokality Brno-Líšeň dochází k postupnému nárůstu průměrné roční koncentrace benzo(a)pyrenu. Svůj vliv může mít výstavba bytového komplexu v její blízkosti (lokalita Horníkova) a s tím spojená zvýšená dopravní aktivita v této lokalitě. Obr. 39 - Průměrné roční koncentrace benzo(a)pyrenu, aglomerace Brno, 2003 – 2012

2,5

Koncentrace (ng.m-3)

2,0

1,5

1,0

0,5

0,0 2003 2004 2005 Brno-Masná (B)

2006 2007 Brno-Kroftova (T)

2008 2009 2010 Brno-Líšeň (B)


Zdroj dat: ČHMÚ

Zdravotní rizika PAH jsou látky značně perzistentní, v životním prostředí mohou přetrvávat dlouhou dobu. Do organismu vstupují jak inhalací dýcháním, tak i zažívacím traktem, při dlouhodobém kontaktu s kůží mohou působit lokálně na vznik kožních tumorů. V organismu jsou přeměňovány na metabolity, které přímo interagují s řetězci DNA a působí jejich změny. Jedná se tedy o látky mutagenní a karcinogenní. Nové studie lidí vystavených emisím PAH potvrzují značné zvýšení rizika onemocnění plicní rakovinou či rakovinou močového měchýře. Benzo(a)pyren je referenční látkou skupiny s arbitrážně stanoveným jednotkovým faktorem rizika. Toxická nebezpečnost (karcinogenita) ostatních látek se pak vztahuje k hodnotě 1 pro benzo(a)pyren. Značná část z doposud identifikovaných více než 500 homologů (zejména 4 – 5 jaderných) jsou látky vysoce toxické, případně karcinogenní. Jako indikátor kontaminace prostředí karcinogenní organickou látkou byl přijat relativně konstantně se vyskytující B(a)P. Benzo(a)pyren je nejvýznamnějším zástupcem skupiny semivolatilních perzistentních uhlovodíků PAH (PAH) – polycyklických aromatických uhlovodíků. Pro jednotlivé PAH jsou odhadována různá rizika. Základním faktorem pro výpočet je obsah B(a)P ve směsi PAH. Odhad rizika expozicí PAH je založen na výsledcích epidemiologických studií. Riziko pro populaci bylo odhadnuto na 104 – 105 při celoživotní -3 inhalaci 1 ng.m benzo(a)pyrenu.


44


Shrnutí Imisní limit pro benzo(a)pyren je dlouhodobě překračován na dopravou zatížených lokalitách. Pozaďová lokalita Brno-Líšeň naopak imisní limit nepřekračuje, přestože má trvale rostoucí trend. Ten může být vysvětlen výstavbou bytového komplexu a s tím spojenými vyššími dopravními intenzitami v této lokalitě. Od roku 2012 má benzo(a)pyren již imisní limit a podílí se tedy na vymezování oblastí s překročením alespoň jednoho imisního limitu. Přestože se podstatná část území překročení kryje s překračováním imisního limitu pro 24hodinivou koncentraci PM 10 , část území však leží v místech, kde nejsou překračovány ostatní imisní limity a plocha s nadlimitními koncentracemi tak bude navýšena právě o lokality s překročením imisního limitu pro průměrnou roční koncentraci benzo(a)pyrenu.

D.3.7

Olovo

Většina olova obsaženého v atmosféře pochází z antropogenních emisí, mezi které jsou řazeny vysokoteplotní procesy, především spalování fosilních paliv, výroba železa a oceli a metalurgie neželezných kovů. Z přirozených zdrojů je významné zvětrávání hornin a 23 vulkanická činnost . Olovo se v ovzduší vyskytuje ve formě jemných částic s četnostním rozdělením velikosti charakterizovaným středním aerodynamickým průměrem menším než 1 µm. Při dlouhodobé expozici lidského organismu se projevují účinky na syntézu některých enzymů, nervový systém a krevní tlak. Expozice olovu představuje riziko i pro vyvíjecí se 24,25 . plod, může negativně ovlivnit vývoj mozku a následně ovlivnit duševní vývoj Mezinárodní agentura pro výzkum rakoviny klasifikuje olovo z hlediska karcinogenity pro 26 člověka do skupiny 2B (tzn. možné karcinogenní účinky) . Koncentrace olova leží dlouhodobě na všech lokalitách České republiky hluboko pod 27 imisním limitem a nedosahují ani úrovně dolní meze pro posuzování .

23

EC (1997): Air quality daughter directive, Position paper on lead Guerreiro, C., de Leeuw, F., Foltescu, V., Schilling, J., van Aardenne, J., Lükewille, A., Adams, M. (2012). Air quality in Europe — 2012 report. EEA report No 4/2012. EEA, Copenhagen, Denmark, 104 pp. Dostupný z WWW: http://www.eea.europa.eu/publications/air-quality-in-europe-2012 25 Černá M., Krsková - Batáriová A., Puklová V., 2011: Obsah olova v krvi dětí a dospělých. Informační list SZÚ. Dostupný z WWW:http://www.szu.cz/uploads/documents/chzp/info_listy/Inform_list_olovo_09.pdf 26 IARC (2012): List of classifications by alphabetical order. Agents Classified by the IARC Monographs, Volumes 1–106, Lyon, France, 33 pp. [cit. 2012-12-05]. Dostupný z WWW: http://monographs.iarc.fr/ENG/Classification/ClassificationsAlphaOrder.pdf 27 Znečištění ovzduší na území České Republiky v roce 2011. Český hydrometeorologický ústav, 2012, ISBN 978-80-87577-02-8 24


45


Obr. 40 - Průměrné roční koncentrace olova, aglomerace Brno, 2003 – 2012

35

Imisní limit = 500 ng.m-3


30 25 20 15 10 5 0 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Brno-Masná (B) Brno-Kroftova (T) Brno-Líšeň (B) Brno-Dobrovského (B) Zdroj dat: ČHMÚ

Z grafu na Obr. 40 je patrné, že koncentrace se po celé sledované období pohybovaly hluboko pod stanoveným imisním limitem. Rovněž je patrný sestupný trend koncentrací až do roku 2010 zejména na dopravních stanicích včetně lokality Brno-Masná, indikující postupné vymizení olovnatého benzínu. V pozaďové lokalitě Brno-Líšeň jsou koncentrace od roku 2009 vyrovnané. Zdravotní rizika Olovo se dostává do organismu především orální cestou, podstatně méně inhalací a jen zřídka nepoškozeným povrchem těla. Absorpce olova v plicích do značné míry závisí na fyzikálních a chemických vlastnostech inhalovaného aerosolu, frekvenci a způsobu dýchání. Například inhalací tabákového dýmu dochází k příjmu 1,2 – 4,8 µg Pb z 20 cigaret. Přijaté Pb se krevním oběhem transportuje do jater, kde se část kumuluje a část je vyloučena žlučí do tenkého střeva. Z jater se kumulované olovo uvolňuje do krevního oběhu a odtud je deponováno v kostní tkáni, část se hromadí v tkáni ledvin a část se vylučuje močí. Biologický poločas retence olova v kostech je přibližně 7 let. Menší část zůstává v krvi a měkkých tkáních, zde jeho poločas činí cca 20 dní. Kromě své systémové toxicity je olovo klasifikováno podle IARCu jako potenciálně kancerogenní pro člověka – skupina 2A jako suspektní lidský kancerogen. Americká agentura pro životní prostředí US EPA, klasifikující v podobné stupnici karcinogenního rizika, olovo zařazuje do skupiny 2B- potenciální lidský karcinogen, stanovila jako -3 bezpečnou hranici imisní koncentrace nepřesahující 1,5 µg.m za čtvrt roku (NAAQS).

D.3.8

Arsen

Arsen se vyskytuje v mnoha formách anorganických i organických sloučenin. Antropogenní činnost produkuje asi tři čtvrtiny celkových emisí do ovzduší. Významné jsou hlavně spalovací procesy (hnědé uhlí, černé uhlí a těžké topné oleje), výroba železa a oceli a výroba mědi a zinku. Mezi hlavní přírodní zdroje patří v prvé řadě vulkanická činnost, dále


46


pak požáry lesů, zvětrávání minerálů a činnost mikroorganismů (v mokřinách, močálech a 28 příbřežních oblastech) . Arsen se vyskytuje převážně v částicích jemné frakce (s aerodynamickým průměrem do 2,5 µm), která může být transportována na delší vzdálenost a pronikat hlouběji do dýchací soustavy. Téměř veškerý arsen je vázán na částice s aerodynamickým průměrem do velikosti 10 µm. Anorganický arsen může vyvolat akutní, subakutní nebo chronické účinky, které mohou být lokální nebo zasáhnout organismus celkově. Kritickým účinkem vdechování arsenu je 29 rakovina plic . Z celorepublikového pohledu vyvstává problém s překročením imisního limitu pro arsen pouze v lokalitách Kladenska a Ostravska, ve zbytku České republiky včetně aglomerace Brno koncentrace nepřekračují dolní mez pro posuzování. Vyhodnocení průměrných ročních koncentrací arsenu v aglomeraci Brno za pětiletí 2007 – 2011 zobrazuje Obr. 41. Obr. 41 - Pole průměrné roční koncentrace arsenu, aglomerace Brno, pětiletý průměr za roky 2007 - 2011

Zdroj dat: ČHMÚ

Na následujícím Obr. 42 je zobrazen vývoj koncentrací arsenu v aglomeraci Brno. I nejvyšší koncentrace z let 2003 a 2004 v lokalitě Brno-Dobrovského nedosahuje ani z poloviny -3 hodnoty imisního limitu. V současnosti se koncentrace pohybují kolem 1 ng.m . Zdravotní rizika Elementární arsen je na rozdíl od jeho sloučenin méně toxický, nebezpečnější jsou sloučeniny arsenu trojmocného než pětimocného. Ve větších dávkách vyvolává arsen útlum krvetvorby – červené i bílé řady jakož i krevních destiček. Nejčastějšími projevy chronické intoxikace arsenem jsou patologické změny na pokožce – tvorba nepravidelných pigmentových skvrn, na dlaních a ploskách nohou nadměrné rohovatění kůže, mnohočetná symetrická snížená citlivost tělního povrchu, chomáčovité vypadávání vlasů. Při vyšším stupni otravy může dojít až k vymizení reflexů a obrně. Při dlouhodobé exposici bývají často patrné projevy ochablosti svalů rukou, motorická nekoordinovanost a neuralgické bolesti. V pozdním období účinku dochází často k vyššímu výskytu karcinomu plic, onkologické změny mohou rovněž probíhat na kožním pokryvu. Arsen je v lidském organismu ukládán v játrech. Biologický poločas pro anorganické sloučeniny arsenu v krvi činí 1-2 dny. Pokožka i plíce však mohou vytvořit tzv. „pomalý anorganický kompartment“ s dlouhým biologickým poločasem. U člověka je popsána velmi rozdílná citlivost vůči arsenu. 28

EC (2001): Ambient air pollution by As, Cd and Ni compounds, Position paper WHO (2000): Air quality guidelines for Europe, Second Edition, WHO Regional Publications, European Series, No. 91

29


47


Obr. 42 - Průměrné roční koncentrace arsenu, aglomerace Brno, 2003 – 2012

3,0



2,5

2,0

1,5

1,0

0,5

0,0 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Brno-Masná (B) Brno-Kroftova (T) Brno-Líšeň (B) Brno-Dobrovského (B) Zdroj dat: ČHMÚ

D.3.9

Kadmium

Antropogenní zdroje kadmia tvoří v globálním pohledu cca 90 % emisí do ovzduší. Převážně se jedná o výrobu železa, oceli, metalurgie neželezných kovů, spalování odpadů a fosilních paliv (hnědé uhlí, černé uhlí a těžké topné oleje). Méně významným zdrojem emisí je doprava. Zbylých 10 % tvoří přirozené zdroje (především vulkanická činnost). Kadmium je navázáno převážně na částice jemné frakce (s aerodynamickým průměrem do 2,5 µm), která je spojena s větším rizikem negativního vlivu na lidské zdraví. Téměř veškeré kadmium je vázáno na částice do velikosti 10 µm. V částicích s aerodynamickým průměrem nad 10 µm najdeme minimální množství kadmia. Dlouhodobá expozice kadmia ovlivňuje funkci ledvin. Mezi kritické důsledky vlivu kadmia 30 patří i rakovina plic. Kadmium je prokazatelně karcinogenní pro zvířata i pro člověka . Imisní limit není v České Republice dlouhodobě překračován, téměř celé území nedosahuje v pětiletém průměru ani dolní meze pro posuzování s výjimkou lokality Souš. Koncentrace kadmia se v aglomeraci dlouhodobě pohybují hluboko pod imisním limitem – v posledních letech nepřesáhly ani 1/10 hodnoty imisního limitu. Koncentrace jsou v posledních letech poměrně vyrovnané. 30

EC (2001): Ambient air pollution by As, Cd and Ni compounds, Position paper


48


Obr. 43 - Průměrné roční koncentrace kadmia, aglomerace Brno, 2003 – 2012

1,2



1,0

0,8

0,6

0,4

0,2

0,0 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Brno-Masná (B) Brno-Kroftova (T) Brno-Líšeň (B) Brno-Dobrovského (B) Zdroj dat: ČHMÚ

Zdravotní rizika Převážnou část zátěže ovzduší, plných 90 %, tvoří antropogenní zdroje. Méně významným zdrojem emisí je doprava. Kadmium je navázáno převážně na částice jemné frakce (PM 2,5 ). Kadmium se může vázat na popílek, prachové a půdní částice a jílové půdy. Vazba je nejsilnější u popílku a jílových částic. Kadmium uvolňované do atmosféry se proto váže na emitované částice popílku. Tyto částice mohou zůstat v atmosféře více než týden, než pomocí atmosférické depozice přejdou do vody nebo půdy. Tímto způsobem se kadmium může distribuovat na velké vzdálenosti. Kadmium je velmi toxický prvek výrazně poškozující ledviny. Má velmi vysoký akumulační koeficient, detoxikace je proto pomalá a hrozí nebezpečí chronických otrav. Podle klasifikace EPA je zařazeno do skupiny B1, jako pravděpodobný lidský karcinogen, IARC ho řadí do skupiny 1 jako karcinogen, způsobující rakovinu plic a prostaty. Je také teratogenní (poškozující plod). Z dalších účinků je významné poškození jater, kostí, plic a gastrointestinálního traktu. Chronické expozice mohou také způsobovat poškození srdce a imunitního systému.

D.3.10 Nikl Jedná se o pátý nejhojnější prvek zemského jádra, i když v zemské kůře je jeho zastoupení nižší. Mezi hlavní antropogenní zdroje, které v globálu tvoří asi tři čtvrtiny celkových emisí, lze řadit spalování těžkých topných olejů, těžbu niklových rud a rafinaci niklu, spalování odpadu a výrobu železa a oceli. Mezi hlavní přírodní zdroje lze řadit kontinentální prach a vulkanickou činnost.


49


Nikl se vyskytuje v atmosférickém aerosolu v několika chemických sloučeninách, které se liší svou toxicitou pro lidské zdraví i ekosystémy. Asi 70 % částic obsahujících nikl tvoří frakci menší než 10 µm, tyto částice mohou být proto transportovány na delší vzdálenosti. Asi ze 30 % se nikl vyskytuje v aerosolu s aerodynamickým průměrem větším nebo rovným 31 10 µm, který rychle sedimentuje v blízkosti zdroje . Ze zdravotního hlediska způsobuje nikl alergické kožní reakce, může ovlivnit dýchací 32,33 soustavu a obranyschopnost člověka . Sloučeniny niklu jsou klasifikovány dle IARC jako prokázaný lidský karcinogen, kovový nikl a jeho slitiny jsou klasifikovány jako možný 34 karcinogen . Z hlediska pětiletých průměrů se prakticky celá Česká republika pohybuje pod dolní mezí pro posuzování. Vývoj koncentrací niklu na území aglomerace Brno zobrazuje Obr. 44. Z grafu je opět patrné, že hodnoty se ve sledovaném období k imisnímu limitu ani neblížily. Nejvyšší hodnoty měří dlouhodobě lokalita Brno-Masná (zhruba na ¼ imisního limitu), nejnižší pak pozaďová lokalita Brno-Líšeň (zhruba 1/20 imisního limitu. Obr. 44 - Průměrné roční koncentrace niklu, aglomerace Brno, 2003 – 2012

6



5

4

3

2

1

0 2003

2004

Brno-Masná (B)

2005

2006

2007

Brno-Kroftova (T)

2008

2009

Brno-Líšeň (B)

2010

2011

2012

Brno-Dobrovského (B)

Zdroj dat: ČHMÚ

31

EC (2001): Ambient air pollution by As, Cd and Ni compounds, Position paper Guerreiro, C., de Leeuw, F., Foltescu, V., Schilling, J., van Aardenne, J., Lükewille, A., Adams, M. (2012). Air quality in Europe — 2012 report. EEA report No 4/2012. EEA, Copenhagen, Denmark, 104 pp. Dostupný z WWW: http://www.eea.europa.eu/publications/air-quality-in-europe-2012 33 WHO (2000): Air quality guidelines for Europe, Second Edition, WHO Regional Publications, European Series, No. 91 34 IARC (2012): List of classifications by alphabetical order. Agents Classified by the IARC Monographs, Volumes 1–106, Lyon, France, 33 pp. [cit. 2012-12-05]. Dostupný z WWW: http://monographs.iarc.fr/ENG/Classification/ClassificationsAlphaOrder.pdf 32


50


Zdravotní rizika 3

Za předpokladu denní plicní ventilace 20 m je pravděpodobný denní příjem do respiračního -1 traktu cca 50 – 100 ng.den . Orální toxicita niklu však není příliš vysoká. Nikl je absorbován v lidském organismu a je transportován krevním řečištěm. Je prokázáno, že je schopen překročit placentární bariéru a ohrožovat tak lidský plod v prenatálním stavu. Přebytek niklu je z těla vylučován gastrointestinálním traktem. Při inhalaci nikl dráždí respirační trakt, může způsobovat léze a rozličné imunologické efekty. Na kůži, zejména v profesionálních expozicích způsobuje dermatitidu, případně další kožní alergie, obecně je považován za významný alergen (zejména v ženské populaci). Nikl se nachází stopově v lidském organismu, jeho možná biologická esencialita dosud nebyla přímo prokázána. U zvířat experimentálně lze chronickou expozicí vyvolat poškození jater, ledvin i myokardu. Lokální kontaktní působení na pokožce se velmi často překrývají s obvyklými lokálními projevy alergie. Začínají jako pupínky na rukou u nehtových lůžek, později na celém těle. Karcinogenita niklu byla prokázána jen u organických sloučenin tohoto kovu. Nikl obsažen v tabákovém kouři bývá považován za kancerogenní, u pracovníků vystavených chronickému působení niklu se vyskytuje velmi často karcinom plic, cca 100 krát vyšší je výskyt karcinomu nosu. Podle IARC (1989) je Ni klasifikován (ve formě emisí prachu z niklových rafinérií) jako prokázaný karcinogen pro člověka a je řazen do skupiny 1.

D.3.11 Troposférický (přízemní) ozon Přízemní ozon je sekundární znečišťující látkou v ovzduší, která nemá vlastní významný emisní zdroj. Vzniká za účinku slunečního záření soustavou fotochemických reakcí zejména mezi oxidy dusíku (NOx), těkavými organickými látkami (VOC) a dalšími složkami atmosféry. Ozon je velmi účinným oxidantem. Poškozuje převážně dýchací soustavu, způsobuje podráždění, morfologické, biochemické a funkční změny a snižuje obranyschopnost organismu. Je prokazatelně toxický i pro vegetaci. Zákon o ochraně ovzduší č. 201/2012 Sb., požaduje hodnocení koncentrace ozonu ve vztahu k ochraně lidského zdraví provádět jako průměr za poslední tři roky. Pokud nejsou tři roky k dispozici, je brán průměr za dva roky, popř. jeden rok v souladu s požadavky nařízení vlády. V roce 2012 byl na území České republiky ozon měřen na 67 lokalitách, z nichž na 12 (17,9 %) došlo k překročení cílového imisního limitu za tříleté období 2010–2012, popř. kratší. V porovnání s předchozím tříletým obdobím 2009–2011 došlo k poklesu počtu -3 překročení hodnoty cílového imisního limitu 120 µg.m na 30 % lokalitách, na 58 % došlo 35 k nárůstu a na 12 % nebyl zaznamenán rozdíl . 35

Znečištění ovzduší na území České Republiky v roce 2011. Český hydrometeorologický ústav, 2012, ISBN 978-80-87577-02-8


51


Obr. 45 - 26. nejvyšší maximální denní 8hod. klouzavý průměr koncentrace přízemního ozonu v průměru za 3 roky, 2003–2012

140


120 100 80 60 40 20 0 2003 2004 2005 Brno-Zvonařka (T)

2006 2007 Brno-střed (T)

2008 2009 2010 Brno-Tuřany (B)


Zdroj dat: ČHMÚ

Jak je patrné z Obr. 45, cílový imisní limit pro troposférický ozon překračuje pouze pozaďová lokalita Brno-Tuřany. Vyšší koncentrace na této pozaďové lokalitě jsou způsobeny vysokou reaktivitou ozonu. Ozon ochotně reaguje s většinou látek v ovzduší. Protože nejvíce jich je emitováno a měřeno v dopravních lokalitách, dochází tak vlivem chemických reakcí k poklesu koncentrací ozonu. Naopak na pozaďových lokalitách, kde je množství látek (škodlivin) v ovzduší mnohem méně, zůstávají koncentrace ozonu vyšší. S tím pak velmi dobře koresponduje i plošné rozložení překračování imisního limitu pro aglomeraci Brno – na rozdíl od ostatních škodlivin jsou nejvíce zatíženy pozaďové lokality, zatímco dopravou ovlivněné centrum aglomerace imisní limit nepřekračuje (Obr. 46). Obr. 46 - Pole 26. nejvyššího maximálního denního 8hod. klouzavého průměru koncentrace přízemního ozonu v průměru za 3 roky, 2009–2011

Zdroj dat: ČHMÚ


52


Zdravotní rizika Toxicita ozonu působí spojitě, přičemž vyšší koncentrace způsobují větší účinky. Z několika studií plyne, že pro pozorované účinky ozonu neexistuje žádná prahová úroveň. Krátkodobé -3 akutní účinky ozonu, jsou postřehnutelné při koncentracích ozonu 200 µg.m (0,1 ppm) nebo i nižších; symptomatické účinky na dolní a horní cesty dýchací začínají při vyšších koncentracích ozonu, a to zejména u vnímavější části populace. Není pochyb o tom, že po -3 hodinových expozicích při koncentraci ozonu 1000 µg.m (0,5 ppm) již dochází k vážným akutním škodlivým účinkům. Epidemiologické terénní studie dětí prokázaly, že ke snižování plicních funkcí může dojít již -3 při koncentracích ozonu okolo 220 µg.m (0,11 ppm) nebo i poněkud nižších. V jiných studiích byly změny plicních funkcí u dětí a astmatiků spojeny s koncentracemi ozonu -3 v rozsahu 160 až 340 µg.m (0,08 až 0,17 ppm), ale souvisely také se změnami teplot či s jinými polutanty. Různé příznaky, včetně kašle a bolestí hlavy, byly spojeny -3 s koncentracemi ozonu pouhých 160 až 300 µg.m (0,08 až 0,15 ppm). -3

Expozice intenzivně cvičících dospělých i dětí při koncentraci ozonu 240 µg.m (0,12 ppm) po dobu dvě a půl hodiny vedly ke snížení plicních funkcí. Jestliže byla doba expozice kratší nebo intenzita cvičení nižší, byly k vyvolání stejných plicních účinků třeba vyšší koncentrace ozonu. Vdechování ozonu samého nebo spolu s dalšími oxidanty prokázalo, že funkční i symptomatické odpovědi při nízkých koncentracích ozonu jsou způsobeny samotným ozonem. Shrnutí Troposférický ozon je celoevropský problém, jelikož vzniká z prekurzorů až v atmosféře. Nejvyšších koncentrací je dosahováno na pozaďových lokalitách, kde není dostatek látek v ovzduší, se kterými by mohl ozon reagovat a jeho koncentrace tak zůstávají zvýšené. Kulminace koncentrací (na rozdíl od všech ostatních škodlivin) nastává v létě, zejména při dostatku slunečního záření a vyšších teplotách. V rámci aglomerace Brno dochází k překračování limitu pouze na pozaďové lokalitě Brno-Tuřany.

D.4 Znečištění ovzduší z pohledu aglomerace Brno, 2003 – 2012

ochrany

ekosystémů

a

vegetace,

Na území aglomerace Brno zasahuje z ekosystémů pouze částečně CHKO Moravský kras, avšak v dané lokalitě neleží žádná ze stanic imisního monitoringu. Aglomerace Brno ze své podstaty rovněž nemá žádnou venkovskou pozaďovou lokalitu, proto nemá cenu hodnotit koncentrace SO 2 a NOx ve vztahu k imisním limitům pro ochranu ekosystémů a vegetace 36 dle bodu 2 Přílohy 1 zákona o ochraně ovzduší . V případě ochrany vegetace z hlediska působení troposférického ozonu se hodnotí expoziční index AOT40. Pro účely tohoto hodnocení a zákona o ochraně ovzduší je AOT40 -3 součet rozdílů mezi hodinovou koncentrací troposférického ozonu vyšší než 80 µg.m -3 (= 40 ppb) a hodnotou 80 µg.m v dané periodě užitím pouze hodinových hodnot změřených každý den mezi 8:00 a 20:00 SEČ, vypočtený z hodinových hodnot v letním období (1. května – 31. července). V rámci aglomerace Brno se do hodnocení započítává pouze lokalita Brno-Tuřany. Vývoj expozičního indexu znázorňuje Obr. 47, ze kterého vyplývá, že kromě let 2011 a 2012 byl vždy překročen imisní limit s kulminací v letech 2006 a 2007. 36

Zákon č. 201/2012 Sb. o ochraně ovzduší ze dne 2. května 2012, v platnosti od 1. 9. 2012


53


Obr. 47 – Expoziční index AOT40, aglomerace Brno, 2003 - 2012

30000

AOT40 (µg.m-3.h)

25000 20000 15000 10000 5000 0 2003

2004

2005

2006 2007 Brno-Tuřany (B)


2010

2011

2012

Zdroj dat: ČHMÚ

D.5 Závěr Z posouzení provedeného v této studii je patrné, že problematickými znečišťujícími látkami, na které bude brán zřetel v další části projektu, jsou benzo(a)pyren a částice frakce PM10. Zatímco problematika znečištění ovzduší částicemi frakce PM10 se v průběhu hodnoceného období vyvíjela výrazně dle charakteru klimatických podmínek, je škodlivina benzo(a)pyren problematická trvale a prakticky bez ohledu na klimatické faktory. Suspendované částice představují spolu s na ně navázanými polycyklickými aromatickými uhlovodíky největší problém z hlediska vlivu znečištění ovzduší na lidské zdraví. Jak v případě částic PM10, tak PM2,5 je imisní limit překračován zejména na dopravních lokalitách. Doprava je rovněž majoritním zdrojem emisí tuhých látek i suspendovaných částic PM10 a PM2,5 na území aglomerace Brno. Stanice, které nejsou přímo ovlivněny dopravou, překračují pouze imisní limit pro 24hodinovou koncentraci PM10, a to především v letech, kdy se v zimním období vyskytují delší epizody s nepříznivými meteorologickými a rozptylovými podmínkami. K překračování imisního limitu pro 24hodinovou koncentraci PM10 dochází takřka výhradně v chladné části roku po čas topné sezóny (říjen – duben), kdy je vlivem vytápění a emisí z lokálních topenišť plošně navýšeny pozaďové koncentrace PM10. Navíc v zimním období dochází často k inverznímu charakteru počasí, vyznačujícím se stabilní atmosférou a tedy zhoršenými rozptylovými podmínkami, které rovněž významně přispívají ke zvýšeným koncentracím PM10. V případě koncentrací jemnější frakce PM2,5 leží riziko překračování imisního limitu, stanoveného novou legislativou, především na dopravních stanicích Pro koncentrace oxidů dusíku je velmi důležité, je-li území ovlivněno dopravou či nikoli. Zatímco pozaďové lokality aglomerace Brno nepřekračují ani dolní mez pro posuzování, dopravou nejzatíženější lokality často překračují imisní limit pro průměrnou roční koncentraci NO2. Doprava je majoritním zdrojem emisí oxidů dusíku. Imisní limit pro Důvodová zpráva k Programu zlepšování kvality ovzduší, aglomerace CZ06A Brno, Část 3 – Analýza úrovně znečištění (imisní analýza)

54


hodinovou koncentraci NO 2 nepřekračují ani dopravní lokality, ale logicky dosahují vyšších koncentrací než lokality pozaďové. Imisní limit pro benzo(a)pyren je dlouhodobě překračován na dopravou zatížených lokalitách. Pozaďová lokalita Brno-Líšeň naopak imisní limit nepřekračuje, přestože má trvale rostoucí trend. Ten může být vysvětlen výstavbou bytového komplexu a s tím spojenými vyššími dopravními intenzitami v této lokalitě. Od roku 2012 má benzo(a)pyren již imisní limit a podílí se tedy na vymezování oblastí s překročením alespoň jednoho imisního limitu. Přestože se podstatná část území překročení kryje s překračováním imisního limitu pro 24hodinivou koncentraci PM 10 , část území však leží v místech, kde nejsou překračovány ostatní imisní limity a plocha s nadlimitními koncentracemi tak bude navýšena právě o lokality s překročením imisního limitu pro průměrnou roční koncentraci benzo(a)pyrenu. Troposférický ozon je celoevropský problém, jelikož vzniká z prekurzorů až v atmosféře. Nejvyšších koncentrací je dosahováno na pozaďových lokalitách, kde není dostatek látek v ovzduší, se kterými by mohl ozon reagovat a jeho koncentrace tak zůstávají zvýšené. Kulminace koncentrací (na rozdíl od všech ostatních škodlivin) nastává v létě, zejména při dostatku slunečního záření a vyšších teplotách. V rámci aglomerace Brno dochází k překračování limitu pouze na pozaďové lokalitě Brno-Tuřany.


55

STŘEDNĚDOBÁ STRATEGIE (DO ROKU 2020) ZLEPŠENÍ KVALITY OVZDUŠÍ V ČR

Recommend Documents