Emise a Imise: Komplexní přehled problematiky znečištění ovzduší

Znečištění venkovního ovzduší představuje v současnosti velkou výzvu a zároveň velkou výzkumnou příležitost. Specifikum oblastí mírného pásma je dáno tím, že vedle lesních ekosystémů se postupně zformovaly působením člověka i umělé ekosystémy, jejichž součástí jsou urbanizované a industrializované zóny, pro které je charakteristické vysoké znečišťování ovzduší různou škálou cizorodých chemických látek.

Vstup těchto látek do ovzduší vyvolává řadu problémů, např. zesilování skleníkového efektu růstem koncentrací “skleníkových plynů” (CO2) s možným dopadem na změny teplotních a srážkových poměrů, narušování ozónové vrstvy ve vyšších vrstvách atmosféry (ve stratosféře) růstem koncentrací tzv. ozón ničících látek (chlórfluorokarbonů, halokarbonů, halonů, atd.).

Výsledkem je zvýšený průnik krátkovlnného záření do přízemních vrstev ovzduší, které podmiňuje za přítomnosti látek typu PAN (peroxiacetylnitráty) vznik tzv. přízemního” ozónu. Vstupem chemických látek do životního prostředí dále dochází k narušování biogeochemického cyklu, procesů sukcese a mechanismů imunity, což vyvolává snižování produkce biomasy, ochuzování druhového složení (Smith, 1985), u člověka vznik nemocí apod.

Rozdělení emisí a vysvětlení pojmů

Současné přirozené chemické složení ovzduší se vyvíjelo postupně s vývojem Země. Emise přírodního (sopečná činnost, požáry apod.) i antropogenního původu (spalovací a technologické procesy, zemědělská činnost, doprava apod.), které jsou vnášeny do ovzduší, se dělí na neutrální soli (přírodní původ Na+, Cl-), živiny (Mg2+, Ca2+, NH4+), kyselinotvorné látky (SO2, NOx, Cl2, NH4+, Al a kationty těžkých kovů) a potenciální toxiny (SO2, HF, As, Se, VOC - volatilní organické sloučeniny, POPs - persistentní organické látky, těžké kovy, metaloidy a jejich další sloučeniny, uhlovodíky, oxidanty).

V ovzduší rozlišujeme primární a sekundární znečištění, které vzniká následkem interakce primárních znečišťujících látek. Jde např. o všechny znečišťující látky, které vznikly jako výsledek fotooxidačních reakcí uhlovodíků, oxidu dusnatého (NO) a slunečního záření (aldehydy, PAN, oxid dusičitý NO2 a ozón), oxidačních reakcí kyslíku, vody, SO2, amoniaku (kyselina sírová, síran amonný) a jednoduchých reakcí kyselinotvorných plynů a alkalických částic.

Čtěte také: Vše o emisních normách

Toxické látky tvořené plynnými a pevnými produkty ze spalovacích a technologických procesů před vstupem do životního prostředí (ovzduší) se označují jako emise. Emise pronikající do prostředí lesních ekosystémů můžeme na základě monitoringu vyjádřit váhovým množstvím přepočteným na určitý objem vzduchu, pak mluvíme o imisích. Imise zachycená nebo uložená na zemském povrchu nebo v lesním ekosystému je označována jako depozice.

Struktura a trend vývoje emisí SO2 a NOx

Úroveň imisního pole je závislá vedle meteorologických podmínek ovlivňujících směr a intenzitu rozptylu emisí rovněž na poloze a struktuře emisních zdrojů. Struktura a poloha emisních zdrojů hraje významnou roli v lokálním, dálkovém a globálním transportu emisí a ve formování imisního a depozičního pole.

Emise SO2 a NOx vnesené do ovzduší v průmyslových oblastech (z elektráren, tepláren, atd.) jsou transportovány na značné vzdálenosti i do oblastí, ve kterých se zdroje SO2 a NOx nenachází (horské oblasti). V posledních letech pozorujeme celoevropský trend ve snižování emisí.

Acidifikace lesních půd a odolnostní potenciál lesních ekosystémů

Acidifikace půd, jakou je odvápnění a podzolizace, je přirozený proces, který se vstupem kyselé antropické depozice H+ urychluje. Svědectví o ohrožení lesních ekosystémů v Evropě způsobené změnami chemismu půd kořenové zóny, projevující se snížením hodnot pH a obsahu bází, zvýšením obsahu toxických forem hliníku a narušením bilance v dostupnosti živin (Ca, Mg, K) v důsledku sorpce Al a amonných iontů, podala již řada autorů.

Vznik vodíkového iontu definuje Brönstedova teorie kyselin, která říká, že kyseliny jsou látky, které mohou uvolňovat proton - vodíkový iont. Tvorba protonů z depozicí SO2, NO, NO2, SO42-, O3- v lesním ekosystému byla na základě experimentálních měření lyzimetrických a gravimetrických vod potvrzena. Tyto procesy probíhají jak v “suchých”, tak v “mokrých” podmínkách (při výskytu atmosférických srážek).

Čtěte také: Více o pamětních emisích

Přítomnost kyselé depozice H+ v lesním porostu a v půdě (v lesním ekosystému) a její prokázaný vliv na změnu zdravotního stavu nám poskytuje odpověď na otázku: Proč dochází i nadále k imisním škodám, když imisní koncentrace SO2 klesají? Je to právě kyselá depozice (respektive celková depozice síry a dusíku), která v lesním porostu působí na stromy a jejich prostředí přímo (akutně a chronicky) a nepřímo po řadu let.

Vstup kyselé depozice do lesního ekosystému je realizován přes suchou a mokrou depozici síry a dusíku. Síra a dusík jsou vnášeny do prostředí lesních ekosystémů z emisních zdrojů z oblasti ČR a okolních států převážně ve formě SO2 a NOx, které chemickými procesy přechází v ovzduší na SO42- a O3-. Na základě fyzikálních a chemických procesů dochází ke vzniku kyselé depozice H+.

Okyselování lesních půd se např. promítá do zvyšování průměrné defoliace u porostů rostoucích na čtyřech nejvíce zastoupených půdních typech (kambisoly, podzoly, planosoly i arenosoly). Defoliace porostů je základní měřený parametr charakterizující zdravotní stav lesních porostů. Z vývoje průměrné defoliace vyplývá, že trend zvyšování průměrné defoliace v letech 1987 - 1999 z 15 - 20 % na 30 - 35 % je společný pro všechny čtyři půdní typy.

Imisní limity a kritické dávky depozičních toků z hlediska ochrany vegetace

Pojmem imisní limit se definuje hodnota přípustné úrovně znečištění ovzduší škodlivinou stanovená tak, aby se zamezilo dlouhodobým negativním vlivům na lidské zdraví a na vegetaci. Z hlediska ochrany vegetace se jedná o takovou úroveň znečištění ovzduší škodlivinou, pod níž lze na základě současného stavu vědeckého poznání vyloučit přímý nebo nepřímý škodlivý vliv na lesní ekosystémy.

Podle směrnice UN ECE platí v rámci ochrany ekosystému limitní hodnoty aritmetického ročního průměru SO2 v úrovni 20 g/m3. Avšak k prokazatelnému přímému fyziologickému poškození, narušení bilance a výměny minerálních látek, snížení přírůstu dochází již při průměrné roční koncentraci 10 g/m3. Světová zdravotnická organizace (WHO) doporučuje v rámci ochrany vegetace cílové hodnoty pro roční průměrné koncentrace v rozsahu 10-30 g/m3 SO2.

Čtěte také: CIM Ministerstvo Emise: Vysvětlení

Imisní limit (kritická úroveň) krátkodobé (24 hod.) expozice, při které jsou u rostlinných společenstev a ekosystémů vyvolány výrazné příznaky poškození, je stanovena na základě výzkumů v úrovni 70 g/m3 SO2. Nepřímé působení SO2 se projevuje přes půdní acidifikaci obohacováním síry v asimilačních orgánech a v půdě a stupňováním úrovně kyselé depozice H+.

Oxidy dusíku NOx (zejména NO - oxid dusnatý a NO2 - oxid dusičitý) ovlivňují vegetaci jednak přímým akutním účinkem a nepřímo působením přes půdní acidifikaci obohacováním půdního dusíku a stupňováním úrovně kyselé depozice H+. Na základě dostupných dat byly stanoveny kritické hodnoty průměrných ročních koncentrací NOx, které leží pod 30 mg/m3, jež způsobují zhoršení růstu a vitality.

Jestliže jsou v ovzduší přítomny imise SO2 a NOx, tak k poškození citlivých druhů vegetace dochází již od průměrné roční koncentraci O3 v rozsahu od 60 do 300 mg/m3 (pro časové trvání koncentrací od 8 hodin do 30 minut). V souladu s hypotézami o současném poškozování a hynutí lesních porostů, kde hraje klíčovou roli schopnost pufrování kyselých depozic síry a dusíku, prostupujících přes koruny stromů do půdy, mluvíme o přímém i nepřímém působení na celý lesní ekosystém, nejen na lesní porost, ale i na lesní půdu.

Důsledky acidifikace se projevují v různé míře, podle místních podmínek, podle míry depozice S a N, podle expozice (návětrné a závětrné polohy) atd. V rámci výzkumu acidifikace půd ve Švédsku byly stanoveny kritické dávky eq. H+ /ha, rok pro vybrané druhy podloží, které jsou uvedeny v tabulce 1.

Kritická dávka je definována jako “nejvyšší dávka znečišťující látky, která ještě nezpůsobí chemické změny vedoucí k dlouhotrvajícím škodlivým účinkům na strukturu a funkci lesního ekosystému”.

Činnost Českého hydrometeorologického ústavu (ČHMÚ)

Český hydrometeorologický ústav (ČHMÚ) vykonává podle vyhlášky č. 106/2025 Sb. činnosti referenčního pracoviště pro modelování znečištění ovzduší. Toto je po odborné stránce zaštiťováno oddělením modelování a expertíz (OME). ČHMÚ je autorizován ke zpracování rozptylových studií dle § 32 odst. 1 písm. e) zákona č. 201/2012 Sb.

Oddělení modelování a expertíz zároveň metodicky vede a ve spolupráci s oddělením kvality ovzduší pobočky ČHMÚ Ostrava zajišťuje zpracování stabilitně a rychlostně členěných větrných růžic pro rozptylové studie. ČHMÚ oficiálně zastupuje ČR v evropském fóru modelování kvality ovzduší FAIRMODE.

Protokoly o měření ovzduší

Protokoly o měření ovzduší v okolí cementárny

ROK 2025

Zde si můžete stáhnout výsledky sledování prašnosti Zdravotního ústavu se sídlem v Ostravě: leden - červen 2025 Typ: PDF dokument, Velikost: 653.08 kB

ROK 2024

Zde si můžete stáhnout výsledky sledování prašnosti Zdravotního ústavu se sídlem v Ostravě: leden - červen 2024 Typ: PDF dokument, Velikost: 642.97 kB červenec -prosinec 2024 Typ: PDF dokument, Velikost: 410.44 kB

ROK 2023

Zde si můžete stáhnout výsledky sledování prašnosti Zdravotního ústavu se sídlem v Ostravě: leden - březen 2023 (315.92 kB) duben - červen 2023 (317.67 kB) červenec - prosinec 2023 (894,48 kB)

Protokoly o měření ovzduší v okolí cementárny a vápenky Mokrá

ROK 2022

Vápenka Carmeuse CZ s. r. o. nám sdělila, že odstavila výpal vápna v pecích na blíže nespecifikované období. Proto nebudou dále zasílány protokoly z kontinuálního měření emisí výpalu vápna. Poslední zveřejněný protokol je za leden 2022.

Zde si můžete stáhnout výsledky sledování prašnosti Zdravotního ústavu se sídlem v Ostravě: leden - březen 2022 duben - červen 2022 červenec - září 2022 říjen - prosinec 2022

ROK 2021

Zde si můžete stáhnout výsledky sledování prašnosti Zdravotního ústavu se sídlem v Ostravě: leden - březen 2021 duben - červen 2021 červenec - září 2021 říjen - prosinec 2021

ROK 2020

Denní průměrné hodnoty emisí NO2 a PM10 za rok 2020 Zde si můžete stáhnout výsledky sledování prašnosti Zdravotního ústavu se sídlem v Ostravě: leden - březen 2020 duben - červen 2020 červenec - září 2020 říjen - prosinec 2020

ROK 2019

U Českomoravského cementu, a. s., došlo k poruše na měřidle na stanici Mokrá. Bohužel nejsme schopni odhadnout, jak dlouhou dobu bude závada trvat.

Zde si můžete stáhnout výsledky sledování prašnosti Zdravotního ústavu se sídlem v Ostravě: leden - březen 2019 duben - červen 2019 červenec - září 2019 říjen - prosinec 2019

ROK 2018

Vzhledem k tomu, že v rámci celé ČR se ustupuje od měření SO2 (v rámci ČHMÚ funguje už pouze několik jednotlivých stanic) a koncentrace SO2 jsou dlouhodobě nízké - pod limity, bylo od 15. 8. 2018 ukončeno měření SO2 na stanici Sivice.

Zde si můžete stáhnout výsledky sledování prašnosti Zdravotního ústavu se sídlem v Ostravě: leden - březen 2018 duben - červen 2018 červenec - září 2018 říjen - prosinec 2018

ROK 2017

Zde si můžete stáhnout výsledky sledování prašnosti Zdravotního ústavu se sídlem v Ostravě: leden - březen 2017 duben - červen 2017 červenec - září 2017 říjen - prosinec 2017

ROK 2016

Zde si můžete stáhnout výsledky sledování prašnosti Zdravotního ústavu se sídlem v Ostravě: leden - březen 2016 duben - červen 2016 červenec - září 2016

ROK 2015

Zde si můžete stáhnout výsledky sledování prašnosti Zdravotního ústavu se sídlem v Ostravě: leden - březen 2015 duben - červen 2015 červenec - září 2015 říjen - prosinec 2015

tags: #emise #a #imise #schéma

Oblíbené příspěvky:

• Fascinující svět pásovců
• Metody pro diagnostiku klimatu
• O proteinech: Původ a role
• Přechod na zelenou energii
• Udržitelné tašky pro každý den