Emise z Krušných Hor a kvalita ovzduší v České republice

Mezi oxidy síry patří oxid siřičitý (SO2) a oxid sírový (SO3). Oxid siřičitý je bezbarvý, štiplavě páchnoucí plyn. Je nehořlavý a za vzniku kyselého roztoku dobře rozpustný ve vodě.

Oxid siřičitý nachází uplatnění jako redukční činidlo (bělení, ochrana dřeva) a v potravinářství jako konzervant (sušené ovoce, vína). Oba oxidy jsou ale především důležitými komponenty průmyslové výroby kyseliny sírové, kde oxid siřičitý vystupuje jako hlavní surovina a oxid sírový jako meziprodukt.

Oxidy síry v ovzduší mohou způsobovat kyselé deště. V atmosféře po určité době oxid siřičitý reaguje na oxid sírový, který posléze s vzdušnou vlhkostí tvoří aerosol kyseliny sírové. Oxid sírový vzniká přirozeně oxidací oxidu siřičitého a v plynné fázi je hlavní příčinou vzniku tzv. kyselých dešťů, které vedly koncem 20. století k likvidaci lesních porostů Krušných hor, Jizerských hor, Krkonoš na polské straně a dalších pohraničních pohoří České republiky. Při nadměrném množství kyseliny sírové dochází k poklesu pH pod 4 a vzniku tzv. kyselých dešťů.

Při expozici oxidů siřičitému dochází k podráždění očí a horních cest dýchacích, může dojít i k trvalému poškození plic, případně rozvoji astmatu. Vysoké koncentrace oxidu siřičitého mohou vyvolat vážné poškození plic a dýchacích cest obecně. Koncentrace oxidu siřičitého v rozsahu 2600-2700 ug/m3 způsobují klinické změny spojené s bronchospasmy u astmatiků.

S výjimkou přirozených zdrojů, jako je například vulkanická činnost a lesní požáry, jsou hlavní zdroje úniku oxidů síry do prostředí průmyslová výroba kyseliny sírové a jakékoliv spalování uhlíkových paliv. V zásadě se s emisemi oxidů síry můžeme setkat u všech spalovacích procesů, kde je přítomna síra. Velké zdroje emisí oxidů síry musely být vesměs odsířeny, aby se vyrovnaly se zpřísněnými požadavky zákonů zavedených v České republice v 90. letech 20. století.

Čtěte také: Vše o emisních normách

K odsíření u našich největších elektráren byly použity většinou filtry používající emulze na bázi vápence, což paradoxně vedlo k rozšíření těžby vápenců a k dalšímu drancování krasových území se vzácnými ekosystémy. Známý je případ vápencových lomů v Českém krasu.

Problematickým zdrojem emisí oxidů síry bývají lokální topeniště na hnědé uhlí anebo lignit. Zatímco větší města problém emisí oxidů síry vyřešila podporou přechodu domácích topenišť spalujících hnědé uhlí na jiná topná média, potýkají se s lokálním problémem těchto emisí dnes často malé obce. Se zdražováním plynu hrozí také přechod řady domácností zpět na vytápění uhlím spojený s opětovným nárůstem emisí oxidů síry z domácích topenišť.

Při nepříznivých meteorologických situacích v podzimních a zimních měsících roku - obvykle při teplotní inverzi - se v neprovětrávaných polohách hromadí škodliviny ze spalovacích procesů - především oxidy síry, dusíku, prachové částice a další látky. S mlhou vytvářejí hustý aerosol, který při vdechnutí poškozuje sliznice.

Hlavní podíl emisí síry ze spalování paliv tvoří oxid siřičitý, který v ovzduší dále reaguje na oxid sírový rychlostí 0,5 až 10 % za hodinu. Ve vlhkém vzduchu se tvoří kyselina sírová ve formě aerosolu, často spolu s dalšími škodlivinami v kapičkách či tuhých částečkách se širokým spektrem velikostí. Většina kyseliny sírové přítomné v ovzduší vzniká z oxidu siřičitého emitovaného při spalování.

Mezi další bodové zdroje emisí kyseliny sírové patří závody na výrobu kyseliny sírové a průmysl, v němž se kyseliny sírové užívá, jako jsou továrny na hnojiva či pigmenty. Vzhledem ke své hygroskopičnosti je kyselina sírová v ovzduší vždy přítomna ve formě kapiček roztoku, jehož koncentrace vodíkových iontů H+ se mění s vlhkostí ovzduší. Pokud se dostane do vlhkých dýchacích cest, přijme vodní páru a deponuje se ve formě zředěných kapiček.

Čtěte také: Více o pamětních emisích

Obecné emisní limity stanovuje Zákon o ochraně ovzduší (201/2012 Sb.). Oxidy síry jsou vyjádřené jako oxid siřičitý. Imisní limity vyhlášené pro ochranu ekosystémů a vegetace pro oxid siřičitý se stanovují pro kalendářní rok a zimní období (1. října - 31. března).

Úmluva o přeshraničním přenosu látek znečišťujících ovzduší (LRTAP) a několik jejích protokolů, například Protokol o dalším snižování emisí síry z roku 1994, vstoupil v platnost 8. srpna 2000.

S prvním listopadovým dnem roku 2025 vstoupila v účinnost vyhláška č. 398/2025 Sb., kterou se mění vyhláška č. 415/2012 Sb., o přípustné úrovni znečišťování a jejím zjišťování a o provedení některých dalších ustanovení zákona o ochraně ovzduší. Emise vypouštěné krematorii se musí v souladu s vyhláškou nově měřit každý rok, přičemž v minulosti to bylo jednou za tři roky. Vyplývá to ze změny ustanovení § 3 odst. 3 písm. b) bodu 5 vyhlášky č. 415/2012 Sb.

Jak vyplývá z odůvodnění k návrhu novely vyhlášky z jara roku 2025, toto zpřísnění je reakcí na stížnosti veřejnosti, především občanů, kteří v blízkosti těchto zdrojů znečištění bydlí.

Koncentrace všech látek znečišťujících ovzduší, s výjimkou přízemního ozonu (O3), za hodnocené období 2014-2024 statisticky významně klesají. Většina sledovaných látek znečišťujících ovzduší dosáhla druhých nejnižších (suspendované částice PM10 a PM2,5, benzo[a]pyren a benzen) nebo nejnižších (oxid dusičitý (NO2) a některé těžké kovy) hodnot za sledované období.

Čtěte také: CIM Ministerstvo Emise: Vysvětlení

Koncentrace oxidu siřičitého (SO2) a přízemního ozonu byly v roce 2024 páté nejnižší za hodnocené období 2014-2024. Koncentrace přízemního O3 a benzo[a]pyrenu na některých měřicích stanicích však překročily současné platné legislativní limity. Naopak, podruhé za celou historii měření nebyl na měřicích stanicích překročen žádný z imisních limitů pro suspendované částice PM10 a PM2,5.

V roce 2024 byly nadlimitní koncentrace benzo[a]pyrenu zaznamenány přibližně na 36 % stanic, tj. na 21 z celkového počtu 59 stanic. Plocha s nadlimitními koncentracemi benzo[a]pyrenu byla v roce 2024 vymezena na 1,3 % plochy území ČR, kde žije přibližně 7,3 % obyvatel ČR.

Imisní limit přízemního O3 byl v roce 2024 překročen na 7 z 68 stanic. Dále podle odhadu překročila v roce 2024 svůj imisní limit 36. nejvyšší 24hodinová průměrná koncentrace PM10 na 0,003 % území ČR. Rovněž na základě kombinace modelového výpočtu a naměřených hodnot na stanicích došlo k překročení 24hodinového imisního limitu SO2 na 0,03 % území ČR.

Úroveň znečištění ovzduší v daném roce závisí na množství emisí a převažujících meteorologických a rozptylových podmínkách. V porovnání s normálem 1991-2020 byl rok 2024 na území ČR teplotně mimořádně nadnormální, srážkově nadnormální a z hlediska rozptylových podmínek standardní.

K relativně dobré kvalitě ovzduší v ČR v roce 2024 přispěly zejména výrazně nižší koncentrace látek znečišťujících ovzduší během zimního období. Příčinou poklesu koncentrací v zimním období byly normální až mimořádně nadnormální teploty, normální až nadnormální srážky a standardní až zlepšené rozptylové podmínky v lednu až březnu a v říjnu. V důsledku vyšších teplot, kdy průměrná denní teplota v otopném období byla nejvyšší za období 2014-2024, lze předpokládat nižší spotřebu paliv spojenou s nižšími emisemi znečišťujících látek do venkovního ovzduší.

Další pokles koncentrací lze přičíst již realizovaným opatřením pro zlepšení kvality ovzduší, jako je výměna kotlů v domácnostech, přechod na alternativní zdroje tepla, postupující obnova vozového parku a opatřením na významných zdrojích emisí.

Oblasti s překročením imisních limitů bez zahrnutí přízemního ozonu v roce 2024 představovaly 1,3 % území ČR, kde žije přibližně 7,4 % obyvatel. Vymezení těchto oblastí je v naprosté většině zapříčiněno překročením ročního imisního limitu pro benzo[a]pyren. V minimální míře se na zařazení území do těchto oblastí podílelo v roce 2024 překročení 24hodinového imisního limitu pro suspendované částice PM10 a 24hodinového imisního limitu pro SO2.

Nejvíce zatíženými regiony z pohledu podílu území a obyvatel vystavených nadlimitním koncentracím znečišťujících látek jsou dlouhodobě aglomerace O/K/F-M, Moravskoslezský kraj bez aglomerace O/K/F-M, Olomoucký a Zlínský kraj. V roce 2024 žilo nejvíce obyvatel vystavených nadlimitním koncentracím bez zahrnutí přízemního O3 v aglomeraci O/K/F-M (cca 80 % obyvatel) a Moravskoslezském kraji bez aglomerace O/K/F-M (cca 26 % obyvatel).

Vyhodnocení za rok 2024 (předběžná data) opět ukazuje meziroční snížení emisí všech hlavních znečišťujících látek. V návaznosti na příznivější podmínky otopného období, v jejichž důsledku od roku 2021 klesá počet denostupňů, se nižší spotřeba paliv promítá do snížení emisí jak v ohlašovaných údajích za spalovací zdroje kategorie REZZO 1, tak v modelovém výpočtu pro vytápění domácností, spadajícího do kategorie REZZO 3.

Sektor Domácnosti: Vytápění, ohřev vody, vaření se i nadále významně podílel na znečišťování ovzduší, konkrétně na emisích benzo[a]pyrenu (96,6 %), částic PM2,5 (81,3 %), oxidu uhelnatého (69,7 %), částic PM10 (59,9 %).

Protože při spalování tuhých paliv v teplovodních kotlích pro vytápění domácností, dochází k emitování znečišťujících látek, jsou postupně v jednotlivých zemích EU přijímány různé zpřísňující požadavky (emise a účinnost), které tato zařízení musí splnit. Požadavky jsou cíleny jak na výrobce či dovozce spalovacího zařízení, tak také na jejich provozovatele. S příchodem topné sezóny dochází na většině území ČR ke zhoršení kvality ovzduší. Poslední studie ukazují, že vliv malých spalovacích zařízení není malý a v některých případech může být až dominantní.

Z posledního sčítání lidu z roku 2011 vyplývá, že v České republice jsou různé topné systémy ve více než 3,6 mil. To znamená, že dle posledního sčítání lidu bylo cca 621 000 domácností vytápěno tuhými palivy. Ve srovnání s výsledkem sčítání lidu z roku 2001 se jasně ukazuje, že za posledních 10 let vzrostla obliba a podpora spalování paliv na bázi dřeva (nárůst o 88 % z 152 000 na 285 000 domácností), zatímco ubývá zařízení, která spalují uhlí (pokles o 47 % z 570 000 na 336 000 domácností).

Spalování tuhých paliv je vždy doprovázeno produkcí znečišťujících látek a obecným cílem by mělo být snížení jejich množství na přijatelnou úroveň. Jedním z nástrojů ke snížení množství vypouštěných znečišťujících látek mohou být legislativní požadavky, které jsou uplatňovány při certifikaci spalovacích zařízení (uvádění na trh), příp. při jejich provozu. Cílem těchto požadavků je zvýšení kvality spalovacích zařízení. Tento nástroj není všelék a má samozřejmě svá omezení.

Dalším nástrojem jsou různé dobrovolné ekologické programy, které kladou na spalovací zařízení vyšší nároky než obecně platná legislativa.

Článek se zabývá platnými emisními limity a požadavky na minimální účinnost, které jsou legislativně vyžadovány jak v celé EU (EN 303-5:2012 ), tak přísnějšími limity, které platí v Německu (14 mil. malých spalovacích zařízení) a Rakousku. Tyto země představují evropské leadery v této oblasti.

První jednotný přístup je založen na povinnosti prokázání splnění požadavků při uvádění výrobku na trh (certifikace) - většina zemí EU. Druhý přístup (Německo, Rakousko) navíc k prvnímu vyžaduje pravidelnou kontrolu plnění emisních limitů (CO a prach) přímo u provozovatele (např. v kotelně rodinného domu).

V současné době je pro zkoušení teplovodních kotlů na tuhá paliva (při uvedení na trh - certifikace) v platnosti norma EN 303-5:2012 (kotle do výkonu 500 kW), která platí v jednotlivých státech EU. V normě jsou popsány způsoby zkoušení kotlů, požadavky na konstrukční materiály a bezpečnost. Dále jsou zde uvedeny základní emisní limity, které musí kotle plnit při jmenovitém a sníženém výkonu.

Dříve platná norma EN 303-5:1999 stanovila emisní třídy 1 až 3 spalovacích zařízení, přičemž moderní zplyňovací a automatické kotle splňovaly ve většině případů emisní třídu 3. Nová norma EN 303-5:2012 již nemá emisní třídy 1 a 2 a naopak přidává emisní třídy 4 a 5. Emisní třída 3 zůstala prakticky beze změn. Jedinou změnou je odlišný přístup k emisním limitům prachu u alternativních biopaliv.

Kotel je při uvedení na trh podroben výše uvedenému testování a dle výsledků spalovacích zkoušek je mu přiřazena emisní třída. Znamená to tedy, že pokud by bylo vše optimální (podmínky na zkušebně), hodnoty emisí by byly menší než limit dané emisní třídy. Znamená to, že je v možnostech daného kotle tyto parametry dosáhnout, ale nic to neříká o tom, jaké budou skutečné emise u konkrétního provozovatele (vliv kvality paliva, obsluhy, instalace a údržby).

Minimální účinnost kotlů je definovaná normou v závislosti na jmenovitém výkonu a třídě kotle. Pro představu o zpřísnění požadavků jsou v grafu znázorněny i nyní již zrušené emisní třídy 1 a 2 a také zpřísňující rakouské požadavky (požadavky na účinnost musí spalovací zařízení v Rakousku splnit jak při jmenovitém výkonu, tak také při výkonu sníženém - u automatických kotlů jde o 30 % Pjm, u kotlů s ručním přikládáním o 50 % Pjm).

Dosažení účinnosti větší než 75 % nepředstavuje pro zplyňovací a automatické kotle žádný problém, nutno však poznamenat, že toto tvrzení platí pro provoz zařízení při jmenovitém výkonu. Bez instalace akumulační nádoby je průměrný reálný (provozní) výkon spalovacího zařízení po větší část topné sezóny nižší než jmenovitý. Se sníženým výkonem klesá účinnost zařízení a zhoršuje se kvalita spalování (větší emise CO, prachu a uhlovodíků např. CH4).

Prokazování splnění požadavků na minimální účinnost probíhá pouze při uvádění výrobku na trh (certifikace). Dle výsledku experimentů je kotli přiřazena „účinnostní“ třída. Základní požadavky stanovuje norma EN 303-5:2012.

Zákon č. 201/2012 Sb. - o ochraně ovzduší stanovuje emisní limity pro kotle, které musí výrobce (nebo dovozce) splnit při uvedení zařízení na trh. Od ledna 2014 bude možné v ČR prodávat pouze kotle, které splní požadavky uvedené v tab. 4. Od ledna 2018 dojde k dalšímu zpřísnění a bude možné prodávat pouze kotle, které splní požadavky uvedené v tab. 5. Jediný rozdíl ve stanovených emisních požadavcích je, že norma EN 303-5:2012 kategorizuje zdroj dle jeho výkonu, zatímco zákon č. 201/2012 Sb. kategorizuje zdroj dle druhu paliva.

Zákon č. 201/2012 Sb. - o ochraně ovzduší nově zavádí povinnosti pro provozovatele spalovacích zařízení. Pro stacionární spalovací zdroje na pevná paliva o jmenovitém tepelném příkonu od 10 do 300 kW včetně, který slouží jako zdroj tepla pro teplovodní soustavu ústředního vytápění, je provozovatel povinen dle § 17 odst. h) provádět jednou za dva kalendářní roky kontrolu technického stavu a provozu spalovacího zařízení prostřednictvím osoby, proškolené výrobcem zařízení a oprávněné k jeho instalaci (odborně způsobilá osoba). První kontrolu musí provozovatel zajistit nejpozději do 31. 12. 2016 (dle § 41, odst. 15). Doklad o provedení výše zmíněné kontroly má provozovatel povinnost předložit na základě žádosti obecního úřadu obce s rozšířenou působností. Pokud provozovatel nepředloží na vyžádání obecnímu úřadu obce s rozšířenou působností doklad o provedení kontroly (od 1. 1. 2017), hrozí mu pokuta až 20 000 Kč dle § 23, odst. 2 b).

Zatím není zcela jasná náplň kontroly a dle dostupných informací se nepočítá s realizací jakéhokoliv měření, což dle našeho názoru velmi omezuje její přínos. V podstatě odborně způsobilá osoba na místě vizuálně zhodnotí stav a jako nejdůležitější zdroj informací o emisích a ostatních parametrech budou hodnoty ze štítku kotle. Tyto hodnoty byly dosaženy jednou při certifikaci a je otázka, jakých parametrů zařízení dosahuje při reálném provozu. Toto ale zákon neřeší.

Od září 2022 (dle § 41, odst. 16) bude možné provozovat pouze taková zařízení (nejen kotle, ale i kamna a vložky s teplovodním výměníkem o celkovém příkonu od 10 do 300 kW), která splňují požadavek dle přílohy č. 11 (hodnoty jsou shodné s tab. č. 4), zjednodušeně řečeno, která splňují emisní třídu 3. Staré, dnes používané kotle by neměly být po tomto termínu používány. S ohledem na nedotknutelnost obydlí, bude v praxi vymahatelnost některých požadavků velmi problematická. Na instalované sálavé zdroje (např. krbová kamna, vložky) s vodním výměníkem, které mají celkový příkon zařízení do 10 kW, se tyto změny nevztahují. Základní požadavky stanovuje norma EN 303-5:2012.

Vyhláška 1. BImSchV (2010) zpřísňuje limity pro koncentraci CO a prachu (TZL). V Německu nejsou rozlišovány kotle s ručním podáváním paliva a kotle s automatickým podáváním paliva. V německé 1. BImSchV (2011) není řešena otázka účinnosti zdroje. Přestože jsou hodnoty minimální účinnosti a OGC v Německu posuzovány dle normy EN 303-5:2012 v rámci certifikace, existují dotační programy, které již nyní požadují vyšší minimální účinnosti kotlů.

Provozovatel musí jednou za dva roky prokázat splnění limitních hodnot pro CO a prach (TZL) viz tab. č. 6 (tedy stejné hodnoty, které jsou požadovány při uvedení na trh) v reálném provozu (měří kominické firmy). Základní požadavky stanovuje norma EN 303-5:2012. Zpřísňující požadavky jsou stanoveny v dohodě 15a B-VG (2011) viz tab. č. 7 a tab. č. 8.

Emisní limity musí spalovací zařízení splnit jak při jmenovitém výkonu, tak i při sníženém výkonu (u automatických kotlů při 30 % Pjm, u kotlů s ručním přikládáním při 50 % Pjm). V případě kotle s ručním přikládáním s výkonem pod 8 kW nebo kotle s automatickým přikládáním do 10 kW v sestavě s akumulační nádobou stačí splnit emisní limity pouze při jmenovitém výkonu.

Provozovatel spalující uhlí nebo standardizovaná biogenní paliva v kotli do 50 kW musí každé dva roky prokázat splnění limitní hodnoty pro CO a komínovou ztrátu. Provozovatel spalující nestandardizovaná biogenní paliva v kotli musí prokázat splnění limitní hodnoty pro CO a komínovou ztrátu jednou za rok.

Pro možnost porovnávání emisních limitů platných v různých zemích je důležité mít tyto hodnoty vyjádřeny ve stejných veličinách (koncentrace mg/m3N nebo emisní faktor mg/MJ) a také vztaženy na stejné srovnávací podmínky - referenční obsah kyslíku, suché spaliny při normálních podmínkách. V Rakousku jsou limity uváděny jako emisní faktor vztažený na energii v palivu, na rozdíl od ČR a Německa, kde jsou limity uváděny jako koncentrace vztažené na objem spalin.

Tabulky emisních limitů a požadavků

Následující tabulky shrnují emisní limity a požadavky na účinnost v různých zemích a normách:

Srovnání limitů ukazuje, že nejpřísnější limity pro CO, OGC a prach má Německo, které ale nesleduje koncentrace NOX. Limity pro všechny uvedené látky má v legislativě jen Rakousko.

Emise škodlivin z kotlů podstatnou měrou přispívají k celkovému znečištění ovzduší. Je proto žádoucí zpřísňovat požadavky kladené na tyto zdroje znečištění nejen z pohledu emisí znečišťujících látek, ale i z pohledu zvyšování účinnosti. V dohledné době by již nemělo být možné prodávat a používat staré prohořívací kotle s ručním podáváním paliva, což je pro stav ovzduší jednoznačně pozitivní skutečnost.

Hodnoty emisí a účinnosti uvedené na výrobním štítku byly dosaženy při spalovacích zkouškách na zkušebně v rámci certifikačních zkoušek. Lépe je pohlížet na tyto hodnoty tak, že pokud by bylo vše ideální (jmenovitý výkon, optimální nastavení spalovacích vzduchů, kvalitní palivo, obsluha i údržba), tak může dané spalovací zařízení dosáhnout těchto parametrů - tzv. STK kotle. Vliv obsluhy je u automatických kotlů minimalizován, takže při provozu na jmenovitém výkonu není rozdíl mezi štítkovými a reálnými hodnotami emisí a účinnosti velký.

Dle naší platné legislativy musí kotle prodávané v ČR prokázat splnění požadovaných parametrů (mimo jiné emise a účinnost) pouze jednou a to při certifikaci (tzv. STK kotle). Zjednodušeně řečeno: tímto aktem jsou tato zařízení zařazena do kategorie kotlů (např. třída 3), která splňuje požadavky a dle současné legislativy již není nutné nic měřit a prokazovat na reálné instalaci. Ale jak jsme již dříve publikovali, jsou čtyři základní parametry, které nejvíce ovlivní náš kouř a typ spalovacího zařízení je jen jedním z nich. Pokud budou ostatní parametry (kvalita obsluhy, paliva, instalace a údržby) špatné, bude špatný i celý výsledek.

tags: #emise #krusných #hrnců #česká #republika

Oblíbené příspěvky:

• Ozdravné pobyty pro žáky
• Ohrožení genofondu Exmoorů
• Pěstování vojtěšky na Moravě
• Obnovitelné zdroje energie ve výuce
• Dopad ekologického zemědělství